CN115674894B - 聚光透镜、胶印光源、及印刷机 - Google Patents

Abstract

本发明属于印刷光源技术领域，尤其涉及一种聚光透镜、胶印光源、及印刷机。聚光透镜由若干透镜单体连接成一体，聚光透镜的横截面为弧形，聚光透镜的凹面侧设置有若干凸状部。透镜单体为平凸柱面透镜，凸状部为透镜单体的凸柱面。通过将聚光透镜的形状设计为横截面为弧形，将若干透镜单体连成一体，并且采用平凸柱面透镜作为透镜单体，通过透镜单体对光源发出的光线进行一级汇聚，再通过将透镜单体呈弧形排布，使被透镜单体进行汇聚后再进行二级汇聚，从而，对光线进行有效聚集，改善聚光、减少光损、改善聚能效果，提供足够高能量的紫外光，以使UV印刷得到的产品的印刷效果和印刷效率符合预期。

Description

聚光透镜、胶印光源、及印刷机

技术领域

本发明属于印刷光源技术领域，尤其涉及一种聚光透镜、胶印光源、及印刷机。

背景技术

紫外线胶印机是采用UV油墨印刷的印刷机，印刷机上需要安装UV固化设备。UV油墨通过胶辊或其他方式涂覆在待印物品上，由于UV油墨的特殊紫外感光吸收性能，以及生产效率的需要，UV油墨需要在极短的时间内完成固化，就需要在待印刷物品表面给予足够高光功率密度的紫外光。

为了提供足够高能量的紫外光，其固化光源通常在较高功率的工况下工作，大范围的高功率光的照射往往会产生大量的热量，导致相关元件工作环境的温度升高以及增加设备能耗。由于光源结构设计不合理，胶印光源发射出的光线会有相当部分会照射到印刷品范围外，从而导致胶印光源的光损失，而为了弥补光损失造成的有效功率的降低，则需要进一步提高光源的输出功率，进而增加了设备的能耗以及工作环境的温度。将散射的光进行聚集，不仅能控制光线的照射范围，还能提高光源的光功率密度，进而减小光损，并且实现在较低的输出功率的情况下有足够高的光功率来使印刷效果以及印刷速率符合预期。

因此，如何对光线进行有效聚集，改善聚光、减少光损、改善聚能效果，提供足够高能量的紫外光，以使UV印刷得到的产品的印刷效果和印刷效率符合预期，是本申请要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于至少一定程度上解决现有技术中的不足，提供一种聚光透镜、胶印光源、及印刷机，以解决如何对光线进行有效聚集，改善聚光、聚能效果，提供足够高能量的紫外光，以使UV印刷得到的产品的印刷效果和印刷效率符合预期的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种聚光透镜，所述聚光透镜由若干透镜单体连接成一体，所述聚光透镜的横截面为弧形，所述聚光透镜的凹面侧设置有若干凸状部；

所述透镜单体为平凸柱面透镜，所述凸状部为所述透镜单体的凸柱面。

更进一步地，所述凸状部的焦点彼此位于同一直线。

更进一步地，所述聚光透镜的焦距L2配置为50mm≤L2≤120mm，所述聚光透镜的弦长L1配置为80mm≤L1≤100mm，所述聚光透镜的拱高L3配置为8mm≤L3≤16mm。

更进一步地，所述凸状部的数量为5个至8个；

每一所述凸状部的宽度w配置为10mm≤w≤20mm，相邻所述凸状部的中轴面夹角α2配置为10°≤α2≤15°。

更进一步地，所述聚光透镜弦长L1配置为83mm≤L1≤86mm，所述凸状部的数量为5个，每一所述凸状部的宽度w配置为15mm≤w≤17mm，所述聚光透镜的焦距L2配置为50mm≤L2≤70mm，相邻所述凸状部的中轴面夹角α2配置为11°≤α2≤12°，所述聚光透镜的拱高L3配置为12mm≤L3≤13mm。

另一方面，本申请还提出一种胶印光源，包括上述聚光透镜；

光源固定座；

发光件，所述发光件固定在所述光源固定座，所述发光件的发光面呈弧形布置；

所述聚光透镜用于将所述发光件发出的光汇聚于同一直线，所述聚光透镜安装于所述光源固定座，所述聚光透镜的凹面侧背离所述发光件；

其中，所述发光件发射出的光可透过所述凸状部，所述凸状部的焦点彼此位于同一直线；

所述发光件到所述聚光透镜的距离d1与所述凸状部的宽度w配置为0.4w≤d1≤w。

更进一步地，所述发光件到所述聚光透镜的距离d1配置为6mm≤d1≤13mm。

更进一步地，所述发光件包括多个呈弧形分布的发光单体，所述聚光透镜包括一一对应若干所述发光单体设置的若干透镜单体，所述透镜单体的入射平面位于靠近所述发光件一侧，所述发光单体的中轴面与对应所述透镜单体的中轴面共面。

更进一步地，每一所述发光单体包括多个沿所述发光单体长度方向布置的灯珠，每一所述灯珠朝向对应所述凸状部宽度方向的照射角度α1配置为30°≤α1≤80°。

更进一步地，每一所述灯珠朝向对应所述凸状部宽度方向的照射角度α1配置为50°≤α1≤55°，所述发光件到所述聚光透镜的距离d1配置为9.5mm≤d1≤10.5mm。

