[发明专利]一种光源系统及3D打印机

说明书

本申请公开了一种光源系统及3D打印机，其中，一种光源系统，包括：光源模组，用于将点光源发出的发散光转化为平行光，光源模组包括阵列布置的多个点光源以及设置在点光源光路方向上的复合透镜；偏光转换模组，用于将接收到的平行光转换为第一偏振光；光控制模组，用于将接收入射的第一偏振光并基于第一偏振光显示预设透光图案，并以第三偏振光出射。本申请实施例提供的光源系统，通过对光源进行调整，由点光源转换为面光源后形成格栅光束，通过对于格栅光束进行偏振调整，将平行光转换为同一偏振方向的偏振光后入射光控制模组，实现能够达到10％以上，有利于提升固化速度，提高打印速率；提升光线利用率，降低光照功率。

技术领域

本申请一般涉及3D打印技术领域，具体涉及一种光源系统及3D打印机。

背景技术

3D打印是以计算机三维设计模型为蓝本，通过软件分层离散和数控成型系统，利用激光束、热熔喷嘴等方式将金属粉末、陶瓷粉末、塑料及细胞组织等特殊材料进行逐层堆积黏结，最终叠加成型，制造出实体产品。

常用的3D打印技术有光固化法。光固化法是利用光敏树脂被紫外激光照射后发生固化的原理，进行材料累加成型，具有成型精度高、表面光洁度好、材料利用率高等特点。光固化法又包括：激光扫描成像光固化技术(SLA)；投影仪图像化照射成型技术(DLP)；显示屏成像紫外频谱光固化技术(LCD)。

目前LCD打印存在以下问题：LCD可选范围少，需要有较高的UV光透过率；打印速度慢，需要十几秒到几十秒来固化；LCD打印使用过程中老化，寿命仅由500hrs左右。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种光源系统及3D打印机，可以提高光源利用率。

第一方面，本申请提供了一种光源系统，包括：

光源模组，用于将点光源发出的发散光转化为平行光，所述光源模组包括阵列布置的多个点光源以及设置在所述点光源光路方向上的复合透镜；

偏光转换模组，用于将接收到的所述平行光转换为第一偏振光；

光控制模组，用于将接收入射的第一偏振光并基于所述第一偏振光显示预设透光图案，并以第三偏振光出射。

进一步地，所述偏光转换模组包括光束变换层，所述光束变换层用于将入射的平行光转换为格栅光束后出射。

可选地，所述光束变换层包括：

凸透镜阵列层，用于接收所述光源模组发出的平行光，并将所述平行光转换为汇聚光后发射；

凹透镜阵列层，用于接收所述汇聚光，并将所述汇聚光转换为格栅光束后发射，所述格栅光束中光线平行。

进一步地，所述格栅光束包括第一偏振光和第二偏振光，所述第一偏振光与所述第二偏振光具有不同的偏振方向，所述偏光转换模组包括偏振变换层，所述偏振变换层用于将入射的格栅光束转换为第一偏振光。

可选地，所述偏振变换层用于将所述第二偏振光转换为所述第一偏振光出射，以及用于将所述第一偏振光经过至少两次全反射后出射。

进一步地，所述偏振变换层包括靠近所述光束变换层的第一面和背离所述光束变换层的第二面，其中，所述第一面上设置有对应所述格栅光束图案的遮光层；所述第二面上设置有用于将所述第二偏振光转换为第一偏振光的多个阵列设置的半波片。

进一步地，所述遮光层包括入光孔和遮光孔，所述入光孔形成所述格栅光束的入光通道，所述半波片的位置与所述入光孔的位置对应，相邻两半波片之间的间隔与所述遮光孔的位置对应。

可选地，所述半波片在所述光控制模组上的正投影与所述入光孔在所述光控制模组上正投影重合，所述间隔在所述光控制模组上的正投影与所述遮光孔在所述光控制模组上的正投影重合。