具有集成擋板的光引擎框架的制作方法
【專利摘要】提供用于發(fā)光系統(tǒng)的光學(xué)元件的框架的系統(tǒng)。在一種實(shí)施例中，擋板框架包括延伸的外側(cè)壁和內(nèi)斜壁，該外側(cè)壁和內(nèi)斜壁延伸至所述光學(xué)元件的底表面的下方，從而能夠減少?gòu)墓ぜ戏瓷涞墓猓⑶覝p少逃逸至所述擋板框架的外部和內(nèi)部的光。
【專利說明】具有集成擋板的光引擎框架
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求申請(qǐng)日為2015年3月27日、發(fā)明名稱為“LIGHT ENGINE FRAME WITHINTEGRATED BAFFLE(具有集成擋板的光引擎框架)”的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)N0.62/139，550優(yōu)先權(quán)，該美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容以引用的方式整體結(jié)合于此。
【背景技術(shù)】
[0003]在工業(yè)應(yīng)用中，固態(tài)發(fā)光設(shè)備具有很多用途。例如，在印刷和涂覆應(yīng)用中，固態(tài)發(fā)光設(shè)備通常用于固化諸如包括油墨、粘結(jié)劑、防護(hù)層(preservative)等的涂層的光敏材料。在這些應(yīng)用中，光固化材料通過分配/印刷裝置分配/印刷在表面上，并且由固態(tài)發(fā)光設(shè)備輸出的光在親合光學(xué)元件(coup I ing op t i C)的輔助下被朝向待固化的基板或材料引導(dǎo)。包括棒透鏡(rod len)、柱面透鏡(cylindrical len)、菲涅爾透鏡或者甚至平玻璃的親合光學(xué)元件可以用于將光線引導(dǎo)和集中在所述基板上。在入射光和材料之間發(fā)生的光化學(xué)反應(yīng)將材料固化或“干燥”。
[0004]然而，這些利用光固化材料的應(yīng)用面對(duì)一個(gè)問題。任何從應(yīng)用材料的表面逃逸/反射/散射進(jìn)入分配器(例如，油墨分配裝置)中的光可能在分配器中的材料應(yīng)用在目標(biāo)上之前過早地將其固化。本申請(qǐng)的發(fā)明人已經(jīng)意識(shí)到反射進(jìn)入分配裝置中的光的潛在問題，并且已經(jīng)設(shè)計(jì)了一種至少部分解決上文中討論的問題的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]在一種實(shí)施例中，可以通過用于保持發(fā)光系統(tǒng)的光學(xué)元件的框架至少部分解決上述問題，所述框架包括:中心內(nèi)表面，該中心內(nèi)表面沿所述框架的長(zhǎng)度方向形成且適于接收所述光學(xué)元件;第一豎直側(cè)壁和第二豎直側(cè)壁，所述第一豎直側(cè)壁和所述第二豎直側(cè)壁從所述框架的頂表面分別延伸至所述框架的第一底表面和第二底表面，當(dāng)所述光元件安裝在所述框架的內(nèi)表面上時(shí)，所述第一底表面和所述第二底表面位于所述光學(xué)元件的外底表面下方;和第一斜表面(angled surface)和第二斜表面，所述第一斜表面和所述第二斜表面中的每一者從所述第一底表面和第二底表面中的一者朝向所述內(nèi)表面向內(nèi)傾斜。通過這種方式，從工件反射反射回所述框架的光可以被限制在所述框架內(nèi)，從而減少散射至周圍物體(包括分配系統(tǒng)中未固化的光敏材料)的光。
[0006]作為一種實(shí)施例，可以利用擋板或擋光塊(beamblock)在光到達(dá)分配裝置之前捕捉從待固化的表面反射的光。所述擋板可以具有沿保持所述光學(xué)件的框架延伸的長(zhǎng)且平的側(cè)面。此外，所述擋板可以涂覆有黑色陽(yáng)極化材料(black anodized material)，以吸收反射的光。通過這種方式，從所述表面反射的光可以被所述耦合光學(xué)元件周圍的擋板捕捉和吸收。在另一種實(shí)施例中，所述擋板可以具有額外的槽或者粗糙不平的織構(gòu)，以進(jìn)一步分散反射的光。所述槽可以捕捉反射的光，從而減少逃逸至周圍介質(zhì)中的光。所述擋板還可以集成在光源本身的窗框中，從而產(chǎn)生能夠減少反射回所述發(fā)光系統(tǒng)的光的緊湊組件(compactpackage)。
[0007]本公開還提供多種優(yōu)點(diǎn)。特別地，所述解決方法可以提供一種更連續(xù)的光敏材料的固化方法。此外，通過減少?gòu)钠渖媳灰龑?dǎo)有固化光線的工件反射的光線的量，還可以減少未應(yīng)用的光反應(yīng)材料的固化，從而減少光敏材料的浪費(fèi)和不必要的固化。
[0008]通過下文中單獨(dú)的詳細(xì)描述或者與附圖結(jié)合的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述優(yōu)點(diǎn)和其他優(yōu)點(diǎn)、本發(fā)明的特征將是顯而易見的。
[0009]應(yīng)當(dāng)理解的是，提供上述總結(jié)的目的是以簡(jiǎn)單的形式進(jìn)行介紹，還應(yīng)理解的是，詳細(xì)說明書中還描述了可供選擇的概念。并不意味著明確要求保護(hù)的主題的要點(diǎn)或者關(guān)鍵技術(shù)特征，要求保護(hù)主題的范圍由詳細(xì)說明書后的權(quán)利要求唯一確定。此外，要求保護(hù)的主題并不限于解決上文提到的或者本公開任意部分中提到的任何缺點(diǎn)的實(shí)施方式。
【附圖說明】
[0010]圖1展示了發(fā)光系統(tǒng)和相關(guān)的耦合光學(xué)元件的示意圖；
[0011]圖2A和圖2B展示了具有鏡面反射介質(zhì)的發(fā)光系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)框架和光學(xué)件的側(cè)視圖；
[0012]圖3A和圖3B展示了與發(fā)光系統(tǒng)的耦合光學(xué)元件集成的兩個(gè)擋板框架設(shè)計(jì)的示意圖；
[0013]圖4展示了發(fā)光系統(tǒng)的擋板框架和棒透鏡的等軸測(cè)視圖；
[0014]圖5A和圖5B展示了具有鏡面反射介質(zhì)的發(fā)光系統(tǒng)的擋板框架和光學(xué)件的側(cè)視圖；
[0015]圖6A和圖6B展示了具有漫反射介質(zhì)的發(fā)光系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)框架和擋板框架的側(cè)視圖；
[0016]圖7A和圖7B展示了發(fā)光系統(tǒng)的集成有耦合光學(xué)元件的示例性框架設(shè)計(jì)的示意圖和局部視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]本說明書涉及用于固化光可固化材料的發(fā)光系統(tǒng)。圖1展示了發(fā)光系統(tǒng)的一種實(shí)施例，所述發(fā)光系統(tǒng)通常用于打印機(jī)和涂覆應(yīng)用中，所述發(fā)光系統(tǒng)包括用于將入射光集中在涂敷的光可固化材料上的耦合光學(xué)元件。在一些實(shí)施方式中，光可以從涂敷的光可固化材料(例如，其上設(shè)置有光可固化材料的工件)上反射，并且反射回與所述發(fā)光系統(tǒng)相連的分配裝置中。因此，所述分配結(jié)構(gòu)內(nèi)的光可固化材料可能會(huì)在涂敷到目標(biāo)(例如，工件)上之前固化。圖2A和圖2B展示了當(dāng)使用與所述發(fā)光系統(tǒng)的耦合光學(xué)元件相連的標(biāo)準(zhǔn)框架時(shí)反射進(jìn)入所述分配裝置中的光。作為一種實(shí)施例，如圖3A和圖3B、圖7A和圖7B所示，通過向保持所述耦合光學(xué)元件的框架添加擋板或者擋光塊可以減少反射的光。圖4中展示了與所述發(fā)光系統(tǒng)的棒透鏡相連的擋板框架。圖5A和圖5B展示了當(dāng)使用改進(jìn)型擋板框架和光學(xué)件時(shí)減少的光反射。圖6A和圖6B展示了將擋板框架和標(biāo)準(zhǔn)框架與發(fā)光系統(tǒng)一起使用以用于由發(fā)光裝置固化的漫反射介質(zhì)的效果。通過這種方式，通過將擋光裝置(例如，擋板)與所述耦合光學(xué)元件集成，可以捕捉并減少反射光進(jìn)入所述分配裝置，從而減少未涂敷的光可固化材料的過早固化。
