光源组件及打印机论文和设计-李世波

全文摘要

本申请实施例提供一种光源组件及打印机。所述光源组件包括透镜和光源，所述透镜包括若干个镜片单元，若干个所述镜片单元连接为一体，每个所述镜片单元与所述光源之间一一对应，所述镜片单元呈凹陷状，且朝向远离所述光源的方向凸设出去。由于镜片单元呈现凹陷状，且朝向远离光源的方向凸设出去，可以使得光源发出的光线朝向镜片单元的方向平行的发射出去，有助于提高显示产品成像的精准度。

主设计要求

1.一种光源组件，其特征在于，所述光源组件包括透镜和光源，所述透镜包括若干个镜片单元，若干个所述镜片单元连接为一体，每个所述镜片单元与所述光源之间一一对应，所述镜片单元呈凹陷状，且朝向远离所述光源的方向凸设出去。

设计方案

2.如权利要求1所述的光源组件，其特征在于，所述光源组件还包括光栅底座，所述光栅底座位于所述透镜和所述光源之间，所述光栅底座呈镂空状形成若干个收容槽，每个所述光源对应收容于一个收容槽，且每个所述镜片单元对应于一个收容槽设置。

3.如权利要求2所述的光源组件，其特征在于，所述光栅底座包括边框和隔离板，所述边框围设形成收容空间，所述隔离板位于所述收容空间内，所述边框和所述隔离板之间围设形成所述收容槽，若干个所述收容槽的空间大小保持一致。

4.如权利要求1或2所述的光源组件，其特征在于，所述光源组件还包括散热板，所述光源固定于所述散热板上，所述散热板位于所述光源远离所述透镜的一侧，所述散热板用于辅助所述光源散热。

5.如权利要求2所述的光源组件，其特征在于，所述光栅底座的周侧设置有若干个凸设出来的固定部，所述光源组件还包括承载板，所述承载板相对于所述透镜邻近所述光源设置，所述承载板通过所述固定部连接于所述光栅底座。

6.如权利要求1所述的光源组件，其特征在于，所述光源组件还包括散热板和承载板，所述散热板相对于所述透镜邻近所述光源设置，所述承载板相对于所述光源邻近所述散热板设置，所述承载板上开设有若干个散热孔，所述散热孔用于将所述散热板上的热量扩散出去。

7.如权利要求6所述的光源组件，其特征在于，所述承载板包括中心区和环绕所述中心区的边缘区，所述中心区设置的所述散热孔的密集程度大于所述边缘区设置的所述散热孔的密集程度。

8.如权利要求1所述的光源组件，其特征在于，所述光源组件还包括散热板和承载板，所述散热板相对于所述透镜邻近所述光源设置，所述承载板相对于所述光源邻近所述散热板设置，所述承载板具有固定槽，所述光源组件还包括散热管道，所述散热管道收容于所述固定槽内，所述散热管道内设置有散热介质，所述散热介质用于将所述散热板上的热量扩散出去。

9.如权利要求8所述的光源组件，其特征在于，所述散热管道设置有感应开关，所述光源组件还包括传感器和控制器，所述传感器用于对所述光源的温度进行检测，当所述传感器检测到光源的目标区域的温度高于预设温度值，所述传感器发出反馈信号，所述控制器根据所述反馈信号控制所述感应开关开启，以控制所述目标区域对应的散热管道内的散热介质对所述光源进行散热。

10.一种打印机，其特征在于，所述打印机包括如权利要求1-9任一项所述的光源组件。

设计说明书

技术领域

本申请涉及机械技术领域，尤其涉及一种光源组件及打印机。

背景技术

LCD光固化3D打印，是通过光源将LCD(液晶显示屏)显示的图面投射到光敏树脂使之逐层固化，从而形成三维物体。因此，光源对于打印机的打印效果而言起到至关重要的作用。单片LCD投影，是通过光源将LCD显示的图像投射到光学镜头，从而投射到幕布或墙体上。光源对显示的精度有很大的影响。高精度检测设备中，光源的准直度会影响到检测结果的精度。相关技术中，光源采用LED点光源加菲涅尔透镜或普通陈列的结构排布，各个点光源之间会产生相互的干扰，光线的传输路径较为凌乱，不利于提高图像显求的准确度。

