[发明专利]光固化型3D打印设备及其成像系统

权利要求书

1.一种光固化型3D打印设备的成像系统，包括：

光源，出射一光束；

液晶面板，位于该光源的出光光路上，该液晶面板包含多个像素；

第一偏振光滤光器，设置于该液晶面板的入光侧；

第二偏振光滤光器，设置于该液晶面板的出光侧，该第一偏振光滤光器和该第二偏振光滤光器配合该液晶面板遮挡该光束的一部分，以形成一光束图像；

聚焦透镜阵列，设置于该液晶面板的入光侧，该聚焦透镜阵列的每一聚焦透镜对应该液晶面板的每一像素，每一聚焦透镜能够会聚照射到对应像素的光束，使该光束尽可能多的透过该像素的透光区域，并在该液晶面板的出光侧形成该光源的像，且像的尺寸小于对应像素的透光区域的尺寸；

投影镜头，布置在该液晶面板与光敏材料表面之间，且位于该像与该光敏材料表面之间，将该光束图像投影到该光敏材料表面，使各聚焦透镜所成的光源的像在该光敏材料表面形成多个光斑；

偏转镜片，布置在该液晶面板的出光侧，该偏转镜片能够围绕垂直于该成像系统的光轴的至少一转轴偏转，以微调该光束图像投影到该光敏材料表面的位置；以及

控制器，命令该光源进行多次曝光，在该多次曝光的第二次至最后一次曝光时命令该偏转镜片进行偏转，以将各次曝光的光束图像投影到该光敏材料表面的不同位置。

2.如权利要求1所述的光固化型3D打印设备的成像系统，其特征在于，该聚焦透镜阵列覆盖在该液晶面板上。

3.如权利要求1所述的光固化型3D打印设备的成像系统，其特征在于，各次曝光的光束图像在该光敏材料表面所形成的各个光斑互不重叠。

4.如权利要求1所述的光固化型3D打印设备的成像系统，其特征在于，各次曝光的光束图像所形成的光斑布满该光敏材料表面。

5.如权利要求1所述的光固化型3D打印设备的成像系统，其特征在于，其中该像的尺寸小于、等于或大于该液晶面板的像素尺寸的一半。

6.如权利要求1所述的光固化型3D打印设备的成像系统，其特征在于，各次曝光的光束图像包含相同的图像信息。

7.如权利要求1所述的光固化型3D打印设备的成像系统，其特征在于，各次曝光的光束图像包含不同的图像信息。

8.如权利要求1所述的光固化型3D打印设备的成像系统，其特征在于，各次曝光的光束图像中，优先曝光相互间像素互不相邻的多个光束图像。

9.如权利要求1所述的光固化型3D打印设备的成像系统，其特征在于，该像的尺寸与该液晶面板的像素尺寸之比为1:2、1:3或1:4，同时该光源的曝光次数为4、9或16次。

10.如权利要求1、5或8所述的光固化型3D打印设备的成像系统，其特征在于，设该光源与该聚焦透镜的距离为L1，该聚焦透镜到成像面的距离是L2，该聚焦透镜的前焦距和后焦距分别为f和f’，该光源的尺寸为A，该像的尺寸为d，则满足以下条件：

f’/L2+f/L1＝1；

L1/L2＝A/d。

11.如权利要求1所述的光固化型3D打印设备的成像系统，其特征在于，该光束的波长在430nm以下。