[0018]現(xiàn)在參照?qǐng)D1，展示了根據(jù)此處描述的系統(tǒng)的光反應(yīng)系統(tǒng)10的框圖。在本實(shí)施例中，光反應(yīng)系統(tǒng)10包括發(fā)光子系統(tǒng)100、控制器108、電源102、冷卻子系統(tǒng)18和耦合光學(xué)元件30 ο
[0019]發(fā)光子系統(tǒng)100可以包括多個(gè)發(fā)光設(shè)備110。例如，發(fā)光設(shè)備110可以為L(zhǎng)ED設(shè)備。多個(gè)發(fā)光設(shè)備110中選定的發(fā)光設(shè)備實(shí)施為提供輻射輸出24。輻射輸出24通過耦合光學(xué)元件30被引導(dǎo)至工件26。在一種實(shí)施例中，工件26可以為其上涂敷有光敏材料(或者光可固化材料)的基板，并且來自發(fā)光設(shè)備110的光可以被集中在所述材料上，從而固化或“干燥”所述材料。光反應(yīng)系統(tǒng)10還可以包括分配裝置或者分配器(未示出)，以向所述基板上涂敷光敏材料，并且被引導(dǎo)至工件26上的發(fā)光設(shè)備110輸出的光可以將涂敷的材料固化。耦合光學(xué)元件30可以被實(shí)施為多種方式。作為一種實(shí)施例，所述耦合光學(xué)元件可以包括設(shè)置在提供輻射輸出24的發(fā)光設(shè)備110和工件26之間的一個(gè)或多個(gè)層、材料或者其他結(jié)構(gòu)。作為一種實(shí)施例，耦合光學(xué)元件30可以包括微透鏡陣列，以增強(qiáng)輻射輸出24的采集、凝聚、準(zhǔn)直或者其他方面的質(zhì)量或有效量。作為另一種實(shí)施例，耦合光學(xué)元件30可以包括微反射鏡陣列。通過采用這種微反射鏡陣列，每個(gè)提供輻射輸出24的半導(dǎo)體設(shè)備可以以一一對(duì)應(yīng)的方式設(shè)置在各個(gè)微反射鏡中。作為其他的實(shí)施例，耦合光學(xué)元件30可以包括棒透鏡、柱面透鏡、菲涅爾透鏡、平面玻璃等。
[0020]可以出于多種目的采用耦合光學(xué)元件30。除了其他目的，示例性的目的包括單獨(dú)的以下目的或者以下目的結(jié)合:保護(hù)發(fā)光設(shè)備110，保持與冷卻子系統(tǒng)18相關(guān)的冷卻流體，采集、凝聚和/或準(zhǔn)直輻射輸出24，采集、引導(dǎo)或者排斥返回光或輻射28，或者其他目的。
[0021]通常，返回光或反射光28可以從工件26(例如，通過輻射輸出24的反射)被引導(dǎo)回發(fā)光子系統(tǒng)100。然而，反射光28可能與分配器中的材料反應(yīng)，或者例如，與周圍的光敏材料反應(yīng)，并且甚至在光敏材料涂敷至工件26之前過早固化所述光敏材料。下面參照?qǐng)D2A和圖2B進(jìn)一步描述與分配系統(tǒng)中的光敏材料干涉的反射光。阻擋或重新引導(dǎo)反射光28，使得反射光28不會(huì)與分配裝置中的光敏材料接觸，可以減少分配裝置中的光敏材料的過早固化。作為一種實(shí)施例，在耦合光學(xué)元件30的附近結(jié)合擋板或擋光塊以吸收或阻擋反射光28，可以減少引導(dǎo)至所述光敏材料的反射光28。作為一種實(shí)施例，可以利用與耦合光學(xué)元件30相連的擋板或擋光塊(例如，光源的窗口)捕捉從工件26反射的光。下面參照?qǐng)D3至圖6對(duì)這種擋光塊的實(shí)施例進(jìn)行進(jìn)一步描述。
[0022]多個(gè)發(fā)光設(shè)備110中選定的發(fā)光設(shè)備可以通過耦合電子元件22與控制器108相連。如下進(jìn)一步描述的，控制器108還可以被實(shí)施為例如通過耦合電子元件22控制這些提供數(shù)據(jù)的半導(dǎo)體設(shè)備。
[0023]控制器108優(yōu)選地還與電源102和冷卻子系統(tǒng)18中的每一者相連，并且還被實(shí)施為控制電源102和冷卻子系統(tǒng)18中的每一者。此外，控制器108可以接收來自電源102和冷卻子系統(tǒng)18的數(shù)據(jù)。
[0024]控制器108從電源102、冷卻子系統(tǒng)18、發(fā)光子系統(tǒng)100中的一者或多者接收到的數(shù)據(jù)可以為多種類型。作為一種實(shí)施例，所述數(shù)據(jù)可以分別代表與相連的半導(dǎo)體設(shè)備110相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)特征。作為另一種實(shí)施例，所述數(shù)據(jù)可以代表與提供所述數(shù)據(jù)的各個(gè)部件12、102、18中的一個(gè)或多個(gè)特征。作為再一種實(shí)施例，所述數(shù)據(jù)可以代表與工件26相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)特征(例如，代表引導(dǎo)至所述工件的輻射輸出能或者光譜成分)。此外，所述數(shù)據(jù)可以代表這些特征的某些結(jié)合。
[0025]控制器108可以被實(shí)施為在接收到任何上述數(shù)據(jù)時(shí)響應(yīng)該數(shù)據(jù)。例如，響應(yīng)于來自任何上述部件的上述數(shù)據(jù)，控制器108可以被實(shí)施為控制電源102、冷卻子系統(tǒng)18和發(fā)光子系統(tǒng)100(包括一個(gè)或多個(gè)上述相連的半導(dǎo)體設(shè)備)中的一者或多者。例如，響應(yīng)于來自發(fā)光子系統(tǒng)的、表示在與所述工件相關(guān)的一個(gè)點(diǎn)或多個(gè)點(diǎn)處光能不足的數(shù)據(jù)，控制器108可以被實(shí)施以下措施的任意一者:(a)增加電源對(duì)一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體設(shè)備110的電流和/或電壓供給，(b)通過冷卻子系統(tǒng)18增加對(duì)所述發(fā)光子系統(tǒng)的冷卻(S卩，如果被冷卻的話，某些發(fā)光設(shè)備將提供更大的輻射輸出)，(c)增加向這些設(shè)備提供電能的時(shí)間，和(d)上述的結(jié)合。
[0026]發(fā)光子系統(tǒng)100的獨(dú)立的半導(dǎo)體設(shè)備110(例如，LED裝置)可以由控制器108獨(dú)立地控制。例如，控制器108可以控制第一組一個(gè)或多個(gè)獨(dú)立的LED裝置，以發(fā)出具有第一強(qiáng)度、波長(zhǎng)等的光，同時(shí)控制第二組一個(gè)或多個(gè)獨(dú)立的LED裝置發(fā)出不同強(qiáng)度、波長(zhǎng)等的光。第一組一個(gè)或多個(gè)獨(dú)立的LED裝置可以在半導(dǎo)體設(shè)備110的同一個(gè)陣列中，或者可以來自于多個(gè)半導(dǎo)體設(shè)備110的多個(gè)陣列中。半導(dǎo)體設(shè)備110的陣列也可以由控制器108相對(duì)于發(fā)光子系統(tǒng)100中的半導(dǎo)體設(shè)備110的其他陣列獨(dú)立地控制。例如，可以控制第一陣列的半導(dǎo)體設(shè)備發(fā)出具有第一強(qiáng)度、波長(zhǎng)等的光，同時(shí)可以控制第二陣列的半導(dǎo)體設(shè)備發(fā)出具有第二強(qiáng)度、波長(zhǎng)等的光。