实用新型内容

本申请实施例提供一种光源组件，所述光源组件包括透镜和光源，所述透镜包括若干个镜片单元，若干个所述镜片单元连接为一体，每个所述镜片单元与所述光源之间一一对应，所述镜片单元呈凹陷状，且朝向远离所述光源的方向凸设出去。

本申请实施例提供的光源组件包括透镜和光源，透镜包括若干个镜片单元，若干个镜片单元连接为一体，镜片单元与光源之间具有对应关系，镜片单元呈凹陷状，朝向远离光源的方向凸设出去。由于镜片单元呈现凹陷状，且朝向远离光源的方向凸设出去，可以使得光源发出的光线朝向镜片单元的方向平行的发射出去，当光源组件应用于显示产品时，有助于提高显示产品显示的精度。

本申请实施例还提供一种打印机，所述打印机包括如上任一实施例提供的光源组件。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，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是本申请实施例提供的第一种光源组件的结构示意图。

图2是本申请实施例提供的光源组件的爆炸结构示意图。

图3是本申请实施例提供的光源组件的镜片结构示意图。

图4是本申请实施例提供的第二种光源组件的爆炸结构示意图。

图5是本申请实施例提供的光源组件的一种光栅底座的平面结构示意图。

图6是本申请实施例提供的光源组件的一种光栅底座的三维结构示意图。

图7是本申请实施例提供的第三种光源组件的爆炸结构示意图。

图8是本申请实施例提供的第四种光源组件的爆炸结构示意图。

图9是本申请实施例提供的第五种光源组件的爆炸结构示意图。

图10是本申请实施例提供的光源组件的又一种光栅底座的平面结构示意图。

图11是本申请实施例提供的光源组件的又一种光栅底座的平面结构示意图。

图12是本申请实施例提供的光源组件的又一种光栅底座的平面结构示意图。

图13是本申请实施例提供的光源组件的又一种光栅底座的平面结构示意图。

图14是本申请实施例提供的光源组件的又一种光栅底座的平面结构示意图。

图15是本申请实施例提供的光源组件的又一种光栅底座的平面结构示意图。

图16是本申请实施例提供的光源组件的又一种光栅底座的平面结构示意图。

图17是本申请一较佳实施例提供的打印机的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。

请一并参阅图1、图2和图3，所述光源组件10包括透镜100和光源200，所述透镜100包括若干个镜片单元110，若干个所述镜片单元110连接为一体，每个所述镜片单元110与所述光源200之间一一对应，所述镜片单元110呈凹陷状，且朝向远离所述光源200的方向凸设出去。

其中，透镜100为非球面透镜。非球面透镜的曲率半径随着中心轴而变化，用以改进光学品质，减少光学元件，降低设计成本。非球面透镜相对于球面透镜具有独特的优势，因此在光学仪器、图像、光电子工业得到了广泛的应用，例如数码相机、CD播放器、高端显微仪器。

透镜100包括若干个镜片单元110，且若干个镜片单元110连接为一体，一方面用于减少光源200的光线从相邻连个镜片单元110中穿过，不利于对光线进行调控。另一方面，也可以增强透镜100的结构强度。其中，若干个是指两个或者两个以上。进一步的，在一较佳实施方式中，若干个镜片单元110的凹陷曲率均保持一致，且光源200为同一种类型的光源，可以确保来自光源200发射的光线通过镜片单元110折射以后得到光线性能相同的平行光，进而提高光源组件10的光学性能。

