[发明专利]基于光斑质量检测仪的3D打印装置及光斑质量检测方法

权利要求书

1.一种基于光斑质量检测仪的3D打印装置，其包括打印机构，打印机构包括用于发射激光光束的激光器光纤头、用于将激光光束调整为平行光束的准直镜、用于调整光束直径的聚焦单元、用于将激光光束反射至打印工作面的振镜、以及用于成像的打印工作面，其特征在于：其还包括光斑质量检测机构，所述的光斑质量检测机构包括用于聚焦激光光束的物镜组、用于扩散激光光束的目镜组和用于检测激光光斑质量的图像传感器；所述的光斑质量检测机构在检测激光光斑质量时移至振镜与打印工作面之间的光路中，且物镜组、目镜组和图像传感器的中轴线的连线的方向与振镜和打印工作面之间的激光光束的传播方向相同；在检测激光光斑质量后从振镜与打印工作面之间的光路中移除。

2.根据权利要求1所述的基于光斑质量检测仪的3D打印装置，其特征在于：所述的物镜组包括至少一块凸透镜；所述的目镜组包括至少一块凹透镜。

3.根据权利要求1所述的基于光斑质量检测仪的3D打印装置，其特征在于：所述的物镜组包括从上到下依次并排设置的三片规格不同的凸透镜；所述的目镜组包括从上到下依次并排设置的三片规格不同的凹透镜。

4.根据权利要求1所述的基于光斑质量检测仪的3D打印装置，其特征在于：所述的聚焦单元为一块聚焦镜，聚焦镜设置在准直镜和振镜之间。

5.根据权利要求1所述的基于光斑质量检测仪的3D打印装置，其特征在于：所述的聚焦单元为FTheta场镜，FTheta场镜设置在振镜与打印工作面之间。

6.根据权利要求1所述的基于光斑质量检测仪的3D打印装置，其特征在于：所述的打印机构设置多个激光器光纤头，每个激光器光纤头均单独配置准直镜、聚焦单元和振镜，每组振镜的下方均配有光斑质量检测机构。

7.一种权利要求1所述的基于光斑质量检测仪的3D打印装置的光斑质量检测方法，其特征在于：当需要检测激光光斑质量时，将光斑质量检测机构移入振镜与打印工作面之间的光路中，调节物镜组和目镜组之间的间距，通过物镜组将激光光束聚焦至目镜组中，再通过目镜组将激光光束扩散，使得激光光束在图像传感器上成像，通过图像传感器对激光光束的质量进行检测；当激光光斑质量检测完成后，将光斑质量检测机构从振镜与打印工作面之间的光路中移除。

8.根据权利要求7所述的基于光斑质量检测仪的3D打印装置的光斑质量检测方法，其特征在于：当经过聚焦单元汇聚的激光光束的NA值小于0.001时，所述的物镜组包括一片凸透镜，所述的目镜组包括一片凹透镜；当经过聚焦单元汇聚的激光光束的NA值介于0.01～0.03时，所述的物镜组包括两片同规格凸透镜，所述的目镜组包括两片同规格凹透镜；当经过聚焦单元汇聚的激光光束的NA值介于0.03～0.05时，所述的物镜组包括三片同规格凸透镜，所述的目镜组包括三片同规格凹透镜。

9.根据权利要求8所述的基于光斑质量检测仪的3D打印装置的光斑质量检测方法，其特征在于：当经过聚焦单元汇聚的激光光束的NA值大于0.05时，所述的物镜组包括从上到下依次并排设置的三片规格不同的凸透镜；所述的目镜组包括从上到下依次并排设置的三片规格不同的凹透镜。