立体打印装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种立体打印装置，包括光源、数字微镜元件、投影镜头及感光元件。光源用以发出光束。数字微镜元件配置于光束的传递路径上，且具有第一微反射镜及第二微反射镜。第一微反射镜将第一部分光束反射至投影镜头。投影镜头将第一部分光束投射工作液体，以使工作液体固化成形。第二微反射镜将第二部分光束反射至投影镜头外。感光元件配置于第二部分光束的传递路径上。通过监测感光元件所测得的第二部分光束的强度，能判断光源所发出的光束的强度是否衰减。由于感光元件设置在第二部分光束(即非影像光束)的传递路径上，因此感光元件的设置并不影响影像解析度和/或影像范围。

Stereo printing device

The invention provides a stereo printing device, which comprises a light source, a digital micromirror element, a projection lens and a photosensitive element. A light source is used to emit light. The digital micromirror element is arranged on the transmission path of the beam, and has the first micromirror and the second micromirror. The first micromirror reflects the first beam to the projection lens. The projection lens projects the first beam of light onto the working liquid to solidify the working liquid. The second micromirror reflects the second part of the beam outside the projection lens. The photosensitive element is arranged on the transmission path of the second part of the beam. By monitoring the intensity of the second part of the beam measured by the photosensitive element, we can judge whether the intensity of the beam emitted by the light source is attenuated or not. Since the photosensitive element is located on the transmission path of the second part of the beam (i.e. non-image beam), the setting of the photosensitive element does not affect image resolution and/or image range.

