CN203745796U - 简易光固化面曝光成像装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的简易光固化面曝光成像装置，包括有平行光照射系统，平行光照射系统包括有支撑悬臂，支撑悬臂的下部设置有光照设备，支撑悬臂的一端与竖直设置的支架的上端连接，胶片送进机构平行设置于平行光照射系统的下方，胶片送进机构的一侧与支架连接，光学缩小系统的上部设置于胶片送进机构内的中央，光学缩小系统的下部伸出胶片送进机构，胶片送进机构内靠近光学缩小系统顶端处设置有图案胶片。本实用新型的简易光固化面曝光成像装置能在固化面上生成边界清晰、尺寸准确的曝光图案，用激光打印图案胶片取代了曝光掩膜，用照相技术实现了曝光图案的缩小和曝光量的控制，是一款结构简单、使用方便且适应性强的光固化面曝光成像产品。

Description

简易光固化面曝光成像装置

技术领域

本实用新型属于光学成像装置技术领域，具体涉及一种简易光固化面曝光成像装置。

背景技术

目前，面曝光技术已在光固化快速成型领域中被普遍使用，由于面曝光的成型效率高、控制简单，并且生成的固化体品质优良，所以面曝光技术被广泛研究和关注，但如何生成高精度的面曝光图案始终是影响其发展的难题，人们已经尝试用微镜和投影技术来解决这一问题。

微镜虽然具有精度高的优势，但微镜价格昂贵、控制复杂，对环境、维护和操作的要求都很高，制约了其在光固化领域中的应用；投影技术要求制作一系列曝光用的图案掩膜，由于掩膜要求的精度高，而掩膜图案多数仅使用一次，所以会造成严重浪费从而影响其经济性，此外还必须解决如何平稳切换掩膜图案的问题，以防干扰正常的光固化过程。

基于上述理由，非常有必要探索新的技术，提供具有图案掩膜生成容易、设备简单及适应性强的光固化面曝光装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种简易光固化面曝光成像装置，用激光打印胶片解决了生成曝光掩膜成本高的问题，用照相技术解决了曝光图案缩小和曝光量控制的难题，使光固化成型的效率和品质更高。

本实用新型所采用的技术方案是，简易光固化面曝光成像装置，包括有平行光照射系统，平行光照射系统包括有水平设置的支撑悬臂，支撑悬臂的下部设置有光照设备，支撑悬臂的一端与竖直设置的支架的上端连接，胶片送进机构平行设置于平行光照射系统的下方，胶片送进机构的一侧与支架连接，光学缩小系统的上部设置于胶片送进机构内，光学缩小系统的下部伸出胶片送进机构，胶片送进机构内靠近光学缩小系统的取景窗口处设置有图案胶片。

本实用新型的特点还在于：

光学缩小系统，包括有镜筒，镜筒内的中部水平设置有凸透镜，凸透镜两侧对应的镜筒上分别设置有一个调焦机构，镜筒顶端设置有取景窗口，镜筒的底部设置有曝光快门，曝光快门与下方设置的固化面对正。

光学缩小系统的取景窗口与平行光照射系统的光照设备相对设置。

光照设备为能发出平行光光源的设备。

镜筒的内壁上涂有吸光层。

支撑悬臂与支架连接处构成转动副。

本实用新型的有益效果是：

（1）本实用新型的简易光固化面曝光成像装置采用图案胶片取代了掩膜板，由于是在胶片上用激光浓墨打印图案，所以具有精度高及成本低的特点；打印图案的曝光过程类似于放幻灯片，因而控制与操作相对简单、方便，配合精密的胶片送进机构，能确保每次送进的图案严格对齐，避免发生图案错位或变形；

（2）本实用新型的简易光固化面曝光成像装置中，使用取景窗口能设定曝光区，只有出现在取景窗口内的图案才会被照射曝光，其余区域是无光的暗区，能有效避免环境的影响、增强曝光效果，由于取景窗口的尺寸可调，所以能适应胶片上的各类图案，提供设定和选择曝光区的功能；

（3）本实用新型的简易光固化面曝光成像装置中，光学缩小系统与近距离拍摄相机类似，可定制或改装技术成熟的产品，既简化了设计加工又能保证质量，是一款结构简单、使用方便且适应性强的光固化面曝光成像产品。

附图说明

图1是本实用新型简易光固化面曝光成像装置的结构示意图。

图中，1.平行光照射系统，2.图案胶片，3.胶片送进机构，4.光学缩小系统，5.凸透镜，6.曝光快门，7.调焦机构，8.取景窗口，9.固化面，10.支架，11.光照设备，12.支撑悬臂，13.镜筒。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型的简易光固化面曝光成像装置，其结构如图1所示，包括有平行光照射系统1、图案胶片2、胶片送进机构3、光学缩小系统4及支架10；平行光照射系统1包括有水平设置的支撑悬臂12，支撑悬臂12的下部设置有能发出平行光光源的光照设备11，支撑悬臂12的一端与竖直设置的支架10的上端连接，胶片送进机构3平行设置于平行光照射系统1的下方，胶片送进机构3的一侧与支架10连接，光学缩小系统4的上部设置于胶片送进机构3内的中央，光学缩小系统4的下部伸出胶片送进机构3，胶片送进机构3内靠近光学缩小系统4的取景窗口8处设置有图案胶片2。

