基于矩阵光学透镜的准直光源、液晶显示屏及3D打印机的制作方法

本技术涉及光学元件，更具体的说是涉及一种基于矩阵光学透镜的准直光源、液晶显示屏及3d打印机。

背景技术：

1、白光led，通常角度是60度、90度、120度，需要转为平行光或者角度±7.0度左右的接近准直光能，才能用于向lcd投射并在lcd选择性透光后，获得很高的穿透比例；而且，超大尺寸(60英寸以上)的lcd8k高清显示需要透过高均匀的光能，精准平行光来实现高精密的白光工业用途、或者uv紫外405nm的3d打印或者uv紫外固化用途。

2、不管是白光超大lcd8k高清显示工业用途、还是uv紫外405nm的3d打印用途，要实现整机达到高精密工业显示或工业相关的效果，均要求整体光斑的均匀性和小角度。

3、但是，目前行业存在的问题是：白光led背光源角度大，无法在lcd8k高清显示实现高清晰效果；矩阵排列中间的拼接缝出现的网格状亮光斑或者暗光斑，导致整体光斑一致性均匀性低，光能不均匀导致精密低，无法实现快速打印，导致打印效率低高成本；lcd尺寸越来越大，用于拼接的光学组件的整体重量很重。

4、因此，如何提供基于矩阵光学透镜的准直光源、液晶显示屏及3d打印机是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本实用新型提供了一种基于矩阵光学透镜的准直光源、液晶显示屏及3d打印机，以解决背景技术中提到的问题。

2、为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

3、一种基于矩阵光学透镜的准直光源，包括：led矩阵和矩阵光学透镜，所述led矩阵设于所述矩阵光学透镜的下方；

4、所述led矩阵包括矩阵排列的led点光源，所述矩阵光学透镜包括矩阵排列的光学透镜，相邻两个所述光学透镜之间的缝隙尺寸为0.2mm-2mm；

5、所述光学透镜包括第一光学组件和第二光学组件，所述第一光学组件设于所述第二光学组件之上，所述光学透镜一体成型；

6、所述led点光源发出的光能经过所述第二光学组件下表面，形成第一次折射，进入所述光学透镜，光能在光学透镜里面穿行后从所述第一光学组件折射出来，形成平行光。

7、优选的，所述第一光学组件包括平凸光学透镜或凹凸光学透镜或正月型光学透镜，所述平凸光学透镜、所述凹凸光学透镜和所述正月型光学透镜均为一体成型。

8、优选的，所述第二光学组件包括菲涅尔或菲涅尔+鳞甲或菲涅尔+珠面或复眼透镜，或复眼透镜+鳞甲，或复眼透镜+珠面。

9、优选的，所述的一种基于矩阵光学透镜的准直光源，还包括黑色支架、金属基板和散热器；

10、所述光学透镜固定于所述黑色支架上，所述led点光源固定于所述金属基板上，所述黑色支架和所述金属基板均固定于所述散热器上。

11、优选的，所述光学透镜的焦点与所述led点光源的位置一一对应排布。

12、优选的，led点光源为50％光强，角度60或者90度的led。

13、优选的，所述led点光源为白光，或uv紫外385～405nm的光能。

14、优选的，所述光学透镜采用cnc模具超精密加工，再采用超精密注塑工艺制造。

15、一种超大尺寸lcd8k高清显示液晶显示屏，包括准直光源、lcd黑白曝光屏和lcd8k高清显示液晶显示屏；所述准直光源形成平行光，平行光的光路传播方向垂直于所述lcd黑白曝光屏，并穿过所述lcd黑白曝光屏，射至所述lcd8k高清显示液晶显示屏。

16、一种3d打印机，包括准直光源、lcd黑白曝光屏和液态树脂盒；所述准直光源形成平行光，平行光的光路传播方向垂直于所述lcd黑白曝光屏，并穿过所述lcd黑白曝光屏进入所述液态树脂盒。

17、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种基于矩阵光学透镜的准直光源、液晶显示屏及3d打印机，通过光学透镜双面光学折射的获得高均匀度、高光效的准直光源，通过矩阵排列光学透镜，实现可以拼接的光学透镜，并消除拼接缝隙的亮线或者暗线，有助于实现lcd8k高清显示工业用途和3d打印固化用途；通过光学透镜设计0.2mm-2mm的缝隙，有助于克服后续整体拼接限制。

技术特征：

1.一种基于矩阵光学透镜的准直光源，其特征在于，包括：led矩阵和矩阵光学透镜，所述led矩阵设于所述矩阵光学透镜的下方；

2.根据权利要求1所述的一种基于矩阵光学透镜的准直光源，其特征在于，所述第一光学组件包括平凸光学透镜或凹凸光学透镜或正月型光学透镜，所述平凸光学透镜、所述凹凸光学透镜和所述正月型光学透镜均为一体成型。

3.根据权利要求1所述的一种基于矩阵光学透镜的准直光源，其特征在于，所述第二光学组件包括菲涅尔或菲涅尔+鳞甲或菲涅尔+珠面或复眼透镜，或复眼透镜+鳞甲，或复眼透镜+珠面。

4.根据权利要求1所述的一种基于矩阵光学透镜的准直光源，其特征在于，还包括黑色支架、金属基板和散热器；

5.根据权利要求1所述的一种基于矩阵光学透镜的准直光源，其特征在于，所述光学透镜的焦点与所述led点光源的位置一一对应排布。

6.根据权利要求1所述的一种基于矩阵光学透镜的准直光源，其特征在于，led点光源为50％光强，角度60或者90度的led。

7.根据权利要求1所述的一种基于矩阵光学透镜的准直光源，其特征在于，所述led点光源为白光，或uv紫外385～405nm的光能。

8.根据权利要求1所述的一种基于矩阵光学透镜的准直光源，其特征在于，所述光学透镜采用cnc模具超精密加工，再采用超精密注塑工艺制造。

9.一种超大尺寸lcd8k高清显示液晶显示屏，基于权利要求1-8任意一项所述的一种基于矩阵光学透镜的准直光源，其特征在于，包括准直光源、lcd黑白曝光屏和lcd8k高清显示液晶显示屏；所述准直光源形成平行光，平行光的光路传播方向垂直于所述lcd黑白曝光屏，并穿过所述lcd黑白曝光屏，射至所述lcd8k高清显示液晶显示屏。

10.一种3d打印机，基于权利要求1-8任意一项所述的一种基于矩阵光学透镜的准直光源，其特征在于，包括准直光源、lcd黑白曝光屏和液态树脂盒；

技术总结
本技术公开了一种基于矩阵光学透镜的准直光源及其应用，包括LED矩阵和矩阵光学透镜，LED矩阵设于矩阵光学透镜下方；LED矩阵包括矩阵排列的LED点光源，矩阵光学透镜包括矩阵排列的光学透镜，相邻两个光学透镜间的缝隙尺寸为0.2mm‑2mm；光学透镜包括第一光学组件和第二光学组件，第一光学组件设于第二光学组件之上，光学透镜一体成型；LED点光源的光能经过第二光学组件下表面，形成第一次折射，进入光学透镜，在光学透镜里穿行后从第一光学组件折射出来，形成平行光；本技术通过光学透镜双面光学折射获得高均匀度、高光效准直光源，通过矩阵排列光学透镜，实现可拼接并消除拼接缝隙的亮线或者暗线，有助于实现LCD8K高清显示工业用途和3D打印固化用途。

技术研发人员：黄建育,杨燕
受保护的技术使用者：深圳安轮光学有限公司
技术研发日：20230309
技术公布日：2024/1/13