光源200可以为LED点光源。光源200与镜片单元110之间具有一一对应的关系，一个LED点光源对应一个镜片单元110。当镜片单元110呈现阵列排布时，光源200也呈现对应的阵列排布。

单个的镜片单元110呈现凹陷状，为半球形结构，镜片单元110朝向远离光源200的方向凸设出去。在一种可能的实施方式中，镜片单元110与光源200之间的距离可以调节，通过移动光源200改变光源200与镜片单元110之间的距离，可以改变透过镜片单元110的光线的强度，从而改变光源组件10输出的光线的质量，当光源组件10应用于打印机1时，有助于提高打印机1进行打印作业时的质量。

本申请实施例提供的光源组件10包括透镜100和光源200，透镜100包括若干个镜片单元110，若干个镜片单元110连接为一体，镜片单元110与光源200之间具有对应关系，镜片单元110呈凹陷状，朝向远离光源200的方向凸设出去。由于镜片单元110呈现凹陷状，且朝向远离光源200的方向凸设出去，可以使得光源200发出的光线朝向镜片单元110的方向平行的发射出去，有助于提高显示产品成像的精准度。

请继续参阅图4和图5，所述光源组件10还包括光栅底座300，所述光栅底座300位于所述透镜100和所述光源200之间，所述光栅底座300呈镂空状形成若干个收容槽300a，每个所述光源200对应收容于一个收容槽300a，且每个所述镜片单元110对应于一个收容槽300a设置。

其中，光栅底座300用于对相邻光源200发射的光线进行隔离，以避免相邻光源200发出的光线产生相互的干扰，不利于对光源200发出的光线进行定向调控。光栅底座300由耐高温材料制成。

在一较佳实施方式中，每个收容槽300a的周侧壁上均设置有阻挡层，所述阻挡层用于对收容槽300a内设置的光源200发出的光线的传输路径进行阻挡，防止光线从光栅底座300的周侧壁上透过，从而引起不必要的光损，极大的降低了光源200的发光效率。所述阻挡层可以为黑胶、遮光胶等。

进一步的，所述光栅底座300包括边框310和隔离板320，所述边框310围设形成收容空间310a，所述隔离板320位于所述收容空间310a内，所述边框310和所述隔离板320之间围设形成所述收容槽300a，若干个所述收容槽300a的空间大小保持一致。

其中，所述隔离板320可以为“井”字形结构，形成纵横交叉设置的隔板。通过隔离板320和边框310可以围设形成多个收容槽300a。在一较佳实施方式中，多个收容槽300a的空间大小保持一致，且所有的光源200均位于收容槽300a的中心部位，从而使得光栅底座300中的所有的光源200发出的光线均保持一致的光线特性，易于对光源200发出的光线进行定向调控，当光源组件10应用于打印机1时，可以提高打印机1进行打印作业时的质量。进一步的，所有的光源200的发光效率可以保持一致，也可以不一致，当光源200的发光效率不一致时，可以对光源200的发光效率进行有针对性的调节。确切的说，当透镜100的某个局部区域的发光亮度小于预设值时，可以通过调控与该区域对应的光源200的发光效率来调控该区域的发光亮度。

请继续参阅图6，更进一步的，所述边框310的端面310b与所述隔离板320的端面320a保持平齐。此时，一方面可以使得隔离板320对相邻的光源200发出的光线起到隔离的作用，避免相邻光源200发出的光线之间产生相互的干扰，不利于对光源200发出的光线进行定向调控；另一方面，避免隔离板320挤占透镜100的空间，且假如隔离板320的端面320a凸出于边框310的端面310b，那么隔离板320必然会挤占透镜100的安装空间，将导致透镜100出现安装不稳固的情况。

请继续参阅图7，所述光源组件10还包括散热板400，所述光源200固定于所述散热板400上，所述散热板400位于所述光源200远离所述透镜100的一侧，所述散热板400用于辅助所述光源200散热。