更进一步地，所述的胶印光源设置有胶印光源调节装置，所述胶印光源调节装置包括：

第一调节机构，所述光源固定座安装于所述第一调节机构；

透镜支架，所述透镜支架位于所述光源固定座内并位于所述发光件的所述发光面一侧，所述聚光透镜固定安装于所述透镜支架；

第二调节机构，所述第二调节机构与所述透镜支架连接并安装于所述光源固定座内，所述透镜支架安装于所述第二调节机构；以及

用于监测固化过程中有效紫外线光功率密度的光功率密度传感器，所述光功率密度传感器固定安装于所述发光件的照射区域，所述光功率密度传感器与印刷品经过所述发光件照射区域时的照射面平齐；

其中，所述第一调节机构参照监测到的紫外线光功率密度调节所述光源固定座与光功率密度传感器之间的距离，所述第二调节机构通过调节所述发光件与所述聚光透镜距离对有效紫外线光功率密度进行精调。

更进一步地，所述第一调节机构布置于所述光源固定座的两端；

所述第一调节机构包括第一动力组件、安装组件；

所述安装组件包括第一连接件和第二连接件，所述第一连接件与所述第二连接件转动相连，所述第一连接件与所述光源固定座的端部固定相连，所述第二连接件安装于所述第一动力组件；

所述第一动力组件带动所述安装组件在靠近或者远离所述光功率密度传感器的方向平移。

更进一步地，所述第一调节机构还包括定位组件，所述定位组件包括插销、拉伸弹簧，所述插销穿设于所述拉伸弹簧的内圈；

所述插销安装于所述第二连接件；

所述第一连接件设置有若干限位孔，所述限位孔沿第一连接件与第二连接件的转动中心呈圆周阵列布置；

所述拉伸弹簧拉动所述插销插入所述限位孔。

更进一步地，所述第二调节机构包括第二动力组件以及若干导向组件；

所述第二动力组件安装于所述光源固定座，所述第二动力组件用于带动所述透镜支架在远离或者靠近所述发光件的方向平移；

所述导向组件，包括滑块以及滑轨，所述滑轨固定安装于所述光源固定座，所述滑块固定安装于所述透镜支架，所述滑块与所述滑轨滑动连接，所述导向组件沿所述透镜支架的长度方向线性阵列布置。

另一方面，本申请还提出一种印刷机，包括上述胶印光源。

本申请的有益效果：

本申请提出的一种聚光透镜通过将聚光透镜的形状设计为横截面为弧形，将若干透镜单体连成一体，并且采用平凸柱面透镜作为透镜单体，通过透镜单体对光源发出的光线进行一级汇聚，再通过将透镜单体呈弧形排布，使被透镜单体进行汇聚后再进行二级汇聚，从而，对光线进行有效聚集，改善聚光、减少光损、改善聚能效果，提供足够高能量的紫外光，以使UV印刷得到的产品的印刷效果和印刷效率符合预期。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明胶印光源的截面图；

图2为本发明胶印光源中发光件和聚光透镜的尺寸示意图；

图3为本发明胶印光源调节装置其中一个实施例的立体结构示意图；

图4为本发明胶印光源调节装置其中一个实施例的分解结构示意图；

图5为本发明胶印光源调节装置其中一个实施例的立体结构示意图；

图6为本发明胶印光源调节装置的图1中Ⅵ-Ⅵ处的剖视图；

图7为本发明胶印光源调节装置中光源固定座内部的结构示意图；

图8为本发明提出的光源控制系统的控制模块示意图；

图9为本发明提出的光源控制方法的流程图。

主要元件说明：

100、光源控制系统；10、胶印光源调节装置；11、第一调节机构；111、第一动力组件；1111、第一电机；112、安装组件；1121、第一连接件；1122、第二连接件；113、定位组件；1131、插销；1132、拉伸弹簧；1133、限位孔；12、光源固定座；13、发光件；131、发光单体；132、灯珠；133、发光面；14、透镜支架；15、聚光透镜；151、透镜单体；1511、凸状部；16、第二调节机构；161、第二动力组件；1611、第二电机；162、导向组件；1621、滑块；1622、滑轨；20、光功率密度传感器；30、第一控制器；40、第二控制器；50、主控模块；60、光功率密度仪；70、输入模块。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

本申请提出的一种胶印光源，包括：光源固定座12、发光件13以及聚光透镜15。发光件13固定在光源固定座12，发光件13的发光面133呈弧形布置。聚光透镜15用于将发光件13发出的同一横截面的光汇聚于同一直线，聚光透镜15安装于光源固定座12。其中，聚光透镜15位于发光件13的发光面一侧，聚光透镜15的横截面为弧形，聚光透镜15的凹面侧设置有若干凸状部1511，聚光透镜15的凹面侧背离发光件13。发光件13发射出的光可透过凸状部1511，凸状部1511的焦点彼此位于同一直线。发光件13到聚光透镜15的距离d1与凸状部1511的宽度w配置为0.4w≤d1≤w。

通过对聚光透镜15形状的设计，使聚光透镜15能将发光件13发射出的光汇聚至一直线，降低胶印光源的光损失以及使发光件13发射出的光线能更加密集地照射至印刷品处，实现降低印刷机能耗的情况下，提供足够高能量的紫外光，以使UV印刷得到的产品达到预期效果以及延长印刷机使用寿命。

本申请提出的一种胶印光源调节装置10包括第一调节机构11、光源固定座12、发光件13、透镜支架14、聚光透镜15、第二调节机构16以及光功率密度传感器20。光源固定座12安装于第一调节机构11。发光件13固定在光源固定座12内。透镜支架14位于光源固定座12内并位于发光件13用于发光的一侧。聚光透镜15用于将发光件13发出的光汇聚于同一直线，聚光透镜15固定安装于透镜支架14。第二调节机构16安装于光源固定座12内，透镜支架14安装于第二调节机构16。光功率密度传感器20用于监测固化过程中有效紫外线光功率密度，光功率密度传感器20固定安装于发光件13的照射区域。

