[发明专利]光学系统、照射控制方法及所适用的3D打印设备

权利要求书

1.一种用于3D打印设备的光学系统，其特征在于，包括：

投影装置，用于将光辐射以面投射方式照射至预设打印基准面；

控制装置，用于捕捉所述投影装置的光辐射强度和所对应的照射参数，并基于所得到的光辐射强度和照射参数对拟合投影装置当前的光辐射强度和照射参数之间的对应关系，以及基于所述投影装置的光辐射强度与照射参数之间的初始对应关系，以及所捕捉的所述投影装置当前光辐射强度及所对应的照射参数，确定补偿后的受控参数，并根据所确定受控参数控制所述投影装置，以使所述投影装置所固化的光固化层的实际特性与对应的预期特性相匹配。

2.根据权利要求1所述的用于3D打印设备的光学系统，其特征在于，所述投影装置包括：

光源；

光源驱动单元，与所述光源相连，用于驱动所述光源中各光源发出光辐射；

图像投射单元，位于所述光源的出光侧，用于利用所述光源所发出的光辐射输出将光固化材料固化成图案式光固化层的分层图像。

3.根据权利要求2所述的用于3D打印设备的光学系统，其特征在于，所述控制装置与所述光源驱动单元连接；

所述控制装置基于经捕捉并检测的光辐射强度及所对应的照射参数补偿地调整所述光源驱动单元向光源的功率控制信号和/或供电时长。

4.根据权利要求2所述的用于3D打印设备的光学系统，其特征在于，所述控制装置与所述图像投射单元连接；

所述控制装置基于经捕捉并检测的所述光辐射强度及所述图像投射单元对应所检测的光辐射强度的照射参数补偿地调整所述图像投射单元照射分层图像的像素灰度。

5.根据权利要求1所述的用于3D打印设备的光学系统，其特征在于，还包括：

包含光感应器的光检测装置，与所述控制装置连接，用于检测所述光感应器捕捉的光辐射强度；

照射参数检测装置，用于配合所述光检测装置检测投影装置的照射参数。

6.根据权利要求5所述的用于3D打印设备的光学系统，其特征在于，所述光检测装置还包括：

光路改变单元，位于所述光感应器之前的光路上，用于自所述投影装置的以面投射方式照射出的光辐射中捕捉部分光辐射并改变所捕捉的光辐射的光路；和/或

移动机构，装配有相应的光感应器和/或光路改变单元并受所述控制装置控制，用于：在所述光感应器检测时将所装配的光感应器和/或光路改变单元移动至相应光路上，以及在所述光感应器检测后将所装配的光感应器和/或光路改变单元移动至相应光路之外。

7.根据权利要求1所述的用于3D打印设备的光学系统，其特征在于，所述投影装置为DLP光机设备、包含LCD的光机设备、或包含LCOS的光机设备。

8.一种3D打印设备，其特征在于，包括：

具有透明底面的容器，盛放光固化材料；

如权利要求1-7中任一所述的光学系统，位于所述容器下方并面向所述底面投射光辐射，用于以面投影方式控制所投射出的光辐射将3D构件模型中的分层图像照射到位于所述底面的光固化材料上；

构件平台，用于附着经照射后得到的图案固化层，以便经由所述图案固化层积累形成3D构件；

Z轴驱动机构，与所述构件平台连接，用于受控的调整所述构件平台与所述底面的间距以填充待固化的光固化材料；

Z轴控制装置，与所述Z轴驱动机构相连，用于控制所述Z轴驱动机构调整所述间距。