其中，散热板400可以为铝板。散热板400一方面用于帮助光源200快速将热量导出去，以降低光源200周围的温度，对光源200起到保护作用；另一方面，散热板400还用于对光源200起到支撑的作用。在一些实施方式中，光源200可以直接安装于散热板400上，无需额外设置其他一些固定光源200的结构，有助于节省成本，且可以使得散热板400快速的将来自光源200的热量散发出去，实现快速散热的效果。在另一些实施方式中，光源200可以间接的固定于散热板400上，从而可以避免散热板400对光源200发出的光线产生不利影响，比如，散热板400会导致光源200发出的光线产生漫反射，一方面降低了光源200的发光效率，引起不必要的光损；另一方面，不利于对光线的发射方向进行定向调控，影响打印机1的打印质量。

请继续参阅图8，所述光源组件10还包括基板500，基板500可以为铝基板，它的作用相当于PCB板，作为线路将光源200通过一定的方式连接起来，比PCB板具有更好的导热性，利于散热。所述光源200在所述基板500上呈阵列排布，所述光源200通过所述基板500固定于所述散热板400上，所述基板500邻近所述光源200的一侧设置有防反射层510，所述防反射层510用于防止光线的反射。如有反射，就会造成光线方向的混乱。

具体的，在本实施方式中，所述基板500位于光源200与散热板400之间，所述光源200通过所述基板500固定于所述散热板400，所述基板500用于避免散热板400对光源200发出的光线产生不良影响。所述基板500朝向光源200的一侧设置有防反射层510，所述防反射层510用于对光源200发出的光线进行反射，避免光源200发出的光线朝向散热板400的方向传输，进而产生漫反射现象，有助于提高光源200的发光效率，且有助于实现对光源200发射的光线进行定向调控。

在一种实施方式中，所述防反射层510通过涂覆的形式形成于基板500的表面，可以无需额外设置其他的固定件来固定防反射层510，且有助于减小光源组件10的厚度。

在另一种实施方式中，所述防反射层510通过胶体粘接的形式固定于基板500的表面，无需额外设置其他的固定件来固定防反射层510，且有助于减小光源组件10的厚度。

在又一些实施方式中，所述防反射层510通过固定件可拆卸的固定于基板500的表面，从而可以对防反射层510进行更换，无需一并将基板500进行更换，有助于节省材料，且降低成本。

请继续参阅图9，所述光栅底座300的周侧设置有若干个凸设出来的固定部330，所述光源组件10还包括承载板600，所述承载板600相对于所述透镜100邻近所述光源200设置，所述承载板600通过所述固定部330连接于所述光栅底座300。

在一种实施方式中，所述固定部330具有安装孔330a，所述光栅底座300通过安装孔330a固定于承载板600。所述安装孔330a可以为螺纹孔，所述光栅底座300通过螺栓与螺纹孔的配合固定连接于承载板600。所述承载板600构成整个光源组件10的承载底座。

当光源组件10包括散热板400时，散热板400位于承载板600和基板500之间，承载板600上设置有散热系统，散热系统用于将来自散热板400的热量传导出去，关于散热系统请参阅后面的详细介绍，此处不再赘述。

进一步的，所述镜片单元110上也设置有定位部111，且所述定位部111与固定部330一一对应，所述透镜100通过定位部111以及固定部330固定连接于光栅底座300，一方面增强了透镜100与光栅底座300连接的强度，增加了透镜100的稳固性；另一方面，可以使得透镜100紧密贴合于光栅底座300，避免来自光源200的光线从透镜100和光栅底座300之间穿过引起光线的泄漏和损失，降低了光源200的发光效率。

请继续参阅图10，所述光源组件10还包括若干个加强板650，所述加强板650位于相邻两个所述固定部330之间。

其中，加强板650为加强筋，用于增加光栅底座300的结构强度。加强板650位于相邻两个固定部330之间，由于固定部330用于将光栅底座300和承载板600固定连接，需要在固定部330上开设安装孔330a，固定部330的位置会出现局部应力集中的问题，为此，将加强板650设置在相邻两个固定部330之间，有助于改善光栅底座300的整体应力分布情况，可以避免应力集中的问题，增强光栅底座300的结构强度。