其中，第一调节机构11参照监测到的紫外线光功率密度调节光源固定座12与光功率密度传感器20之间的距离，第二调节机构16通过调节发光件13与聚光透镜15距离对有效紫外线光功率密度进行精调。

通过光功率密度传感器20对固化工位的有效紫外线光功率密度进行监测，第一调节机构11根据监测到的有效紫外线光功率密度对光源固定座12与光功率密度传感器20之间的距离进行调节，并且通过第二调节机构16调节发光件13与聚光透镜15距离对有效紫外线光功率密度进行精调。

如此，通过调节光源固定座12与光功率密度传感器20之间的距离来对固化工位处的有效紫外线光功率密度进行调节，从而实现发光件13在发光功率一定的情况下提供足够高能量的紫外光，使UV印刷得到的产品达到预期效果，进而有效降低发光件13的发光功率，降低设备能耗，避免相关元件长时间在高温条件下工作，延长设备使用寿命。

实施例一

请参阅图1至图2，在本申请的一些实施例中，将发光件13发射出的光线通过聚光透镜15进行聚焦，使照射至印刷品上的光线更加集中，从而使发光件13的发光功率较低时，照射至印刷品上的光的有效紫外线光功率密度满足固化油墨的固化需求。通过对发光件13与聚光透镜15的布置，将发光件13到聚光透镜15的距离d1与凸状部1511的宽度w配置为0.4w≤d1≤w，以及对聚光透镜15形状的设计，降低胶印光源的光损失以及使发光件13发射出的光线能更加密集地照射至印刷品处，实现降低印刷机能耗的情况下，提供足够高能量的紫外光，以使UV印刷得到的产品达到预期效果以及延长印刷机使用寿命。

请参阅图3至图5本申请提出的印刷机包括本申请提出的胶印光源调节装置10，胶印光源调节装置10安装于印刷机的固化工位，胶印光源调节装置10用于调节印刷机固化工位处胶印光源的照射距离。

UV印刷是一种通过紫外光干燥、固化油墨的一种印刷工艺，需要将含有光敏剂的油墨与胶印固化光源相配合。

在进行UV印刷时，带有固化油墨的印刷品从胶印光源调节装置10的照射范围经过，通过胶印光源调节装置10中的发光件13发射出的紫外光使固化油墨固化，以实现UV印刷。

印刷品在印刷机的输送位置不变，当根据不同批次的印刷要求，使用不同型号的固化油墨，或者印刷厚度区间不同时，固化油墨固化时需要的紫外线光功率密度会有所不同。如果不同批次的印刷品以相同的紫外线光功率密度进行照射，则会导致照射到印刷品的有效紫外线光功率密度高于或者低于此批次印刷品中固化油墨固化所需的紫外线光功率密度。当有效紫外线光功率密度过高时，则会导致能耗的浪费；当有效紫外线光功率密度过低时，则会导致无法达到预期的固化效果。但是如果通过调节发光件13的发光功率来对紫外线光功率密度进行调节，则会导致发光件13的发光功率过高，而增加设备能耗，并且使发光件13的发热量增加。设备的高能耗会使印刷品的印刷成本增加，过高的发热量会导致相关元件长时间在高温条件下工作而缩短设备的使用寿命。

本申请提出的印刷机通过胶印光源调节装置10对照射到印刷品的有效紫外线光功率密度进行监测，并根据监测到的有效紫外线光功率密度以及相应批次印刷品所采用的对应型号的固化油墨以及印刷厚度区间，对胶印光源调节装置10的照射距离进行调节。通过调节照射距离来调节有效紫外线光功率密度，以使有效紫外线光功率密度在固化油墨所需的标准紫外线光功率密度区间内，从而在不提高设备能耗的情况下使印刷品固化油墨的固化效果达到预期。

实施例二

请参阅图1至图2，在本申请的一些实施例中，本申请提出的胶印光源包括光源固定座12、发光件13以及聚光透镜15。发光件13固定在光源固定座12，发光件13的发光面133呈弧形布置。聚光透镜15用于将发光件13发出同一横截面的光汇聚于一点，沿聚光透镜15长度方向的横截面中的汇聚点形成一条线，聚光透镜15安装于光源固定座12。其中，聚光透镜15位于发光件13的发光面133一侧，聚光透镜15的横截面为弧形。聚光透镜15的凹面侧设置有若干凸状部1511，聚光透镜15的凹面侧背离发光件13。发光件13发射出的光可透过凸状部1511，凸状部1511的焦点彼此重合。发光件13到聚光透镜15的距离d1与凸状部1511的宽度w配置为0.4w≤d1≤w。

通过将发光件13的发光面呈弧形布置，使发光件13向弧形中心位置汇聚。当发光件13发出的光线向印刷品的固化油墨照射时，会穿过聚光透镜15，并通过聚光透镜15对光线进行进一步地汇聚。聚光透镜15设置有凸状部1511，当光线透过聚光透镜15时，通过凸状部1511进行聚焦，使从发光件13发射出的光线汇聚于同一直线，此汇聚直线为凸状部1511的焦点沿聚光透镜15长度方向的汇聚轨迹，各凸状部1511的焦点汇聚于同一直线，此直线即为透过聚光透镜15光线的汇聚直线。发光件13包括多个呈弧形分布的发光单体131，聚光透镜15包括一一对应若干发光单体131设置的若干透镜单体151，透镜单体151为平凸柱面透镜，凸状部1511为透镜单体151的凸柱面，透镜单体151的入射平面在发光件13一侧，发光单体131的中轴面与对应透镜单体151的中轴面共面。通过对聚光透镜15形状的设计，使聚光透镜15能将发光件13发射出的光汇聚至同一直线，降低胶印光源的光损失以及使发光件13发射出的光线能更加密集地照射至印刷品处，实现降低印刷机能耗的情况下，提供足够高能量的紫外光，以使UV印刷得到的产品达到预期效果以及延长印刷机使用寿命。

