[发明专利]3D打印机及其采用的镜头模组

说明书

一种镜头模组(50)以及包括其的3D打印机(100)。所述镜头模组包括沿入射光的传输方向依次共轴排列的第一透镜(L1)、第二透镜(L2)及第三透镜(L3)，所述第一透镜、第二透镜及第三透镜均为弯月形透镜，所述第一透镜包括第一曲面(S1)和第二曲面(S2)，所述第二透镜包括第三曲面(S3)和第四曲面(S4)，所述第三透镜包括第五曲面(S5)和第六曲面(S6)，所述第一至第六曲面沿入射光的传输方向依次排布，所述第一曲面至第六曲面的曲率半径依次为‑200±5％、‑100±5％、‑80±5％、‑150±5％、‑100±5％、‑70±5％，单位为毫米。该镜头模组使得3D打印机的打印效率较高，便于实施超大型工件的打印。

【技术领域】

本发明涉及一种激光加工系统，尤其涉及一种3D打印机及其采用的镜头模组。

【背景技术】

目前3D打印机可以各种物件，小到首饰零件，大到打印3D房屋。常用的3D打印机在计算机控制下，按预定形状零件的轮廓为轨迹，利用紫外激光对液态光敏树脂逐点逐层进行扫描，被扫描的液态树脂层产生光聚合反应固化形成零件的一个截面层，如此重复逐层扫面直到整个零件制造完毕。3D打印机通过控制机构来控制反射镜和镜头模组运动，进而操纵光束焦点的移动以实现逐点打印。然而，这种3D打印机的打印速度慢，效率较低，很难而实现超大型零部件的打印。

【发明内容】

基于此，有必要提供一种打印效率高的3D打印机及其采用的镜头模组。

一种镜头模组，包括沿入射光的传输方向依次共轴排列的第一透镜、第二透镜及第三透镜，所述第一透镜、第二透镜及第三透镜均为弯月形透镜，所述第一透镜包括第一曲面和第二曲面、所述第二透镜包括第三曲面和第四曲面、所述第三透镜包括第五曲面和第六曲面，所述第一至第六曲面沿入射光的传输方向依次排布，所述第一曲面至第六曲面的曲率半径依次为-200±5％、-100±5％、-80±5％、-150±5％、-100±5％、-70±5％，单位为毫米。

在其中一个实施例中，所述第一透镜至第三透镜的中心厚度依次为5±5％、4±5％、3±5％，单位为毫米。

在其中一个实施例中，所述第一透镜的折射率与阿贝数的比例为(1.62/56)±5％、所述第二透镜的折射率与阿贝数的比例均为(1.60/45)±5％，所述第三透镜的折射率与阿贝数的比例为(1.63/55)±5％。

在其中一个实施例中，所述镜头模组的总长度为30毫米，且所述镜头模组的外径小于或等于90毫米。

在其中一个实施例中，所述镜头模组还包括沿入射光的传输方向设置于所述第三透镜后的第四透镜，所述第四透镜为平面透镜。

在其中一个实施例中，所述第四透镜为保护玻璃，其中心厚度为5±5％毫米，所述第四透镜的折射率与阿贝数的比例为(1.51/64)±5％。

在其中一个实施例中，所述镜头模组的焦距为2200毫米，入瞳直径为30毫米，工作波长为1064～630纳米。

一种3D打印机，包括：沿入射光的传输方向依次设置的激光器、扩束镜、第一振镜、第二振镜、如上所述的镜头模组以及成型台，所述激光器、扩束镜与所述第一振镜共线设置，所述第二振镜与所述第一振镜相互平行设置，所述第二振镜与所述镜头模组及所述成型台依次共线设置。

在其中一个实施例中，所述3D打印机还包括邻近所述成型台设置的导向架以及滑动设置于所述导向架上的提拉件，所述成型台开设有收容槽，所述提拉件一端活动地设置于所述成型台的收容槽中。

由于镜头模组的三个透镜的排布及参数设计，可以使镜头模组获得超长焦距，极大地提高了3D打印机的打印效率，以便于实施超大型工件的打印。

【附图说明】