进一步的，在其他一些实施方式中，在所述加强板650上也可以开设安装孔330a，从而在保证光栅底座300的结构强度的同时，进一步增强光栅底座300与承载板600之间的连接强度。

请继续参阅图11，所述承载板600上开设有若干个散热孔600a，所述散热孔600a用于将所述散热板400上的热量扩散出去。

在一些实施方式中，所述散热孔600a贯穿所述承载板600，且在所述承载板600上均匀分布，所述散热孔600a用于将来自散热板400的热量传导出去，从而实现对散热板400进行快速降温的目的，有助于提高光源200的使用寿命。

请继续参阅图12，在另一些实施方式中，所述承载板600远离所述散热板400的一侧具有若干个散热槽600b，所述散热槽600b的开口朝向远离所述散热板400的方向逐渐增大，可以在保证承载板600的结构强度的同时，有助于将来自散热板400的热量通过散热槽600b传导出去，实现对散热板400以及光源200进行降温，避免温度过高缩短光源200的使用寿命。

请继续参阅图13，所述承载板600包括中心区610和环绕所述中心区610的边缘区620，所述中心区610设置的所述散热孔600a的密集程度大于所述边缘区620设置的所述散热孔600a的密集程度。

在一些实施方式中，边缘区620设置的散热孔600a的密集程度均保持一致，中心区610设置的散热孔600a的密集程度均保持一致，且中心区610设置的散热孔600a的密集程度大于边缘区620设置的散热孔600a的密集程度，所有散热孔600a的径向尺寸保持一致。由于中心区610对应的光源200周边的环境较为封闭，导致中心区610对应的光源200的温度会高于边缘区620对应的光源200的温度，因此，当中心区610设置的散热孔600a的密集程度大于边缘区620设置的散热孔600a的密集程度时，可以快速的将中心区610对应的光源200的热量传导出去，以实现对光源200进行降温的目的。且当边缘区620设置的散热孔600a的密集程度均保持一致，中心区610设置的散热孔600a的密集程度均保持一致时，便于加工出散热孔600a。尤其是采用CNC加工散热孔600a时，设置等间距移动刀具，通过调控刀具移动的轨迹即可快速的加工出散热孔600a，简化了加工散热孔600a的工艺。

在另一些实施方式中，边缘区620设置的散热孔600a的密集程度从中心区610朝向边缘区620的方向逐渐减小，中心区610设置的散热孔600a的密集程度从中心区610朝向边缘区620的方向逐渐减小，且中心区610设置的散热孔600a的密集程度大于边缘区620设置的散热孔600a的密集程度，所有散热孔600a的径向尺寸保持一致。此时，可以更加灵活的对光源组件10的散热方式进行调控，可以更好的将来自光源200的热量传导出去，实现对光源200的快速降温。

在其他一些实施方式中，散热孔600a的密集程度自中心区610朝向边缘区620均匀减小，从而可以使得来自光源200的温度更加均匀的传导出去，可以更好的保证光源200的光学性能，获得更优的光线，同时保证光源200的使用寿命。

请继续参阅图14，所述光源组件10还包括散热板400和承载板600，所述散热板400相对于所述透镜100邻近所述光源200设置，所述承载板600相对于所述光源200邻近所述散热板400设置，所述承载板600具有固定槽630，所述光源组件10还包括散热管道700，所述散热管道700收容于所述固定槽630内，所述散热管道700内设置有散热介质710，所述散热介质710用于将所述散热板400上的热量扩散出去。

其中，散热介质710可以为液态介质，比如：水、油、液氮等。还可以为气态介质，比如：空气。还可以为固态介质，比如：冰。

散热管道700为传导率大于预设值的管道，即散热管道700的导热率较强，从而快速的将来自承载板600的热量通过散热管道700以及散热介质710传导出去，有助于提升光源组件10的热传导效率，提升散热性能。