由于发光件13发射出的光线具有一定的夹角范围，当聚光透镜15与发光件13之间的距离d1过大时，则会导致发光件13发射出的光线会有一部分照射至聚光透镜15外，而不经过聚光透镜15，从而使发光件13发射出的光线部分损失，导致能量的浪费。当聚光透镜15与发光件13之间的距离d1过小时，则会使发光件13工作时散发的热量过多地传导至聚光透镜15而导致聚光透镜15在高温环境下工作，一方面会使聚光透镜15过快老化，另一方面会导致聚光透镜15在高温下变形。因此将发光件13到聚光透镜15的距离d1与凸状部1511的宽度w配置为0.4w≤d1≤w，使胶印光源减小光损失，工作可靠、稳定，并且达到预期的聚光效果。

如此，通过聚光透镜15将发光件13发射出的光线进行汇聚，并通过对发光件13与聚光透镜15的布置，以及聚光透镜15形状的设计，使发光件13在一定的发光功率下，使UV印刷得到的产品达到预期效果，进而有效降低发光件13的发光功率，实现降低印刷机能耗的情况下，提供足够高能量的紫外光，以使UV印刷得到的产品达到预期效果以及延长印刷机使用寿命。

请参阅图2，在本申请的一些实施例中，每一发光单体131包括多个沿发光单体131长度方向布置的灯珠132，每一灯珠132朝向对应凸状部1511宽度方向的照射角度α1配置为30°≤α1≤80°。聚光透镜15的弦长L1配置为80mm≤L1≤100mm，凸状部1511的数量为5个至8个，每一凸状部1511的宽度w配置为10mm≤w≤20mm，d1配置为6mm≤d1≤13mm。聚光透镜15的焦距L2配置为60mm≤L2≤110mm，相邻凸状部1511的中轴面夹角α2配置为10°≤α2≤15°，聚光透镜15的拱高L3配置为8mm≤L3≤16mm。发光件13到聚光透镜15的距离d1与凸状部1511的宽度w的配置值与每一灯珠132朝向对应凸状部1511宽度方向的照射角度α1的配置值呈负相关关系，即当w的配置值较大时α1的配置值较小，当w的配置值较小时α1的配置值较大，如此以保证发光件13发射出的光线中穿过聚光透镜15的光线量达到预期，避免因漏光而造成的光损失。通过对聚光透镜15形状的设计，使聚光透镜15能将发光件13发射出的光汇聚至同一直线，降低胶印光源的光损失以及使发光件13发射出的光线能更加密集地照射至印刷品处，实现降低印刷机能耗的情况下，提供足够高能量的紫外光，以使UV印刷得到的产品达到预期效果以及延长印刷机使用寿命。

当照射角度过大时，灯珠132的照射范围则会超过聚光透镜15，使光线溢出至聚光透镜15外，造成光线的浪费。当照射角度过小时，相邻灯珠132发射出的光线则难以形成重合，进而影响聚光效果。将灯珠132的照射角度α1配置为30°≤α1≤80°，一方面可避免形成光浪费，在保证照射效果的情况下降低胶印光源的能耗损失；另一方面可有效保证聚光效果，使UV印刷得到的产品达到预期效果。

由于胶印光源工作距离的限制，聚光透镜15的有效聚光范围应将胶印光源的工作距离包含在内，如果聚光透镜15的弦长过长或者过短，则会导致胶印光源的工作距离脱落聚光透镜15的有效聚光范围，而导致固化油墨在被固化的过程中，难以有足够的紫外线光线照射，即有效紫外线光功率密度过小。将聚光透镜15的弦长L1配置为80mm≤L1≤100mm，凸状部1511的数量为5个至8个，每一凸状部1511的宽度w配置为10mm≤w≤20mm，聚光透镜15的焦距L2配置为50mm≤L2≤120mm，相邻凸状部1511的中轴面夹角α2配置为10°≤α2≤15°，聚光透镜15的拱高L3配置为8mm≤L3≤16mm，能有效保证聚光透镜15的聚光效果，使胶印光源的有效紫外线光功率密度在有效工作范围内，从而使印刷品处固化油墨的固化效果达到预期。而当凸状部1511的宽度w配置为10mm≤w≤20mm时，相应地，d1配置为6mm≤d1≤13mm。

进一步地，请参阅图2，聚光透镜15弦长L1配置为83mm≤L1≤86mm，凸状部1511的数量为5个，每一凸状部1511的宽度w配置为15mm≤w≤17mm，d1配置为9.5mm≤d1≤10.5mm，聚光透镜15的焦距L2配置为50mm≤L2≤70mm，每一所述灯珠朝向对应所述凸状部宽度方向的照射角度α1配置为50°≤α1≤55°，相邻凸状部1511的中轴面夹角α2配置为11°≤α2≤12°，聚光透镜15的拱高L3配置为12mm≤L3≤13mm。通过对聚光透镜15的弦长、聚光透镜15的焦距、凸状部1511的数量、凸状部1511的宽度，以及相邻凸状部1511的中轴面夹角的进一步优化配置，使胶印光源的聚光效果得到进一步地优化，提供足够高能量的紫外光，使印刷品处固化油墨的固化效果进一步地提高。