[0027]冷卻子系統(tǒng)18被實(shí)施為管理發(fā)光子系統(tǒng)108的熱行為。例如，通常，冷卻子系統(tǒng)18為這種子系統(tǒng)12提供冷卻，并且，更具體地，為半導(dǎo)體設(shè)備110提供冷卻。冷卻子系統(tǒng)18還可以被實(shí)施為對(duì)工件26和/或工件26與光反應(yīng)系統(tǒng)10(例如，特別地，發(fā)光子系統(tǒng)100)之間的空間進(jìn)行冷卻。例如，冷卻子系統(tǒng)18可以為空氣冷卻系統(tǒng)或者其他流體(例如，水)冷卻系統(tǒng)。
[0028]光反應(yīng)系統(tǒng)10可以用于多種應(yīng)用場(chǎng)合。例如，包括但不限于，從油墨印刷DVD制造和光刻工藝的固化應(yīng)用。通常，采用光反應(yīng)系統(tǒng)10的應(yīng)用場(chǎng)合具有相關(guān)的參數(shù)。即，應(yīng)用可以包括如下相關(guān)的參數(shù):提供一種或多種水平的輻射功率、以一種或多種波長(zhǎng)、在一個(gè)或多個(gè)時(shí)間段應(yīng)用。為了恰當(dāng)?shù)赝瓿膳c所述應(yīng)用相關(guān)的光反應(yīng)，可以，在工件處或者工件附近傳遞具有一個(gè)或多個(gè)這些參數(shù)水平的光能或者傳遞在一個(gè)或多個(gè)這些參數(shù)水平之上的光能(和/或持續(xù)特定時(shí)間、特定次數(shù)或特定次數(shù)范圍。)
[0029]為了遵循預(yù)定應(yīng)用的參數(shù)，可以根據(jù)與應(yīng)用參數(shù)相關(guān)的多種特征(例如，溫度、光譜分布和輻射能量)操作提供輻射輸出24的半導(dǎo)體設(shè)備110。同時(shí)，半導(dǎo)體設(shè)備110可以具有特定的操作規(guī)范(operating specificat1n)，該操作規(guī)范可以與半導(dǎo)體設(shè)備的制造有關(guān)，并且，除了其他方面，可以遵循所述操作規(guī)范，以防止所述半導(dǎo)體設(shè)備的損壞和/或預(yù)先阻止所述半導(dǎo)體設(shè)備的退化。光反應(yīng)系統(tǒng)10的其他部件也可以具有相關(guān)的操作規(guī)范。除了其他參數(shù)規(guī)范，這些規(guī)范可以包括操作溫度的范圍(例如，最大和最小)和施加的電能的范圍(例如，最大和最小)。
[0030]相應(yīng)地，光反應(yīng)系統(tǒng)10支持對(duì)應(yīng)用參數(shù)的監(jiān)控。此外，光反應(yīng)系統(tǒng)10可以用于監(jiān)控半導(dǎo)體設(shè)備110，包括監(jiān)控半導(dǎo)體設(shè)備110各自的特征和規(guī)范。此外，光反應(yīng)系統(tǒng)10還可以用于監(jiān)控該光反應(yīng)系統(tǒng)10的其他選定部件，包括監(jiān)控其他部件各自的特征和規(guī)范。
[0031]提供這種監(jiān)控可以使系統(tǒng)的正確操作能夠得到驗(yàn)證，從而可以可靠地評(píng)估光反應(yīng)系統(tǒng)10的操作。例如，可以相對(duì)于一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用參數(shù)(例如，溫度、輻射功率等)、與這些參數(shù)相關(guān)的任意部件特征和/或任意部件對(duì)應(yīng)的操作規(guī)范以非理想的方式操作光反應(yīng)系統(tǒng)
10。監(jiān)控的提供可以響應(yīng)于控制器108通過一個(gè)或多個(gè)系統(tǒng)部件接收到的數(shù)據(jù)，并且根據(jù)該數(shù)據(jù)執(zhí)行監(jiān)控。
[0032]監(jiān)控還可以支持對(duì)系統(tǒng)操作的控制。例如，可以通過控制器108接收并響應(yīng)于來自一個(gè)或多個(gè)系統(tǒng)部件的數(shù)據(jù)來執(zhí)行控制策略。如上所述，可以直接(例如，根據(jù)與部件操作相關(guān)的數(shù)據(jù)，通過利用針對(duì)部件的控制信號(hào)控制該部件，)或間接(即，通過利用調(diào)節(jié)其他部件操作的控制信號(hào)控制部件的操作)執(zhí)行這種控制。作為一種實(shí)施例，可以通過針對(duì)電源102的控制信號(hào)和/或通過針對(duì)冷卻子系統(tǒng)18的控制信號(hào)間接調(diào)節(jié)半導(dǎo)體設(shè)備的輸出，所述針對(duì)電源102的控制信號(hào)能夠調(diào)節(jié)施加在發(fā)光子系統(tǒng)100上的功率，所述針對(duì)冷卻子系統(tǒng)18的控制信號(hào)調(diào)節(jié)對(duì)發(fā)光系統(tǒng)100的冷卻。
[0033]可以采用控制策略，以使得系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)和/或增強(qiáng)系統(tǒng)的正確操作和/或應(yīng)用性能。在更具體的實(shí)施例中，可以采用控制以能夠?qū)崿F(xiàn)和/或增強(qiáng)陣列的輻射輸出與操作溫度之間的平衡，從而例如防止將半導(dǎo)體設(shè)備110或者半導(dǎo)體設(shè)備110的陣列加熱至超過其規(guī)范，同時(shí)還將足夠的輻射能量引導(dǎo)至工件26，以正確地完成應(yīng)用的光反應(yīng)。
[0034]在一些應(yīng)用中，可以將高輻射功率傳遞至工件26。相應(yīng)地，可以利用發(fā)光半導(dǎo)體設(shè)備110的陣列實(shí)現(xiàn)子系統(tǒng)12。例如，可以使用高密度的發(fā)光二極管(LED)陣列實(shí)現(xiàn)子系統(tǒng)12。雖然可以使用LED陣列，并且此處詳細(xì)描述了LED陣列，但是，可以理解的是，可以利用其他的發(fā)光技術(shù)實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體設(shè)備110及其陣列而不脫離說明書的原則，其他發(fā)光技術(shù)的實(shí)施例包括，但不限于，有機(jī)發(fā)光二極管、激光二極管和其他半導(dǎo)體激光設(shè)備。
[0035]多個(gè)半導(dǎo)體設(shè)備110可以被設(shè)置成陣列20的形式，或者被設(shè)置成由陣列組成的陣列的形式。陣列20可以被實(shí)施為使得半導(dǎo)體設(shè)備110中的一者或多者、或者大多數(shù)被配置為提供輻射輸出。然而，同時(shí)，該陣列中半導(dǎo)體設(shè)備110中的一者或多者被實(shí)施為用于監(jiān)控選定的陣列特征。可以從陣列20的設(shè)備中選擇監(jiān)控設(shè)備36，并且，例如，監(jiān)控設(shè)備36可以具有與其他發(fā)光設(shè)備相同的結(jié)構(gòu)。例如，可以通過與特定半導(dǎo)體設(shè)備相關(guān)的耦合電子元件22確定發(fā)光和監(jiān)控之間的差別(例如，在一個(gè)基本形式中，LED陣列可以具有監(jiān)控LED和發(fā)光LED，其中，在所述監(jiān)控LED中，所述耦合電子元件提供反向電流，并且，在所述發(fā)光LED中，所述耦合電子元件提供正向電流)。
