[发明专利]一种光斑调节光学系统及其打印方法

权利要求书

1.一种光斑调节光学系统，其特征在于，包括顺次设置的第一平凹透镜、双凸透镜和第二平凹透镜，以及

设置在所述双凸透镜和第二平凹透镜之间的至少一个平面镜，所述平面镜可拆卸连接在双凸透镜和第二平凹透镜之间的任意位置。

2.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述所述双凸透镜和第二平凹透镜之间设置有至少一个插口，不同所述插口的宽度相同或不同，用于插接平面镜；

优选地，不同所述平面镜的厚度相同或不同。

优选地，所述平面镜的厚度为0.34-2.12mm。

优选地，所述光学系统还包括动力源和平面镜夹持件，所述动力源用于驱动所述平面镜夹持件将所夹持的平面镜插入到插口上。

3.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述第一平凹透镜与双凸透镜之间的空气距离为40-50mm，例如为49mm。

优选地，所述双凸透镜与第二平凹透镜之间的空气距离为40-50mm，例如为49mm。

优选地，所述插口与第二平凹透镜之间的空气距离为15.02-35.68mm。

4.根据权利要求1至3任一项所述的光学系统，其特征在于，所述双凸透镜和第二平凹透镜之间设置有插入镜片镜筒，所述插入镜片镜筒上设置有开口，所述开口提供所述平面镜插入或拔出的通道，所述通道例如为插口。

优选地，所述光学系统还包括镜筒，所述第一平凹透镜设置于所述镜筒内。

优选地，所述镜筒上套接有水冷壳，所述水冷壳包覆在所述镜筒上，所述水冷壳与镜筒之间形成冷却空间，所述水冷壳上设置有进水口和出水口，用于将冷却水导入冷却空间，对镜筒内的第一平凹透镜进行冷却。

优选地，所述第一平凹透镜通过第一压圈固定在镜筒内，例如所述第一压圈与镜筒螺纹连接。

优选地，所述第一平凹透镜的凹面曲率半径为45.85mm，中心厚度为3.5mm。

5.根据权利要求1至3任一项所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统还包括微调镜筒，所述双凸透镜设置于微调镜筒内，所述微调镜筒的一端与镜筒连接，另一端与镜片镜筒连接。

优选地，所述微调镜筒上设置有调焦环，所述调焦环通过调焦环压圈固定在微调镜筒上。

优选地，所述双凸透镜包括两凸面：第一凸面的曲率半径为68.08mm，第二凸面的曲率半径为68.08mm，中心厚度为4.4mm。

6.根据权利要求1至3任一项所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统还包括后镜筒，所述第二平凹透镜设置于所述后镜筒内，所述后镜筒的一端与镜片镜筒连接。

优选地，所述后镜筒远离镜片镜筒的一端设置有振镜连接件，所述振镜连接件上设置有振镜。

优选地，所述第二平凹透镜的凹面曲率半径为45.85mm，中心厚度为3.5mm。

7.根据权利要求1至3任一项所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统还包括光源，所述光源通过准直仪准直后射入所述第一平凹透镜。

优选地，所述准直仪包括准直镜筒，所述准直镜筒上设置有第一支撑件和第二支撑件，所述第一支撑件通过第一套环与准直镜筒的外壁连接，所述第二支撑件通过第二套环与准直镜筒的外壁连接。

优选地，所述光学系统还包括场镜，所述场镜位于振镜的下方。

优选地，所述场镜通过场镜转接圈与振镜、后镜筒连接。

8.一种括权利要求1至7任一项所述可变光斑的光学系统在3D打印中的用途。

9.一种3D打印设备，其包括权利要求1至7任一项所述可变光斑的光学系统。

优选地，所述打印平台包括打印平台，所述打印平台位于场镜的下方。

10.一种采用权利要求9所述的打印设备的打印方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

S1、在打印平台上铺设金属粉末，光源发出激光束，经过准直镜准直后依次通过第一平凹透镜、双凸透镜、平面镜、第二平凹透镜、振镜和场镜后到达打印平台；

S2、改变所述平面镜的数量和厚度，从而调整在打印平台上形成的光斑大小。

优选地，步骤S2之前还包括如下步骤：改变所述第一平凹透镜的位置，以改变初始光斑的大小。