实施例三

请参阅图3至图7，在本申请的一些实施例中，本申请提出的胶印光源调节装置10包括第一调节机构11、光源固定座12、发光件13、透镜支架14、聚光透镜15、第二调节机构16以及光功率密度传感器20。光源固定座12安装于第一调节机构11。发光件13固定在光源固定座12内。透镜支架14位于光源固定座12内并位于发光件13用于发光的一侧。聚光透镜15用于将发光件13发出的光汇聚于同一直线，聚光透镜15固定安装于透镜支架14。第二调节机构16安装于光源固定座12内，透镜支架14安装于第二调节机构16。光功率密度传感器20用于监测固化过程中有效紫外线光功率密度，光功率密度传感器20固定安装于发光件13的照射区域。

其中，第一调节机构11参照监测到的紫外线光功率密度调节光源固定座12与光功率密度传感器20之间的距离，第二调节机构16通过调节发光件13与聚光透镜15距离对有效紫外线光功率密度进行精调。

根据印刷需求的不同，所使用的固化油墨的型号或者印刷厚度需要进行调整时，固化油墨固化时所对应的紫外线光功率密度也需要进行相应的调节。

在本申请的实施例中，发光件13发射出的光线通过聚光透镜15汇聚于同一直线，因此不同的照射距离处的紫外线光功率密度会有所不同。具体的是，在光线汇聚直线与聚光透镜15之间的范围内，距离聚光透镜15的垂直距离越远的地方紫外线光功率密度越高。因此可以通过调节聚光透镜15与印刷品之间的距离来调节印刷品处的有效紫外线光功率密度。

当光源固定座12的位置不变时，通过使聚光透镜15在靠近或者远离发光体的方向上平移，可使聚光透镜15的光线汇聚直线位置改变，相同照射距离处的紫外线光功率密度会随着光线汇聚直线位置的改变而变化。具体的是，当聚光透镜15远离发光件13时，发光件13与聚光透镜15之间的距离增大，光线汇聚直线远离发光件13，相同照射距离处的紫外线光功率密度降低；当聚光透镜15靠近发光件13时，发光件13与聚光透镜15之间的距离减小，光线汇聚直线靠近发光件13，相同照射距离处的紫外线光功率密度增高。

可以理解的是，在本申请的实施例中，聚光透镜15固定安装于透镜支架14，透镜支架14通过第二调节机构16安装于光源固定座12内，光源固定座12安装于第一调节机构11。通过光功率密度传感器20对固化过程中的有效紫外线光功率密度进行监测。当有效紫外线光功率密度过小时，第一调节机构11带动光固定座远离光功率密度传感器20，进而带着发光件13以及聚光透镜15远离光功率密度传感器20，使光功率密度传感器20监测到的有效紫外线光功率密度提高。再通过第二调节机构16带动透镜支架14移动，进而带动聚光透镜15移动，调节聚光透镜15与发光件13之间的距离，从而对有效紫外线光功率密度进行精调。

通过第一调节机构11根据光功率密度传感器20监测到的有效紫外线光功率密度调节光源固定座12与光功率密度传感器20之间的距离，进而对有效紫外线光功率密度进行初步的调节，使有效紫外线光功率密度在对应固化油墨固化条件下的标准紫外线光功率密度范围内。再通过第二调节机构16调节聚光透镜15与发光件13之间的距离，进而对有效紫外线光功率密度进行精调，使固化油墨的固化效果得到进一步的优化。

如此，实现在发光件13较低的发光功率下，使固化油墨的固化效果达到预期。从而降低设备的能耗，延长设备使用寿命。

具体地，请参阅图3至图7，聚光透镜15的聚光部分可以是凸透镜或者平凸透镜。聚光透镜15的焦点与聚光透镜15中心点的连线垂直于发光件13的发光面。发光体的发光侧朝向聚光透镜15。第一调节机构11为电动丝杆，光源固定座12与电动丝杆中的丝杆螺母固定相连，通过电机带动丝杆转动，进而通过转动的丝杆带动丝杆螺母做平移移动，从而调节光源固定座12与光功率密度传感器20之间的距离。

当印刷品经过发光件13的照射区域时，印刷品贴着光功率密度传感器20的感应面移动，因此光功率密度传感器20所测得的紫外线光功率密度，即为固化过程中照射在印刷品上的有效紫外线光功率密度。光功率密度传感器20的数量可以为若干个，所有光功率密度传感器20的感应面在同一平面，光功率密度传感器20在印刷品经过的平面均匀排布。通过多个光功率密度传感器20对有效照射区域内的紫外线光功率密度进行多点采样，从而使测得的紫外线光功率密度更加准确、可靠。

请参阅图5至图7，在本申请的一些实施例中，发光件13包括若干发光单体131，聚光透镜15包括一一对应若干发光单体131设置的若干透镜单体151，任一透镜单体151的中轴线垂直于对应的发光单体131的发光面；若干透镜单体151的焦点照射于同一直线。