光学缩小系统4，包括有镜筒13，镜筒13内的中部水平设置有凸透镜5，凸透镜5两侧对应的镜筒13上分别设置有一个调焦机构7，镜筒13顶端设置有取景窗口8，镜筒13的底部设置有曝光快门6，曝光快门6与下方的固化面9对正。

光学缩小系统4的取景窗口8与平行光照射系统1的光照设备11相对设置。

镜筒13的内壁上涂有吸光层，该吸光层为黑色吸光粉层。

支撑悬臂12的一端与支架10的上端之间构成转动副，即支撑悬臂12与支架10的连接处组成转动副，允许平行光照射系统1绕支架10的顶端摆动。

图案胶片2安装于胶片送进机构3中，在光固化过程中，由胶片送进机构3牵引，按曝光次序经过位于胶片送进机构3中部的光学缩小系统4上的取景窗口8。

本实用新型的简易光固化面曝光成像装置中各部件的作用：

光照设备11能发出平行光光源，负责提供强度均匀的平行照射光，要按照光敏树脂的敏感光谱和曝光量合理选择；

图案胶片2相当于曝光掩膜板，图案部分是黑色遮光区，在固化面9上形成无光化学反应的暗区，非图案部分是透明胶片，在固化面9上形成发生光固化反应的明区；可先将分层曝光图案，用高分辨率激光打印机依次以重墨打印在透明胶片上制成图案胶片2，把图案胶片2装入胶片送进机构3中，准确进给图案胶片2至取景窗口8，由平行光照射系统1对图案进行曝光，每曝光一次，胶片送进机构3便向前送出一幅新图案。

光学缩小系统4相当于一台图案缩小相机，镜筒13是暗室，镜筒13的内壁上涂有吸光层，取景窗口8用于设定曝光区，只有出现在取景窗口8内的胶片图案才会被照射曝光，平行光从取景窗口8进入光学缩小系统4，经凸透镜5变换，由曝光快门6投射在固化面9上，曝光快门6负责控制曝光时机和设定曝光时长，调焦机构7负责投射图案在固化面9上的聚焦。设光学缩小系统4的缩小倍数是20倍，胶片图案的误差为0.1毫米，则在固化面9上产生的误差仅有5微米，完全能满足光固化成型的要求。

本实用新型的简易光固化面曝光成像装置能在固化面上生成边界清晰、尺寸准确的曝光图案，用激光打印图案胶片取代了曝光掩膜，用照相技术实现了曝光图案的缩小和曝光量的控制，是一款结构简单、使用方便且适应性强的光固化面曝光成像产品。

Claims (6)

1.简易光固化面曝光成像装置，其特征在于，包括有平行光照射系统（1），所述平行光照射系统（1）包括有水平设置的支撑悬臂（12），所述支撑悬臂（12）的下部设置有光照设备（11），所述支撑悬臂（12）的一端与竖直设置的支架（10）的上端连接，胶片送进机构（3）平行设置于所述平行光照射系统（1）的下方，所述胶片送进机构（3）的一侧与所述支架（10）连接，光学缩小系统（4）的上部设置于所述胶片送进机构（3）内的中央，所述光学缩小系统（4）的下部伸出胶片送进机构（3），所述胶片送进机构（3）内靠近所述光学缩小系统（4）的取景窗口（8）处设置有图案胶片（2）。

2.根据权利要求1所述的简易光固化面曝光成像装置，其特征在于，所述光学缩小系统（4），包括有镜筒（13），所述镜筒（13）内的中部水平设置有凸透镜（5），所述凸透镜（5）两侧对应的镜筒（13）上分别设置有一个调焦机构（7），所述镜筒（13）顶端设置有取景窗口（8），所述镜筒（13）的底部设置有曝光快门（6），所述曝光快门（6）与下方设置的固化面（9）对正。

3.根据权利要求2所述的简易光固化面曝光成像装置，其特征在于，所述光学缩小系统（4）的取景窗口（8）与所述平行光照射系统（1）的光照设备（11）相对设置。

4.根据权利要求1或3所述的简易光固化面曝光成像装置，其特征在于，所述光照设备（11）为能发出平行光光源的设备。

5.根据权利要求2所述的简易光固化面曝光成像装置，其特征在于，所述镜筒（13）的内壁上涂有吸光层。

6.根据权利要求1所述的简易光固化面曝光成像装置，其特征在于，所述支撑悬臂（12）与所述支架（10）连接处构成转动副。