[0036]作為一種實(shí)施例，發(fā)光系統(tǒng)(例如，圖1中的發(fā)光系統(tǒng)100)包括保持一個(gè)或多個(gè)光學(xué)件(例如，圖1中所示的耦合光學(xué)元件30)的框架(例如，窗框)，光線通過所述光學(xué)件被引導(dǎo)至工件表面。如上所述，所述工件表面設(shè)置有來自分配裝置的光反應(yīng)材料。盛放可注射的光反應(yīng)材料的所述分配裝置可以設(shè)置在發(fā)光系統(tǒng)的框架附近。參照?qǐng)D2A-圖2B，展示了集成有耦合光學(xué)元件202的標(biāo)準(zhǔn)框架204的第一側(cè)視圖200和第二側(cè)視圖250。具體地，圖2A展示了安裝在框架204內(nèi)且位于盛放光反應(yīng)材料212的分配裝置附近的光學(xué)元件202。圖2B展示了從工件2 6反射的反射光和光反應(yīng)材料2 I 2之間的鏡面互相作用(s P e c u I a rinteract1n)。
[0037]如圖2A中的視圖200所示，所示的光學(xué)元件202是棒透鏡。然而，可選地，如參照?qǐng)D1中的耦合光學(xué)元件30的描述，光學(xué)元件202可以包括柱面透鏡、菲涅爾透鏡、平面玻璃或者其他耦合元件?？蚣?04以該框架204支撐光學(xué)元件202的方式與光學(xué)元件202集成。例如，光學(xué)元件202可以機(jī)械地連接至和/或安裝在框架204內(nèi)?？蚣?04還可以包括光源，例如，發(fā)光設(shè)備110。
[0038]框架204具有兩個(gè)豎直表面214和兩個(gè)斜表面206。豎直表面214布置為大致垂直于工件26，來自所述光源(例如，LED110)和光學(xué)元件202的光被引導(dǎo)至工件26上。斜表面206從豎直表面214向內(nèi)并朝向光學(xué)元件202傾斜。換言之，斜表面206從光學(xué)元件202向外并朝向豎直表面214傾斜。光學(xué)元件202上的入射光可以集中或聚焦在工件26上。分配裝置內(nèi)盛放的光反應(yīng)材料212可以被涂敷或分配到工件26上。當(dāng)光學(xué)元件202聚焦的光(由圖2B中的24表示)入射在工件26上時(shí)，工件26上的光反應(yīng)材料可以被固化或干燥。
[0039]然而，如前文中解釋的，如圖2B中的光線28所示，從表面反射的光可以反射回發(fā)光設(shè)備和分配裝置中的光反應(yīng)材料。反射光或光線28還可以與離透鏡最近的區(qū)域(如圖2B中的區(qū)域28所示)中的光反應(yīng)材料212反應(yīng)。因此，光反應(yīng)材料可能被過早且不均勻地固化。根據(jù)工件26的表面以及光反應(yīng)材料212的類型，反射光可以被鏡面反射或漫反射到自然中。例如，光滑表面(例如，鏡子)上的油墨可以導(dǎo)致鏡面反射，而粗糙表面(例如，布料或紙)上的油墨可以導(dǎo)致漫反射。在視圖250中，展示了反射光線28和光反應(yīng)材料之間的鏡面互相作用。因此，從表面反射的光可以與區(qū)域208中的光反應(yīng)材料反應(yīng)，并且甚至在該光反應(yīng)材料涂敷至目標(biāo)工件26上之前將其固化。圖2A和圖2B中所示的區(qū)域209所示的是未涂敷且未固化的光反應(yīng)材料212，同時(shí)，未涂敷但是已經(jīng)過早固化的光反應(yīng)材料(區(qū)域208)被表示為黃色。
[0040]通過改進(jìn)圖2A和圖2B中所示的框架204，可以減少返回發(fā)光設(shè)備和分配器中的光反應(yīng)材料的光的量。圖3A和圖3B中的示意圖300和示意圖350分別示出了減少散熱到分配裝置的光的發(fā)光框架的示例性設(shè)計(jì)。示意圖300和示意圖350展示了發(fā)光窗框和透鏡的組件的截面端視圖，所述發(fā)光窗框和透鏡的組件可以是例如圖1中所示的發(fā)光系統(tǒng)的一部分。
[0041]首先參照?qǐng)D3A，示意圖300展示了與改進(jìn)型擋板框架304集成的光學(xué)元件202。設(shè)計(jì)擋板框架或框架304以捕捉從所述工件反射的光，否則該光將通過斜表面206朝向擋板和光學(xué)元件202射出，如圖2A和圖2B所示，并且，如圖3A中的虛線所示。擋板框架304可以是還被構(gòu)造為容納并保持光學(xué)元件202的光學(xué)保持件。圖3A和圖3B中所示的光學(xué)元件202為棒透鏡。然而，如上所述，光學(xué)元件202還可以可選地包括柱面透鏡、菲涅爾透鏡、平面玻璃或者其他耦合元件。擋板框架304以框架204支撐光學(xué)元件202的方式與光學(xué)元件202集成。例如，光學(xué)元件202可以機(jī)械地連接至和/或安裝在擋板框架304內(nèi)。如圖3A所示，擋板框架304包括中心內(nèi)表面320，該中心內(nèi)表面320沿用于接收光學(xué)元件202的框架的長(zhǎng)度方向形成。例如，內(nèi)表面320是彎曲、內(nèi)凹(或內(nèi)陷)表面，并且透鏡是圓柱形的。因此，所述內(nèi)表面可以與光學(xué)元件202的外表面共面接觸(face-sharing contact)。此外，可以適應(yīng)性地調(diào)節(jié)內(nèi)表面320的曲率，以與光學(xué)元件202的曲率匹配。在一種實(shí)施例中，對(duì)于半徑R的棒透鏡，內(nèi)表面320的曲率可以大致等于半徑R的棒透鏡。此外，擋板框架304可以為開放表面窗框，以允許光從光源到達(dá)光學(xué)元件?？蛇x地，擋板框架304可以包括光源(例如，發(fā)光設(shè)備110)。
[0042]擋板框架304包括豎直側(cè)壁(例如，豎直表面)314，該豎直側(cè)壁314從擋板框架304的頂表面306的任意一側(cè)延伸長(zhǎng)度L。豎直側(cè)壁314布置為大致垂直于工件26，來自光源(例如，LED110)和光學(xué)元件202的光線被引導(dǎo)至工件26上。此處，沿Y軸方向布置工件26，并且，豎直側(cè)壁314沿Z軸方向延伸。每個(gè)側(cè)壁314的長(zhǎng)度L從擋板框架304的頂表面306延伸至光學(xué)元件202的底表面322下方的點(diǎn)。通過將豎直側(cè)壁314的長(zhǎng)度延伸至光學(xué)元件202的底表面下方一定距離，(從設(shè)置有光敏材料的工件上反射的)反射光28不會(huì)逃逸至周圍介質(zhì)(例如，不會(huì)到達(dá)擋板框架的外表面的外部)。
[0043]擋板框架304還包括底側(cè)壁(例如，底表面)316，該底側(cè)壁316沿垂直于豎直側(cè)壁314的方向水平布置(例如，沿Y軸)。豎直側(cè)壁314從頂表面306延伸至底側(cè)壁316，其中，底側(cè)壁316位于光學(xué)元件202的底表面322下方。每個(gè)底側(cè)壁316都在豎直側(cè)壁314中的一者和兩個(gè)斜側(cè)壁302中的一者之間水平地(沿Y軸)延伸長(zhǎng)度1^ ο斜側(cè)壁(例如，斜表面)302中的每一者都是從與其相連的底側(cè)壁316朝向光學(xué)元件202傾斜(例如，以相對(duì)于水平Y(jié)軸呈角度α傾斜)。換言之，斜側(cè)壁302部分垂直地傾斜，并且向內(nèi)朝向擋板框架304的內(nèi)部且遠(yuǎn)離從底側(cè)壁316的底表面和工件26延伸。因此，參照水平Y(jié)軸測(cè)量，所述角度可以為銳角或者鈍角，并且還可以根據(jù)光學(xué)元件202的形狀調(diào)節(jié)所述角度。例如，在圖3Α中的角度α是相對(duì)于水平Y(jié)軸在O和90°之間的銳角(例如，0° <α<90° )。例如，當(dāng)α = 0°時(shí)，斜側(cè)壁302可以是底側(cè)壁316的延伸。在這種實(shí)施例中，斜側(cè)壁302可以延伸到達(dá)光學(xué)元件202的底表面322。圖7Α和圖7Β中所示的是一種包括相對(duì)于Y軸呈鈍角的斜側(cè)壁的實(shí)施例。此外，斜側(cè)壁302可以是部分垂直地傾斜，并且向內(nèi)朝向光學(xué)元件202延伸。對(duì)比擋板框架304的斜側(cè)壁302和圖2Α和圖2Β所示的標(biāo)準(zhǔn)框架204的斜表面206，斜側(cè)壁302和斜表面206從光學(xué)元件202朝外沿相反的方向延伸。