发光件13中的发光单体131发射出的光通过与之对应的透镜单体151汇聚至该透镜单体151的焦点处。而由于所有透镜单体151的焦点汇聚于同一直线，因此所有发光单体131发射出的光线可通过聚光透镜15汇聚于一直线。如此，使各发光单体131发射的光线，沿光线聚合直线的方向逐渐聚合，从而使紫外线光功率密度沿光线聚合直线的方向逐渐增强。因此在不同的照射距离，对应的紫外线光功率密度也有所不同。印刷品经过照射区域时的位置是不变的，当调节光源固定座12与光功率密度传感器20之间的距离时，即调节发光件13与印刷品之间的距离，进而调节照射距离，从而实现对紫外线光功率密度的调节。

如此，通过将各发光单体131发射出的光线汇聚于一直线，使发光件13在较低发光功率的情况下满足固化油墨的固化需求，并且当对固化油墨进行换型而使固化油墨的固化对紫外线光功率密度的需求发生变化时，可采用调节照射距离来对有效紫外线光功率密度进行调节，从而使发光件13保存在较低的发光功率，避免发光件13散发过高的热量，降低设备的能耗，延长设备的使用寿命。

请参阅图7，具体地，在发光件13中，发光单体131并排布置。聚光透镜15中的透镜单体151为长条形的平凸透镜，透镜单体151中于凸面对应的平面与对应发光单体131的发光面平行。各透镜单体151沿侧面方向依次并排布置，各透镜单体151的布置轨迹为弧形，各透镜单体151的焦点汇聚于一直线。在聚光透镜15中，各透镜单体151可以为分离的单个体，也可以为整体成型的整体。当聚光透镜15中的各透镜单体151为分离的单个个体时，各透镜单体151通过透明的支撑架固定在一起。

请参阅图3至图5，在本申请的一些实施例中，第一调节机构11布置于光源固定座12的两端。第一调节机构11包括第一动力组件111、安装组件112，第一动力组件111带动安装组件112在靠近或者远离光功率密度传感器20的方向平移。安装组件112包括第一连接件1121和第二连接件1122，第一连接件1121与第二连接件1122转动相连，第一连接件1121与光源固定座12的端部固定相连，第二连接件1122安装于第一动力组件111。

光源固定座12两端的第一调节机构11同时动作，通过第一调节机构11带动光源固定座12做平移移动。光源固定座12通过安装组件112与第一调节机构11中的第一动力组件111相连，通过第一动力组件111带动安装组件112在靠近或者远离光功率密度传感器20的方向平移。当光源固定座12与光功率密度传感器20之间的距离调节完成后，可通过第一连接件1121与第二连接件1122之间的相对转动来调节光源安装座中的发光件13在印刷品处的照射角度，使发光件13的照射角度达到预期的效果。

第一调节机构11还包括定位组件113，定位组件113包括插销1131、拉伸弹簧1132。插销1131安装于第二连接件1122。第一连接件1121设置有若干限位孔1133，限位孔1133沿第一连接件1121与第二连接件1122的转动中心呈圆周阵列布置。拉伸弹簧1132拉动插销1131插入限位孔1133。

当调节发光件13在印刷品处的照射角度时，拉动插销1131克服拉伸弹簧1132的弹力，使插销1131从限位孔1133处拔出。再转动光源固定座12，使第二连接件1122相对第一连接件1121转动，从而通过转动光源固定座12调节发光件13在印刷品处的照射角度。当发光件13在印刷品处的照射角度调节完成，通过拉伸弹簧1132的弹力，使插销1131插入对应的限位孔1133，从而使光源固定座12保持调节好的角度。

具体地，第一动力组件111可以电动丝杆，第二连接件1122安装于电动丝杆的丝杆螺母，第二连接件1122与丝杆螺母相对固定。通过电机带动丝杆转动，进而通过转动的丝杆带动丝杆螺母移动。移动的丝杆螺母带动安装组件112移动，进而带动光源安装座移动。

另一方面，第一动力组件111还可以是同步带机构，同步带机构包括电机、主动同步轮、从动同步轮以及同步带。第二连接件1122安装于同步带，第二连接件1122与同步带相对固定。通过电机带动主动同步轮转动，进而通过转动的主动同步轮带动同步带在从动同步轮与主动同步轮的支撑下转动。转动的同步带带动第二连接件1122移动，进而带动光源安装座移动。

请参阅图4至图7，在本申请的一些实施例中，第二调节机构16包括第二动力组件161以及若干导向组件162。第二动力组件161用于带动透镜支架14在远离或者靠近发光件13的方向平移。导向组件162，包括滑块1621以及滑轨1622，滑轨1622固定安装于光源固定座12，滑块1621固定安装于透镜支架14，滑块1621与滑轨1622滑动连接，导向组件162沿透镜支架14的长度方向线性阵列布置。

通过第二动力组件161带动透镜支架14在导向组件162的导向下平移，而聚光透镜15固定安装于透镜支架14，因此，当透镜支架14平移时，聚光透镜15随透镜支架14一同平移，从而实现对聚光透镜15与发光件13之间距离的调节。

具体地，第二动力组件161可以是齿轮齿条机构，齿轮齿条机构包括齿轮、齿条以及电机。齿条固定安装于透镜支架14，齿轮安装于电机的输出端，电机可带动齿轮转动，齿轮与齿条啮合，电机固定安装于光源固定座12，从而通过第二动力组件161使透镜支架14与光源固定座12相连。当电机带动齿轮转动时，齿轮通过啮合作用带动齿条移动，当齿条移动时即带动透镜支架14移动，进而带动聚光透镜15移动，从而调节聚光透镜15与发光件13之间的距离。