【技术实现步骤摘要】
立体打印装置
本专利技术涉及一种立体打印装置。
技术介绍
近年来，随着科技的日益发展，许多利用逐层建构模型等加成式制造技术(additivemanufacturingtechnology)来建造物理三维(threedimensional,3D)模型的不同方法已纷纷被提出。一般而言，加成式制造技术是将利用计算机辅助设计(computeraideddesign,CAD)等软件所建构的3D模型的设计数据转换为连续堆栈的多个薄(准二维)横截面层。于此同时，许多可以形成多个薄横截面层的技术手段也逐渐被提出。举例而言，立体打印装置的打印模块通常可依据3D模型的设计数据所建构的空间坐标XYZ在基座的上方沿着XY平面移动，从而使建构材料形成正确的横截面层形状。所沉积的建构材料(即工作液体)可通过光束的照射被固化，从而形成所要的横截面层。因此，通过打印模块沿着轴向Z逐层移动，即可使多个横截面层沿Z轴逐渐堆栈，进而使建构材料在逐层固化的状态下形成立体打印物件。然而，立体打印装置的光源可能因使用次数及时间的增加而衰减。当光源衰减时，照射至建构材料(即工作液体)的光束强度变低，影响立体打印物件的品质。
技术实现思路
本专利技术是针对一种立体打印装置，打印品质佳。根据本专利技术的实施例，立体打印装置包括光源、数字微镜元件、投影镜头及感光元件。光源用以发出光束。数字微镜元件配置于光束的传递路径上，且具有第一微反射镜及第二微反射镜。第一微反射镜将第一部分光束反射至投影镜头。投影镜头将第一部分光束投射工作液体，以使工作液体固化成形。第二微反射镜将第二部分光束反射至投影镜头外。感光元件配置于第二部分光束的传递路径上。在根据本专利技术的实施例的立体打印装置中，立体打印装置还包括第一吸光元件。感光元件配置于第一吸光元件上。在根据本专利技术的实施例的立体打印装置中，第一吸光元件能转动，以调整第二部分光束与感光元件的光接收面的法线方向的夹角。在根据本专利技术的实施例的立体打印装置中，立体打印装置还包括第二吸光元件。第二吸光元件配置于被感光元件反射的第二部分光束的传递路径上。在根据本专利技术的实施例的立体打印装置中，第二吸光元件位于投影镜头与第一吸光元件之间。在根据本专利技术的实施例的立体打印装置中，第二吸光元件的吸光面包括至少一平面或曲面。在根据本专利技术的实施例的立体打印装置中，曲面包括凹面。在根据本专利技术的实施例的立体打印装置中，立体打印装置还包括光学元件。光学元件配置于光束的传递路径上。光学元件将来自于光源的光束反射至数字微镜元件。第一部分光束穿过光学元件以传递至投影镜头。在根据本专利技术的实施例的立体打印装置中，立体打印装置还包括光均匀元件以及收光元件。光均匀元件配置于光束的传递路径上，且位于光源与光学元件之间。收光元件配置于所述光束的传递路径上，且位于光均匀元件与光学元件之间。在根据本专利技术的实施例的立体打印装置中，感光元件不配置于所述第一部分的光束至投影镜头的传递路径上。附图说明包含附图以便进一步理解本专利技术，且附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图说明本专利技术的实施例，并与描述一起用于解释本专利技术的原理。图1为本专利技术一实施例的立体打印装置的示意图；图2为图1的立体打印装置的数字微镜元件、投影镜头及感光元件的放大示意图；图3为图1的立体打印装置的投影镜头、感光元件、第一吸光元件及第二吸光元件的放大示意图；图4示出图3的第一吸光元件的转动情形；图5为本专利技术另一实施例的立体打印装置的投影镜头、感光元件、第一吸光元件及第二吸光元件的放大示意图；图6为本专利技术又一实施例的立体打印装置的投影镜头、感光元件、第一吸光元件及第二吸光元件的放大示意图。附图标号说明100：投影单元；110：光源；120：数字微镜元件；122：第一微反射镜；124：第二微反射镜；130：投影镜头；140：感光元件；140a：光接收面；150：第一吸光元件；160、160A、160B：第二吸光元件；162：第一吸光部；162a、164a、166、168：吸光面；164：第二吸光部；170：光学元件；180：光均匀元件；190：收光元件；200：成形单元；210：盛槽；210a：内底；220：工作液体；230：成型台；300：控制单元；1000：立体打印装置；A：光轴；L：光束；L1：第一部分光束；L2：第二部分光束；N：法线方向；X、Y、Z：直角坐标；θ：夹角。具体实施方式现将详细地参考本专利技术的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同元件符号在附图和描述中用来表示相同或相似部分。图1为本专利技术一实施例的立体打印装置的示意图。在此提供直角坐标X-Y-Z于图1以利描述。请参照图1，立体打印装置1000例如是立体光刻打印(StereoLithography，SL)装置。立体打印装置1000包括投影单元100及成形单元200。在本实施例中，成形单元200包括盛槽210、工作液体220及成型台230。盛槽210用以盛装工作液体220。成型台230可移动地设置于盛槽210。举例而言，成型台230可沿Z轴的方向移动，以相对于位在XY平面上的盛槽210移动，并可浸入工作液体220。投影单元100设置于盛槽210旁。投影单元100发出第一部分光束L1(即影像光束)。第一部分的光束L1照射工作液体220,以使工作液体220逐层固化,进而形成立体打印物件。更进一步地说，在本实施例中，立体打印装置1000还包括控制单元300。控制单元300可控制成型台230沿Z轴的方向移动，藉此，成型台230能移出或移入盛槽210并浸置于工作液体220中。在立体打印的过程中，成型台230受控于控制单元300而浸入工作液体220并与盛槽210的内底210a维持一段距离，此时投影单元100受控于控制单元300而发出第一部分光束L1，以照射并固化成型台230与盛槽210内底210a之间的工作液体220，进而使其形成一层固化层。而后，随着成型台230受控于控制单元300而逐渐远离盛槽210的内底210a，同时搭配投影单元100对所述固化层与内底210a之间的工作液体220进行照射，便能逐渐在成型台230上形成多层堆叠的固化层。在成型台230移离盛槽210内的工作液体220后，由多层固化层堆叠而成的立体打印物件也就完成。请参照图1，投影单元100包括光源110、数字微镜元件(digitalmicromirrordevices，DMD)120、投影镜头130及感光元件140。图2为图1的立体打印装置1000的数字微镜元件120、投影镜头130及感光元件140的放大示意图。请参照图1及图2，光源110用以发出光束L。数字微镜元件120配置于光束L的传递路径上，且具有多个第一微反射镜122与及多个第二微反射镜124。第一微反射镜122位于开启(ON)位置。第二微反射镜124位于关闭(OFF)位置。光束L包括照射至第一微反射镜122的第一部分光束L1以及照射至第二微反射镜124的第二部分光束L2。第一微反射镜122将第一部分光束L1反射至投影镜头130。投影镜头130将第一部分光束L1投射工作液体220，以使工作液体220固化，进而形成立体打印物件。第一部分光束L1即为影像光束。第二微反射镜124将第二部分光束L2反射至投影镜头130外。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种立体打印装置，其特征在于，包括：光源，用以发出光束；数字微镜元件，配置于所述光束的传递路径上，且具有多个第一微反射镜及多个第二微反射镜；投影镜头，其中所述多个第一微反射镜将第一部分的所述光束反射至所述投影镜头，所述投影镜头将所述第一部分的所述光束投射工作液体，以使所述工作液体固化成形，而所述多个第二微反射镜将第二部分的所述光束反射至所述投影镜头外；以及感光元件，配置于所述第二部分的所述光束的传递路径上。

【技术特征摘要】
1.一种立体打印装置，其特征在于，包括：光源，用以发出光束；数字微镜元件，配置于所述光束的传递路径上，且具有多个第一微反射镜及多个第二微反射镜；投影镜头，其中所述多个第一微反射镜将第一部分的所述光束反射至所述投影镜头，所述投影镜头将所述第一部分的所述光束投射工作液体，以使所述工作液体固化成形，而所述多个第二微反射镜将第二部分的所述光束反射至所述投影镜头外；以及感光元件，配置于所述第二部分的所述光束的传递路径上。2.根据权利要求1所述的立体打印装置，其特征在于，还包括：第一吸光元件，其中所述感光元件配置于所述第一吸光元件上。3.根据权利要求2所述的立体打印装置，其特征在于，所述第一吸光元件能转动，以调整所述第二部分的所述光束与所述感光元件的光接收面的法线方向的夹角。4.根据权利要求1所述的立体打印装置，其特征在于，还包括：第二吸光元件，配置于被所述感光元件反射的所述第二部分的所述光束的传递路径上。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：李卫华，郭宗桦，丁明雄，
申请(专利权)人：三纬国际立体列印科技股份有限公司，金宝电子工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71