[0044]擋板框架304的斜側(cè)壁302用于阻擋反射光28逃向周圍介質(zhì)，從而減少到達(dá)透鏡組件的側(cè)面和擋板框架304的外表面周圍的光。斜側(cè)壁部分豎直地傾斜，并且沿所述耦合光學(xué)元件的中間截面(mid-sect1n)向內(nèi)朝向親合光學(xué)元件的側(cè)壁傾斜。例如，斜側(cè)壁302與延伸到光學(xué)元件202的底表面下方的豎直側(cè)壁314的結(jié)合可以比圖2A和圖2B中所示的框架捕捉更多的反射光線28，從而減少到達(dá)盛放光敏材料的分配器的光量。例如，圖3A展示了表示可以放置標(biāo)準(zhǔn)框架(例如，圖2A和圖2B所示的標(biāo)準(zhǔn)框架)的斜表面206的虛線。因此，與標(biāo)準(zhǔn)框架204相比，擋板框架304包括足夠多的延伸到該虛線下方并且向內(nèi)朝向光學(xué)元件202延伸的框架材料。參照?qǐng)D3B，展示了另一個(gè)實(shí)施方式的擋板框架304，該擋板框架304包括表面處理過的斜側(cè)壁302。具體地，示意圖350展示了包括槽或者352的斜側(cè)壁302。作為一種實(shí)施例，如圖3B所示，斜側(cè)壁302包括多個(gè)從各個(gè)斜側(cè)壁302的外表面延伸至擋板框架304內(nèi)的槽或者開孔(cutout)352。作為一種非限制性的實(shí)施例，展示了 5條等間隔設(shè)置、長(zhǎng)度SL2的矩形槽。多種幾何形狀和間隔的槽都是可能的，所述槽包括但不限于，圓柱形、V形等?？梢酝ㄟ^化學(xué)地或機(jī)械地在擋板框架304上刻蝕槽而形成槽352。例如，可以利用激光對(duì)擋板框架304進(jìn)行加工，以產(chǎn)生矩形的槽?？梢酝ㄟ^，例如，激光刻蝕、切割(scribing)、化學(xué)刻蝕等，多種方式制造多種幾何形狀的槽352。在另一種實(shí)施例中，斜側(cè)壁302可以可選地或者額外地包括表面織構(gòu)(例如，凹凸、凹陷表面、粗糙織構(gòu)等)。入射在槽或者粗糙織構(gòu)上的反射光28可以在所述槽內(nèi)和/或在所述粗糙織構(gòu)處進(jìn)行進(jìn)一步分散，從而減少傳遞回周圍介質(zhì)以及擋板框架304外的光量。此處，槽352形成在斜側(cè)壁302上。然而，在其他示例性實(shí)施方式中，如圖7A和圖7B所示，所述槽可以形成在所述擋板框架的底表面上。
[0045]參照?qǐng)D7A，示意圖700展示了與改進(jìn)型擋板框架702集成的光學(xué)元件704。擋板框架702可以是參照?qǐng)D3至圖6所描述的實(shí)施例的擋板框架304。光學(xué)元件704可以是參照?qǐng)D3至圖6描述的實(shí)施例的光學(xué)元件202。擋板框架或者框架704設(shè)計(jì)為捕捉從工件反射的光(如不捕捉，從工件反射的光將朝向所述擋板和光學(xué)元件704離開)。擋板框架702可以為光學(xué)保持件，并且，該光學(xué)保持件還被構(gòu)造為接收并保持光學(xué)元件704。圖7A和圖7B所示的光學(xué)元件704包括多邊形截面。擋板框架702以框架702支撐光學(xué)元件704的方式與光學(xué)元件704集成。例如，光學(xué)元件704可以機(jī)械地連接至和/或安裝在擋板框架702內(nèi)。如圖7A所示，擋板框架702包括中心內(nèi)表面714，該中心內(nèi)表面沿用于接收光學(xué)元件704的框架的長(zhǎng)度形成。例如，內(nèi)表面714是沿水平Y(jié)軸延伸的平表面。光學(xué)元件704包括梯形截面，并且框架702的內(nèi)表面714平行于光學(xué)元件704的頂外表面。因此，內(nèi)表面714可以與光學(xué)元件704的頂外表面共面接觸。此外，內(nèi)表面714的長(zhǎng)度和寬度可以適應(yīng)性地調(diào)整，以與光學(xué)元件704的長(zhǎng)度和寬度匹配。在一種實(shí)施例中，對(duì)于具有長(zhǎng)度L和寬度w的光學(xué)元件，內(nèi)表面714的長(zhǎng)度和寬度可以基本與光學(xué)元件704的長(zhǎng)度L和寬度w相等。此外，擋板框架702可以為開放表面窗框，該開放表面窗框允許來自所述光源的光穿過并到達(dá)所述光學(xué)元件。可選地，擋板框架702可以包括光源(例如，發(fā)光設(shè)備110)。
[0046]與圖3A和圖3B的擋板框架類似，擋板框架704包括豎直側(cè)壁(例如，豎直表面)712，該豎直側(cè)壁從擋板框架702任意一側(cè)的頂表面710延伸長(zhǎng)度L。豎直側(cè)壁712布置為大致垂直于工件(圖7A中未示出)，來自光源(例如，LED110)和光學(xué)元件704的光線被引導(dǎo)至所述工件上。此處，所述工件可以沿水平Y(jié)軸布置，并且，豎直側(cè)壁714可以沿豎直Z軸延伸。每個(gè)側(cè)壁712的長(zhǎng)度L從擋板框架702的頂表面710延伸至擋板框架702的底表面706。此處，擋板框架702的底表面(或者底側(cè)壁)706可以沿垂直于豎直側(cè)壁712的方向被水平地布置。此外，底表面706可以與光學(xué)元件704的底表面718處于相同水平。與延伸超過光學(xué)元件202的底表面322的豎直側(cè)壁206(圖3A和圖3B)相比，擋板框架702的豎直側(cè)壁712延伸至(且未超過)光學(xué)元件704的底表面718。每個(gè)底側(cè)壁706在豎直側(cè)壁712中的一者和兩個(gè)斜側(cè)壁716中的一者之間(沿Y軸)水平地延伸長(zhǎng)度1^。斜側(cè)壁(例如，斜表面)712中的每一者從與之相連的底側(cè)壁316朝向光學(xué)元件704(例如，相對(duì)于水平Y(jié)軸呈角度β)傾斜。此處，角度β是在90°至180°之間的鈍角(例如，90° < β〈 180°)。例如，當(dāng)β = 90°時(shí)，斜側(cè)壁712可以垂直于底表面706，并且還平行于擋板框架704的豎直側(cè)壁712。換言之，斜側(cè)壁716部分豎直地傾斜，并且朝向擋板框架704的內(nèi)部且遠(yuǎn)離底表面706和工件(圖7Α中未示出)延伸。與圖3Α中的角度α相似，可以根據(jù)光學(xué)元件704的形狀調(diào)節(jié)角度β。在圖7Α中，角度β可以為相對(duì)于水平Y(jié)軸呈大約100°，并且可以調(diào)節(jié)為與光學(xué)元件704的梯形截面匹配。此外，斜側(cè)壁716可以用作擋板框架704的斜內(nèi)表面。