在透镜支架14平移过程中，通过导向组件162对透镜支架14进行导向，避免透镜支架14的两端平移不同步而产生卡阻，提高调节过程的可靠性。

进一步地，透镜支架14为条状，并安装于光源固定座12内部的两侧，通过两侧的透镜支架14对聚光透镜15的两侧进行支撑，实现对聚光透镜15的固定。

两侧的透镜支架14均通过第二动力组件161与光源固定座12相连，并且两侧的透镜支架14均通过导向组件162进行导向。光源固定座12两侧的第二动力组件161同步动作，使两侧的透镜支架14同步移动，进而避免因两侧的透镜支架14平移不同步而造成的卡阻，提高调节过程的可靠性。

如此，通过第一调节机构11与第二调节机构16根据光功率密度传感器20监测到的有效紫外线光功率密度对照射距离进行调节，进而调节有效紫外线光功率密度，从而实现在发光件13较低的发光功率下，使固化油墨的固化效果达到预期。从而降低设备的能耗，延长设备使用寿命。

实施例四

请参阅图8，本申请的一些实施例中，本申请提出的光源控制系统100包括：胶印光源调节装置10、主控模块50、输入模块70以及光功率密度仪60。

胶印光源调节装置10中，第一调节机构11由第一电机1111提供动力，第一电机1111适配有第一控制器30，第二调节机构16由第二电机1611提供动力，第二电机1611适配有第二控制器40。主控模块50预设有标准紫外线光功率密度信息，第一控制器30与第二控制器40均与主控模块50电性相连。光功率密度仪60与主控模块50电性相连，光功率密度传感器20将监测到的紫外线光功率密度信息反馈至光功率密度仪60。其中，光功率密度仪60将接收到的紫外线光功率密度信息进行处理后反馈至主控模块50，主控模块50根据接收到的紫外线光功率密度信息与对应的标准紫外线光功率密度信息的比对结果，通过第一控制器30与第二控制器40分别对第一电机1111与第二电机1611的转动进行控制。

输入模块70与主控模块50电性相连，通过输入模块70输入的油墨信息包括油墨粘度、油墨颜色以及胶印厚度。输入模块70用于向主控模块50输入油墨信息，主控模块50根据接收到的紫外线光功率密度信息与对应的标准紫外线光功率密度信息的比对结果以及油墨信息，通过第一控制器30与第二控制器40分别对第一电机1111与第二电机1611的转动进行控制。

在对光源进行控制时，通过光功率密度传感器20对固化过程中的有效紫外线光功率密度进行监测，并将监测到的紫外线光功率密度信息反馈至光功率密度仪60，通过光功率密度仪60对有效紫外线光功率密度进行显示，并且通过光功率密度仪60将监测到的有效紫外线光功率密度信息反馈至主控模块50，主控模块50将接收到的有效紫外线光功率密度信息与预设的对应的标准紫外线光功率密度信息进行比对，根据有效紫外线光功率密度与对应的标准紫外线光功率密度的差值，通过第一控制器30与第二控制器40分别对第一电机1111与第二电机1611的转动进行控制。第一电机1111带动第一中间机构（例如丝杆机构、同步带机构）运转，进而带动光源固定座12移动。第二电机1611带动第二中间机构（例如齿轮齿条机构）运转，进而带动透镜支架14移动。当监测到的有效紫外线光功率密度在对应的标准紫外线光功率密度范围内时，主控模块50即通过第一控制器30与第二控制器40分别使第一电机1111与第二电机1611的停止转动，进而使有效紫外线光功率密度保持在对应的标准紫外线光功率密度范围内。

实施例五

请参阅图9，在本申请的一些实施例中，本申请提出的光源控制方法，通过光源控制系统100控制胶印光源调节装置10，包括如下步骤：

S1、在主控模块50预存与不同油墨型号及打印工艺相对应的标准紫外线光功率密度信息数据；

S2、通过输入模块70向主控模块50输入打印时的油墨信息，并且通过光功率密度传感器20获取固化时的有效紫外线光功率密度；

S3、通过预存的对应信息数据根据油墨信息查询出对应的标准紫外线光功率密度；

S4、计算有效紫外线光功率密度与标准紫外线光功率密度的差值；

S5、通过主控模块50根据计算出的差值控制第一调节机构11与第二调节机构16，通过第一调节机构11调节光源固定座12与光功率密度传感器20之间的距离，第二调节机构16通过调节发光件13与聚光透镜15距离对有效紫外线光功率密度进行精调；

S6、将调节后的有效紫外线光功率密度与标准紫外线光功率密度的差值与有效差值范围进行比对。

当对不同批次的印刷品进行印刷时，通过光功率密度传感器20对固化过程中的有效紫外线光功率密度进行监测，并将监测到的有效紫外线光功率密度信息通过光功率密度仪60反馈至主控模块50，主控模块50将接收到的有效紫外线光功率密度信息与对应的标准紫外线光功率密度进行比对，并计算有效紫外线光功率密度与标准紫外线光功率密度的差值。当有效紫外线光功率密度大于标准紫外线光功率密度时，计算出的差值记为正值；当有效紫外线光功率密度小于标准紫外线光功率密度时，计算出的差值记为负值。主控模块50根据计算出的差值，通过第一调节机构11调节光源固定座12与光功率密度传感器20之间的距离，进而对照射距离进行相对应的初步调节。通过第二调节机构16调节发光件13与聚光透镜15之间的距离，进而对照射距离进行精调。调节后，再次将有效紫外线光功率密度与对应的标准紫外线光功率密度进行比对，并计算出调节后的差值。将调节后的差值与有效差值范围进行比对，如果调节后的差值在有效差值范围内，则表示调节后的有效紫外线光功率密度能使固化油墨的固化达到预期的固化效果。