在一些实施方式中，所述固定槽630位于承载板600的中间部位。所述固定槽630可以为条状间隔设置，也可以呈现环形设置，所述固定槽630用于固定散热管道700，所述散热管道700用于为所述承载板600提供散热路径。所述散热管道700可以为耐高温的管道，比如：铝管、铜管等。

在另一种实施方式中，所述固定槽630位于邻近所述散热板400的一侧，所述散热介质710为液态介质，可在所述散热管道700内流动。

由于散热介质710可以在散热管道700内流动，可以快速的将来自散热板400以及光源200的热量传导出去，避免热量聚集在散热管道700内，有助于提升光源组件10的散热性能，优化光源组件10的综合性能。

请继续参阅图15，所述散热管道700在所述承载板600上呈环形分布，且环绕半径逐渐增大。

具体的，所述承载板600的中间位置的底部开设有通孔600A，所述散热管道700的一端穿过所述通孔600A，所述散热管道700的中间部分在承载板600上呈环形分布，所述散热管道700的另一端从承载板600的侧边延伸出去，通过增大散热管道700与承载板600的接触面积，使得承载板600上的热量快速传导至散热管道700以及散热管道700内的散热介质710上，从而改善光源组件10的散热性能。

请继续参阅图16，所述散热管道700设置有感应开关750，所述光源组件10还包括传感器800和控制器850，所述传感器800用于对所述光源200的温度进行检测，当所述传感器800检测到光源200的目标区域的温度高于预设温度值，所述传感器800发出反馈信号，所述控制器850根据所述反馈信号控制所述感应开关750开启，以控制所述目标区域对应的散热管道700内的散热介质710对所述光源200进行散热。

其中，所述感应开关750可以为电子阀门，所述传感器800可以为温度传感器800，所述控制器850可以为控制芯片。当传感器800检测到光源200的目标区域的温度高于预设温度值时，传感器800发出反馈信号，控制器850根据反馈信号控制感应开关750开启，进而控制目标区域对应的散热管道700内的散热介质710对光源200进行散热。

具体的，每个感光开关750包括多个子开关751，子开关751与散热管道700的流通口之间具有一一对应关系，即一个子开关751控制一个散热管道700的流通口的开启和关闭。图16以散热管道700呈网格状分布为例进行示例。

进一步的，当散热介质710为液态介质可以在散热管道700内流动时，所述控制器850可以通过控制子开关751的开启以使得散热介质710朝向与目标区域对应的区域流动，以对位于目标区域的光源200进行散热，从而可以有针对性的对光源200进行散热，提升了光源组件10的智能性。

请继续参阅图17，所述打印机1包括如上任一实施例提供的光源组件10。

其中，所述打印机1还包括液晶显示面板20、料槽30以及拉伸支架40，光源组件10、液晶显示面板20、料槽30以及拉伸支架40依次层叠设置，料槽30用于盛有液态树脂，来自光源组件10的光线透过液晶显示面板20投射到料槽30中，当树脂固化后，通过拉伸支架40将料槽30中固化后的树脂取走，依次循环工作，就可以将来自光源组件10的光线转化为图像投射到树脂上。图中示出的是上拉式结构，当上述层叠结构反过来就是下拉式结构。

本申请实施例提供的打印机1包括光源组件10，光源组件10包括透镜100和光源200，透镜100包括若干个镜片单元110，若干个镜片单元110连接为一体，镜片单元110与光源200之间具有对应关系，镜片单元110呈凹陷状，朝向远离光源200的方向凸设出去。由于镜片单元110呈现凹陷状，且朝向远离光源200的方向凸设出去，可以使得光源200发出的光线朝向镜片单元110的方向平行的发射出去，有助于提高显示产品成像的精准度。

以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

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