[0047]擋板框架702的斜側(cè)壁716用于阻止反射光逃逸至周圍介質(zhì)，從而減少離開所述透鏡組件的側(cè)面和擋板框架702的外表面周圍的光量。因此，擋板框架702包括比標(biāo)準(zhǔn)框架(例如，圖2Α中的標(biāo)準(zhǔn)框架204)足夠多的框架材料。與圖3Β類似，擋板框架702可以包括槽或者粗糙織構(gòu)708。與圖3Β中形成在斜表面上不同，槽和/或表面織構(gòu)708可以形成在擋板框架702的底表面上。作為一種實(shí)施例，底側(cè)壁706可以包括多個(gè)從每個(gè)底側(cè)壁706的外表面延伸至擋板框架702內(nèi)的槽或開口 708。作為非限制性實(shí)施例，展示了形成在各個(gè)底側(cè)壁706上的長(zhǎng)度為1^的8條等間隔的矩形槽。多種幾何形狀和間隔的槽都是可能的，所述槽包括但不限于，圓柱形、V形等?？梢酝ㄟ^化學(xué)地或機(jī)械地在擋板框架702的底側(cè)壁708上刻蝕槽而形成槽708。例如，可以利用激光對(duì)擋板框架304進(jìn)行加工，以產(chǎn)生矩形的槽?？梢酝ㄟ^，例如，激光刻蝕、切割(scribing)、化學(xué)刻蝕等，多種方式制造多種幾何形狀的槽708。在另一種實(shí)施例中，底側(cè)壁706可以可選地或者額外地包括表面織構(gòu)(例如，凹凸、凹陷表面、粗糙織構(gòu)等)。入射在槽或者粗糙織構(gòu)上的反射光可以在所述槽內(nèi)和/或在所述粗糙織構(gòu)處進(jìn)行進(jìn)一步分散，從而減少傳遞回周圍介質(zhì)以及擋板框架702外的光量。此處，如圖7B所示，槽708可以延伸穿過擋板框架702的底表面706。參照?qǐng)D7B，展示了擋板框架702的局部非限制性示例性側(cè)視圖750。槽708形成在擋板框架702的底側(cè)壁706上。因此，光線可以在槽708內(nèi)并沿槽708進(jìn)一步分散。在一種實(shí)施方式中，擋板框架702可以至少部分或者全部涂覆有和/或包括吸收光的材料，從而進(jìn)一步減少分散反射光逃出至擋板框架702的周圍。在視圖750中，擋板框架702的平面?zhèn)仁墙?jīng)過黑色陽(yáng)極化處理的，以通過吸收反射光的方式減少光的分散。例如，豎直側(cè)壁712、平面、底側(cè)壁706、水平頂表面710和斜側(cè)壁716中的每一個(gè)可以完全涂覆或者包括黑色陽(yáng)極化材料?？蛇x地，可以是僅底側(cè)壁706涂覆有反射性材料，而擋板的其他表面是經(jīng)過黑色陽(yáng)極化處理的，以將光線反射回位于擋板框架712下方的工件。
[0048]在另一實(shí)施方式中，圖3A中所示的擋板框架304可以至少部分或者全部涂覆有和/或包括吸收光線的材料，從而進(jìn)一步減少分散反射光逃出至擋板框架304的周圍。圖4展示了具有平(例如，相對(duì)平)的側(cè)面的示例性擋板框架304，所述平的側(cè)面是經(jīng)過黑色陽(yáng)極化處理的，以通過吸收反射光的方式減少光的分散。例如，豎直側(cè)壁314、平的底側(cè)壁316、水平頂表面306和斜側(cè)面302中的每一者都可以完全涂覆或包括黑色陽(yáng)極化材料。可選地，可以是僅斜側(cè)壁302涂覆有反射性材料，而擋板的其他表面是經(jīng)過黑色陽(yáng)極化處理的，以將光線28反射回位工件26上。
[0049]因此，展示了用于保持發(fā)光系統(tǒng)的光學(xué)元件的示例性框架。所述框架包括中心內(nèi)表面、第一豎直側(cè)壁和第二豎直側(cè)壁、和第一斜表面和第二斜表面。所述中心內(nèi)表面沿所述框架的長(zhǎng)度方向形成且適于接收所述光學(xué)元件，所述第一豎直側(cè)壁和所述第二豎直側(cè)壁從所述框架的頂表面分別延伸至所述框架的第一底表面和第二底表面，當(dāng)所述光學(xué)元件安裝在所述框架的內(nèi)表面上時(shí)，所述第一底表面和所述第二底表面位于所述光學(xué)元件的外底表面下方，所述第一斜表面和所述第二斜表面中的每一者從第一底表面和第二底表面中的一者向內(nèi)朝向所述中心內(nèi)表面傾斜。此外或可選地，所述第一斜表面和所述第二斜表面可以為所述框架的內(nèi)表面。此外或可選地，其中，所述第一豎直側(cè)壁和所述第二豎直側(cè)壁可以布置為與工件垂直，來自所述光學(xué)元件的光被引導(dǎo)至所述工件上。此外或可選地，所述第一底表面和所述第二底表面可以被沿垂直于所述第一豎直側(cè)壁和所述第二豎直側(cè)壁的方向水平布置，并且，其中，所述第一底表面和所述第二底表面中的每一個(gè)均在所述第一豎直側(cè)壁和所述第二豎直側(cè)壁以及所述第一斜表面和所述第二斜表面中的一者之間水平地延伸。此外或可選地，所述第一底表面和所述第二底表面中的每一者均可以在所述第一豎直側(cè)壁和所述第二豎直側(cè)壁中的一者以及所述第一斜表面和所述第二斜表面中的一者之間水平地延伸。此外或可選地，所述內(nèi)表面可以是彎曲、內(nèi)凹表面，并且，所述光學(xué)元件可以是圓柱形的。此外或可選地，所述光學(xué)元件可以為柱面透鏡、棒透鏡、菲涅爾透鏡或者平面玻璃中的一者。此外或可選地，所述光學(xué)元件可以是將來自所述發(fā)光系統(tǒng)的多個(gè)發(fā)光設(shè)備的輻射輸出引導(dǎo)至工件的耦合光學(xué)元件，其中，所述工件為其上涂敷有光敏材料的基板。此外或可選地，所述第一斜表面和所述第二斜表面以及所述第一底表面和所述第二底表面中的一者或多者可以包括一個(gè)或多個(gè)槽，該一個(gè)或多個(gè)槽從所述第一斜表面或者所述第二斜表面的外表面延伸至所述框架的內(nèi)部。此外或可選地，所述第一斜表面和所述第二斜表面中的一者或多者可以包括表面織構(gòu)。此外或可選地，所述框架可以包括黑色陽(yáng)極化材料。此外或可選地，所述第一豎直側(cè)壁和所述第二豎直側(cè)壁、所述第一底表面和所述第二底表面以及所述第一斜表面和所述第二斜表面中的一者或多者可以涂覆有黑色陽(yáng)極化材料。
[0050]因此，發(fā)光系統(tǒng)的示例性光學(xué)保持件包括與光源相連的頂表面、平行于所述頂表面的第一底表面和第二底表面、從所述頂表面延伸至所述第一底表面和所述第二底表面中相應(yīng)一者的第一豎直側(cè)壁和第二豎直側(cè)壁，從第一底表面和第二底表面中相對(duì)應(yīng)的一者朝向中心內(nèi)凹表面延伸的第一斜表面和第二斜表面，所述中心內(nèi)凹表面能夠保持棒透鏡，并且，其中，第一斜表面和第二斜表面中的每一者都包括一個(gè)或多個(gè)在所述光學(xué)元件內(nèi)朝向相應(yīng)的第一豎直側(cè)壁和所述第二側(cè)壁延伸一定長(zhǎng)度的一個(gè)或多個(gè)開孔。此外或可選地，所述中心內(nèi)凹表面的半徑可以與棒透鏡的半徑大致相同。
[0051]參照?qǐng)D5A和圖5B，展示了示出光線28的集成有耦合光學(xué)元件的改進(jìn)型擋板框架的第一側(cè)視圖500和第二側(cè)視圖550。在圖5A中的側(cè)視圖500中，示出的光學(xué)元件202是棒透鏡，然而，在可選的實(shí)施方式中，如參照?qǐng)D1中的耦合光學(xué)元件30的描述，光學(xué)元件202可以包括柱面透鏡、菲涅爾透鏡、平面玻璃或者其他耦合元件。如圖所示，擋板框架304以擋板框架304支撐光學(xué)元件202和光源110的方式與光學(xué)元件202集成。如上文中所解釋，擋板框架304可以連接至所述耦合光學(xué)元件的外頂表面，所述框架包括延伸至所述耦合光學(xué)元件的外底表面下方的點(diǎn)的豎直側(cè)壁314，并且斜側(cè)壁302從所述點(diǎn)向內(nèi)朝向耦合光學(xué)元件傾斜。以此方式，斜側(cè)壁302沿耦合光學(xué)元件202的中部向內(nèi)朝向耦合光學(xué)元件202的一側(cè)傾斜。