以上为对本发明所提供的技术方案的描述，对于本领域的技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (13)

1.一种胶印光源，其特征在于：包括

聚光透镜，所述聚光透镜由若干透镜单体连接成一体，所述聚光透镜的横截面为弧形，所述聚光透镜的凹面侧设置有若干凸状部；

光源固定座；

发光件，所述发光件固定在所述光源固定座，所述发光件的发光面呈弧形布置；

所述聚光透镜用于将所述发光件发出的光汇聚于同一直线，所述聚光透镜安装于所述光源固定座，所述聚光透镜的凹面侧背离所述发光件；

其中，所述发光件发射出的光可透过所述凸状部，所述凸状部的焦点彼此位于同一直线；

所述发光件到所述聚光透镜的距离d1与所述凸状部的宽度w配置为0.4w≤d1≤w;

其中，所述透镜单体为平凸柱面透镜，所述凸状部为所述透镜单体的凸柱面；

所述的胶印光源设置有胶印光源调节装置，所述胶印光源调节装置包括：

第一调节机构，所述光源固定座安装于所述第一调节机构；

透镜支架，所述透镜支架位于所述光源固定座内并位于所述发光件的所述发光面一侧，所述聚光透镜固定安装于所述透镜支架；

第二调节机构，所述第二调节机构与所述透镜支架连接并安装于所述光源固定座内，所述透镜支架安装于所述第二调节机构；以及

用于监测固化过程中有效紫外线光功率密度的光功率密度传感器，所述光功率密度传感器固定安装于所述发光件的照射区域，所述光功率密度传感器与印刷品经过所述发光件照射区域时的照射面平齐；

其中，所述第一调节机构参照监测到的紫外线光功率密度调节所述光源固定座与光功率密度传感器之间的距离，所述第二调节机构通过调节所述发光件与所述聚光透镜距离对有效紫外线光功率密度进行精调。

2.根据权利要求1所述的胶印光源，其特征在于，所述发光件到所述聚光透镜的距离d1配置为6mm≤d1≤13mm。

3.根据权利要求1所述的胶印光源，其特征在于，所述发光件包括多个呈弧形分布的发光单体，所述聚光透镜包括一一对应若干所述发光单体设置的若干透镜单体，所述透镜单体的入射平面位于靠近所述发光件一侧，所述发光单体的中轴面与对应所述透镜单体的中轴面共面。

4.根据权利要求3所述的胶印光源，其特征在于，每一所述发光单体包括多个沿所述发光单体长度方向布置的灯珠，每一所述灯珠朝向对应所述凸状部宽度方向的照射角度α1配置为30°≤α1≤80°。

5.根据权利要求4所述的胶印光源，其特征在于，每一所述灯珠朝向对应所述凸状部宽度方向的照射角度α1配置为50°≤α1≤55°，所述发光件到所述聚光透镜的距离d1配置为9.5mm≤d1≤10.5mm。

6.根据权利要求1所述的胶印光源，其特征在于，所述第一调节机构布置于所述光源固定座的两端；

所述第一调节机构包括第一动力组件、安装组件；

所述安装组件包括第一连接件和第二连接件，所述第一连接件与所述第二连接件转动相连，所述第一连接件与所述光源固定座的端部固定相连，所述第二连接件安装于所述第一动力组件；

所述第一动力组件带动所述安装组件在靠近或者远离所述光功率密度传感器的方向平移。

7.根据权利要求6所述的胶印光源，其特征在于，所述第一调节机构还包括定位组件，所述定位组件包括插销、拉伸弹簧，所述插销穿设于所述拉伸弹簧的内圈；

所述插销安装于所述第二连接件；

所述第一连接件设置有若干限位孔，所述限位孔沿第一连接件与第二连接件的转动中心呈圆周阵列布置；

所述拉伸弹簧拉动所述插销插入所述限位孔。

8.根据权利要求6所述的胶印光源，其特征在于，所述第二调节机构包括第二动力组件以及若干导向组件；

所述第二动力组件安装于所述光源固定座，所述第二动力组件用于带动所述透镜支架在远离或者靠近所述发光件的方向平移；

所述导向组件，包括滑块以及滑轨，所述滑轨固定安装于所述光源固定座，所述滑块固定安装于所述透镜支架，所述滑块与所述滑轨滑动连接，所述导向组件沿所述透镜支架的长度方向线性阵列布置。

9.根据权利要求1所述的胶印光源，其特征在于：所述凸状部的焦点彼此位于同一直线。

10.根据权利要求9所述的胶印光源，其特征在于：所述聚光透镜的焦距L2配置为50mm≤L2≤120mm，所述聚光透镜的弦长L1配置为80mm≤L1≤100mm，所述聚光透镜的拱高L3配置为8mm≤L3≤16mm。

11.根据权利要求1所述的胶印光源，其特征在于：所述凸状部的数量为5个至8个；

每一所述凸状部的宽度w配置为10mm≤w≤20mm，相邻所述凸状部的中轴面夹角α2配置为10°≤α2≤15°。

12.根据权利要求1所述的胶印光源，其特征在于：所述聚光透镜弦长L1配置为83mm≤L1≤86mm，所述凸状部的数量为5个，每一所述凸状部的宽度w配置为15mm≤w≤17mm，所述聚光透镜的焦距L2配置为50mm≤L2≤70mm，相邻所述凸状部的中轴面夹角α2配置为11°≤α2≤12°，所述聚光透镜的拱高L3配置为12mm≤L3≤13mm。

13.一种印刷机，其特征在于，包括权利要求1-8中任意一项所述的胶印光源。