[发明专利]一种多光谱合成紫外光源模组及DLP面投影系统

说明书

本发明公开了一种多光谱合成紫外光源模组及DLP面投影系统，其包括有至少两个第一紫外光源、至少一个第二紫外光源、第一准直机构、第二准直机构和光束合成机构，至少两个第一紫外光源的峰值波长不同，所述第二紫外光源与所述第一紫外光源的峰值波长不同，所述第一紫外光源出射的光束经过所述第一准直机构射入所述光束合成机构，所述第二紫外光源出射的光束经过所述第二准直机构射入所述光束合成机构，所述光束合成机构用于将所述第一紫外光源出射的光束和所述第二紫外光源出射的光束重叠成为同轴光束。相比现有技术而言，本发明可使得紫外光固化或光刻胶刻蚀的效果更好，同时，多个光源的合成增加了光通量，能显著提高紫外光固化和刻蚀的速度。

技术领域

本发明涉及紫外面投影系统，尤其涉及一种多光谱合成紫外光源模组及DLP面投影系统。

背景技术

现有技术中，紫外光固化或曝光系统从传统的汞灯光源转向半导体LED或激光光源，传统的汞灯局限性很大，而LED或激光UV紫光灯又能很好的弥补汞灯的不足之处。当前，半导体LED光源已普遍应用于紫外光固化的增材3D打印系统，包括DLP-3D打印和DLP-LCD3D打印。PCB刻蚀曝光也开始采用面曝光DLP无掩模刻蚀技术，用半导体LED或激光做光源。目前的增材3D打印系统和DLP无掩模曝光系统主要采用单一的紫外波长，比如405nm或385nm。此类系统架构简单，但是功率受到限制，而且光固化树脂材料或光刻胶材料的效率达不到最佳效果。而且同一台增材3D打印设备可能用于打印不同的光固化树脂材料，不同的树脂材料可能对不同的峰值波长灵敏度更高，或者对多波长的光固化效果更好，而常用的光刻胶材料是针对传统的汞灯来优化性能的，所以单一波长光的刻蚀效果也不理想。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种有助于提高光固化或刻蚀曝光效率，进而提升打印和刻蚀速度的多光谱合成紫外光源模组及DLP面投影系统。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案。

一种多光谱合成紫外光源模组，其包括有至少两个第一紫外光源、至少一个第二紫外光源、第一准直机构、第二准直机构和光束合成机构，至少两个第一紫外光源的峰值波长不同，所述第二紫外光源与所述第一紫外光源的峰值波长不同，所述第一紫外光源出射的光束经过所述第一准直机构射入所述光束合成机构，所述第二紫外光源出射的光束经过所述第二准直机构射入所述光束合成机构，所述光束合成机构用于将所述第一紫外光源出射的光束和所述第二紫外光源出射的光束重叠成为同轴光束。

优选地，至少两个第一紫外光源封装于同一基板上。

优选地，所述光束合成机构包括有一个二向色板，所述二向色板用于反射至少两个第一紫外光源出射的光束，以及用于透射至少一个第二紫外光源出射的光束。

优选地，所述光束合成机构包括有两个二向色板，两个二向色板之间形成有楔角，两个二向色板分别用于反射两个第一紫外光源出射的两个不同波长的光束，以及用于透射所述第二紫外光源出射的光束。

优选地，两个第一紫外光源的峰值波长分别为365nm和385nm，所述第二紫外光源的峰值波长为405nm。

优选地，两个第一紫外光源的峰值波长分别为365nm和425nm，所述第二紫外光源的峰值波长为405nm。

优选地，所述第一紫外光源和所述第二紫外光源的光谱带宽为15nm～25nm。

一种用于3D光固化打印的DLP面投影系统，其包括有紫外光源模组、第一匀光器、第一聚焦光学机构、第一DLP面板、TIR棱镜机构和投影机构，所述紫外光源模组出射的同轴光束依次通过所述第一匀光器、所述第一聚焦光学机构和所述TIR棱镜机构射入所述投影机构，所述第一DLP面板设于所述TIR棱镜机构背向所述投影机构的一侧；所述DLP面投影系统用于实现整个面型图案的紫外固化，并通过预设执行机构的上提或下拉动作来完成逐层固化，进而实现树脂材料的3D光固化打印。