[0052]所述光源是在擋板框架314的開放的頂表面306處位于擋板框架304上方的發(fā)光設(shè)備(例如，半導(dǎo)體設(shè)備110)。在一種實(shí)施例中，頂表面306可以包括窗口，該窗口能夠允許來自發(fā)光設(shè)備110穿過并到達(dá)光學(xué)元件202。如上文中參照?qǐng)D2中的解釋，入射光可以集中或者聚焦在工件26上。通過將所述入射光聚焦在涂敷或者分配在工件26上的光反應(yīng)材料212上，可以固化或者干燥該光反應(yīng)材料。此處，盛放光反應(yīng)材料212的分配裝置可以布置在擋板框架304附近。然而，如上文所解釋的，如圖5B中的視圖550的光線28所示的，表面反射的光可以被朝向發(fā)光設(shè)備和光反應(yīng)材料反射回。如上文中參照?qǐng)D2中所解釋的，反射光28與在距離透鏡組件最近的區(qū)域(圖5B中被表示為區(qū)域208)的光反應(yīng)材料反應(yīng)，這會(huì)導(dǎo)致區(qū)域208中的光反應(yīng)材料過早且非均勻的固化。然而，利用改進(jìn)型擋板框架304，大部分從表面反射的光被捕捉在擋板框架304內(nèi)部。通過對(duì)比圖2B和圖5B中的區(qū)域208(或者圖2B和圖5B中的黃色區(qū)域)，可以看到，改進(jìn)型擋板框架減少了從框架離開的光量。在一種實(shí)施例中，當(dāng)與標(biāo)準(zhǔn)框架組件相比，改進(jìn)型擋板框架304可以減少66%的反射進(jìn)入周圍介質(zhì)中的光線。如上文中所解釋的，根據(jù)所述表面，反射光可以是鏡面反射或者漫反射。當(dāng)所述表面是光滑(例如，像鏡子一樣光滑)的時(shí)，發(fā)生鏡面反射，當(dāng)反射發(fā)生在粗糙表面上時(shí)，發(fā)生漫反射。如圖6A和圖6B所示，漫反射還可以導(dǎo)致反射光的傳播，從而暴露更大的光反應(yīng)區(qū)域，以過早固化。
[0053]因此，展示了一種示例性發(fā)光系統(tǒng)。所述發(fā)光系統(tǒng)包括光源、耦合光學(xué)元件和框架。所述耦合光學(xué)元件設(shè)置在所述廣元和待被來自所述光源的光固化的工件之間。所述框架與所述耦合光學(xué)元件的頂外表面相連，所述框架包括豎直側(cè)壁和斜側(cè)壁，所述豎直側(cè)壁延伸至位于所述耦合光學(xué)元件的底外表面下方的點(diǎn)，所述斜側(cè)壁從所述點(diǎn)向內(nèi)朝向所述耦合光學(xué)元件傾斜。此外或可選地，所述光源可以是發(fā)光設(shè)備，并且，其中，所述光源可以設(shè)置在所述框架上方，且位于在所述框架的開放頂表面處，所述框架的開放頂表面為窗框，所述窗框允許來自所述光源的光到達(dá)所述耦合光學(xué)元件。此外或可選地，所述斜側(cè)壁可以朝向所述親合光學(xué)元件的沿該親合光學(xué)元件的中間截面的一側(cè)向內(nèi)傾斜，所述親合光學(xué)元件包括棒透鏡、柱面透鏡、菲涅爾透鏡或平面玻璃中的一者或多者。此外或可選地，所述框架還可以包括底側(cè)壁，所述底側(cè)壁沿垂直于所述豎直側(cè)壁的方向水平地延伸，所述底側(cè)壁中的每一個(gè)側(cè)壁均從所述豎直側(cè)壁中的一個(gè)延伸至所述斜側(cè)壁中的一個(gè)。此外或可選地，所述框架可以至少部分地包括黑色陽(yáng)極電鍍材料，并且，其中，所述斜側(cè)壁和所述底側(cè)壁中的一者或多者包括一個(gè)或多個(gè)槽和表面織構(gòu)中，一個(gè)或多個(gè)所述槽從一個(gè)或多個(gè)所述斜側(cè)壁的外表面延伸至所述框架的內(nèi)部，或者從所述第一底表面和所述第二底表面的外表面延伸至所述框架的內(nèi)部。此外或可選地，所述發(fā)光系統(tǒng)還可以包括分配裝置，所述分配裝置盛放布置為與所述框架鄰接的光敏材料。
[0054]參照?qǐng)D6A和圖6B，視圖600展示了具有漫反射介質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)框架的側(cè)視圖，并且視圖650展示了具有漫反射介質(zhì)的擋板框架的側(cè)視圖。通過逃逸穿過斜表面206下方的標(biāo)準(zhǔn)框架204的側(cè)面，粗糙工件26上的漫反射可以反射進(jìn)入光反應(yīng)材料602。這可以導(dǎo)致區(qū)域604中的光反應(yīng)材料在涂敷至所述工件上之前固化。未涂敷且未固化的光反應(yīng)材料212被表示為圖6A和圖6B中的區(qū)域606，同時(shí)，未涂敷且過早固化的光反應(yīng)材料(區(qū)域208)被表示為區(qū)域604。圖6A中的區(qū)域604可以包括反射光和擴(kuò)散介質(zhì)之間多種水平的反應(yīng)。作為一種實(shí)施例，區(qū)域604的更靠近框架204的部分可以經(jīng)歷更多反應(yīng)，而區(qū)域604的更遠(yuǎn)離框架204的部分可以經(jīng)歷更少的反應(yīng)。例如，陰影區(qū)606表示沒有反應(yīng)。然而，利用與光學(xué)元件202集成的增強(qiáng)擋板框架304，如上文中參照?qǐng)D3A和圖3B的描述，反射光可以被斜側(cè)壁302捕捉，從而減少?gòu)膿醢蹇蚣?04逃出的光的量，并且因此減少區(qū)域604中固化的光反應(yīng)材料的量。視圖650中展示了上述描述。在一種實(shí)施例中，當(dāng)與標(biāo)準(zhǔn)框架相比時(shí)，所述增強(qiáng)的擋板框架減少83%的出射光的量(例如，對(duì)比圖6A和圖6B中綠色/黃色區(qū)域)。
[0055]在這種方式中，通過將所述擋板框架集成至聚焦光學(xué)件，可以進(jìn)一步捕捉從所述表面反射的光。降低從表面反射的光的技術(shù)效果為反射回打印頭的光可以被減少。在一種實(shí)施例中，所述擋板可以具有能夠進(jìn)一步吸收反射光的褐色陽(yáng)極電鍍側(cè)，從而減少逃逸的光將未涂敷的光反應(yīng)材料過早固化的機(jī)會(huì)。
[0056]上述系統(tǒng)提供一種用于保持發(fā)光系統(tǒng)的光學(xué)元件的框架，該框架包括中心內(nèi)表面、第一豎直側(cè)壁和第二豎直側(cè)壁以及第一斜表面和第二斜表面。所述中心內(nèi)表面沿所述框架的長(zhǎng)度方向形成且適于接收所述光學(xué)元件。所述第一豎直側(cè)壁和所述第二豎直側(cè)壁從所述框架的頂表面分別延伸至所述框架的第一底表面和第二底表面，當(dāng)所述光學(xué)元件安裝在所述框架的內(nèi)表面上時(shí)，所述第一底表面和所述第二底表面位于所述光元件的外底表面下方。所述第一斜表面和所述第二斜表面中的每一者分別從第一底表面和第二底表面中的一者朝向所述中心內(nèi)表面傾斜且部分豎直地延伸。在第一實(shí)施例中，所述框架可以額外地或可選地包括，其中，所述第一斜表面和所述第二斜表面為所述框架的內(nèi)表面。所述框架的第二實(shí)施例可選地包括所述第一實(shí)施例，并且還包括，其中，所述第一豎直側(cè)壁和所述第二豎直側(cè)壁可以布置為與工件垂直，來自所述光學(xué)元件的光被引導(dǎo)至所述工件上。所述框架的第三實(shí)施例可選地包括所述第一實(shí)施例和所述第二實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)，并且還包括，其中，所述第一底表面和所述第二底表面可以沿垂直于所述第一豎直側(cè)壁和所述第二豎直側(cè)壁的方向水平布置，并且，其中，所述第一底表面和所述第二底表面中的每一者均可以在所述第一豎直側(cè)壁和所述第二豎直側(cè)壁中的一者以及所述第一斜表面和所述第二斜表面中的一者之間水平地延伸。所述框架的第四實(shí)施例可選地包括所述第一實(shí)施例至所述第三實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)，并且，還包括，其中，所述第一底表面和所述第二底表面中的每一者均可以在所述第一豎直側(cè)壁和所述第二豎直側(cè)壁中的一者以及所述第一斜表面和所述第二斜表面中的一者之間水平地延伸。所述框架的第五實(shí)施例可選地包括所述第一實(shí)施例至所述第四實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)，并且還包括，其中，所述內(nèi)表面可以是彎曲、內(nèi)凹表面，并且，所述光學(xué)元件可以是圓柱形的。所述框架的第六實(shí)施例可選地包括所述第一實(shí)施例至所述第五實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)，并且還包括，其中，所述光學(xué)元件可以透鏡。所述框架的第七實(shí)施例包括所述第一實(shí)施例至所述第六實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)，并且還包括，其中，所述光學(xué)元件可以為柱面透鏡、棒透鏡、菲涅爾透鏡或者平面玻璃中的一者。所述框架的第八實(shí)施例可選地包括第一實(shí)施例至地七實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)，并且，還可以包括，其中，所述光學(xué)元件可以是將來自所述發(fā)光系統(tǒng)的多個(gè)發(fā)光設(shè)備的輻射輸出引導(dǎo)至工件的耦合光學(xué)元件，其中，所述工件可以為其上涂敷有光敏材料的基板。所述框架的第九實(shí)施例可選地包括第一實(shí)施例至第八實(shí)施例中的一者，并且還包括，其中，所述第一斜表面和所述第二斜表面以及所述第一底表面和所述第二底表面中的一者或多者可以包括一個(gè)或多個(gè)槽，該一個(gè)或多個(gè)槽從所述第一斜表面和所述第二斜表面的外表面延伸至所述框架的內(nèi)部，或者從所述第一底表面和所述第二底表面的外表面延伸至所述框架的內(nèi)部。所述框架的第十實(shí)施例可選地包括第一實(shí)施例至第九實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)，并且還包括，其中，所述第一斜表面和所述第二斜表面以及所述第一底表面和所述第二底表面中的一者或多者可以包括表面織構(gòu)。所述框架的第十一實(shí)施例可選地包括第一實(shí)施例至第十實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)，并且，還包括，其中，所述框架包括黑色陽(yáng)極化材料。所述框架的第十二實(shí)施例可選地包括第一實(shí)施例至第i^一實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)，并且，還包括，其中，所述第一豎直側(cè)壁和所述第二豎直側(cè)壁、所述第一底表面和所述第二底表面以及所述第一斜表面和所述第二斜表面中的一者或多者可以涂覆有黑色陽(yáng)極化材料。
[0057]上述系統(tǒng)還提供一種發(fā)光系統(tǒng)，所述發(fā)光系統(tǒng)包括光源、耦合光學(xué)元件和框架。所述耦合光學(xué)元件設(shè)置在所述光源和待被來自所述光源的光固化的工件之間。所述框架與所述耦合光學(xué)元件的頂外表面相連，所述框架包括豎直側(cè)壁和斜側(cè)壁，所述豎直側(cè)壁延伸至位于所述耦合光學(xué)元件的底外表面下方或者與所述耦合光學(xué)元件的底外表面平齊的點(diǎn)，所述斜側(cè)壁從所述點(diǎn)傾且部分垂直地朝向所述耦合光學(xué)元件傾斜。在第一實(shí)施例中，所述發(fā)光系統(tǒng)可以額外或可選地包括，其中，所述光源可以是發(fā)光設(shè)備，并且，其中，所述廣元可以設(shè)置在所述框架上方，且位于在所述框架的開放頂表面處，所述框架的開放頂表面為窗框，所述窗框允許來自所述光源的光到達(dá)所述耦合光學(xué)元件。所述發(fā)光系統(tǒng)的第二實(shí)施例可選地包括所述第一實(shí)施例，并且還包括，其中，所述斜側(cè)壁可以朝向所述耦合光學(xué)元件的沿該耦合光學(xué)元件的中間截面的一側(cè)向內(nèi)傾斜，所述耦合光學(xué)元件包括棒透鏡、柱面透鏡、菲涅爾透鏡或平面玻璃中的一者或多者。所述發(fā)光系統(tǒng)的第三實(shí)施例可選地包括所述第一實(shí)施例和所述第二實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)，并且還包括，其中，所述框架還可以包括底側(cè)壁，所述底側(cè)壁沿垂直于所述豎直側(cè)壁的方向水平地延伸，所述底側(cè)壁中的每一個(gè)側(cè)壁均從所述豎直側(cè)壁中的一者延伸至所述斜側(cè)壁中的一者。所述發(fā)光系統(tǒng)的第四實(shí)施例可選地包括所述第一實(shí)施例至所述第三實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)，并且還包括，其中，所述框架至少部分地包括黑色陽(yáng)極化材料，并且，其中，所述斜側(cè)壁和所述底側(cè)壁中的一者或多者包括一個(gè)或多個(gè)槽和表面織構(gòu)中，該一個(gè)或多個(gè)槽從一個(gè)或多個(gè)所述斜側(cè)壁的外表面延伸至所述框架的內(nèi)部，或者從所述第一底表面和所述第二底表面的外表面延伸至所述框架的內(nèi)部。所述發(fā)光系統(tǒng)的第五實(shí)施例可選地包括所述第一實(shí)施例至所述第四實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)，還包括分配裝置，所述分配裝置盛放有布置為與所述框架相鄰的光敏材料。
[0058]上述系統(tǒng)還提供一種發(fā)光系統(tǒng)的光學(xué)件保持件，該光學(xué)件保持件包括頂表面、第一底表面和第二底表面以及第一豎直側(cè)壁和第二豎直側(cè)壁。所述頂表面與光源相連。所述第一底表面和所述第二底表面與所述頂表面平行。所述第一豎直側(cè)壁和所述第二豎直側(cè)壁從所述頂表面延伸至所述第一底表面和所述第二底表面中相應(yīng)的一者。所述第一斜表面和所述第二斜表面從所述第一底表面和所述第二底表面中相應(yīng)的一者朝向中部?jī)?nèi)凹表面延伸，該中部?jī)?nèi)凹表面能夠保持棒透鏡，并且其中，所述第一斜表面和所述第二斜表面中的每一者都包括一個(gè)或多個(gè)開孔，該一個(gè)或多個(gè)開孔朝向相應(yīng)的第一豎直側(cè)壁和第二豎直側(cè)壁延伸且在所述光學(xué)保持件的內(nèi)部延伸一定的長(zhǎng)度。在第一實(shí)施例中，所述光學(xué)保持件可以額外地或者可選地包括，其中，所述中部?jī)?nèi)凹表面的半徑基本上等于棒透鏡的半徑。
[0059]注意的是，此處包括的示例性的擋板框架實(shí)施方式和光學(xué)組件可以與多種發(fā)光系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一起使用。
[0060]此處總結(jié)了說明書。本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀所述說明書時(shí)，在不脫離所述說明書的精神和范圍的情況下將聯(lián)想到多種變形和改變。例如，產(chǎn)生多種波長(zhǎng)的光的光源可以利用本說明書的優(yōu)勢(shì)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于保持發(fā)光系統(tǒng)的光學(xué)元件的框架，該框架包括: 中心內(nèi)表面，所述中心內(nèi)表面沿所述框架的長(zhǎng)度方向形成且適于接收所述光學(xué)元件； 第一豎直側(cè)壁和第二豎直側(cè)壁，所述第一豎直側(cè)壁和所述第二豎直側(cè)壁從所述框架的頂表面分別延伸至所述框架的第一底表面和第二底表面，當(dāng)所述光學(xué)元件安裝在所述框架的所述中心內(nèi)表面上時(shí)，所述第一底表面和所述第二底表面位于所述光學(xué)元件的外底表面下方;和 第一斜表面和第二斜表面，所述第一斜表面和所述第二斜表面中的每一者分別從所述第一底表面和第二底表面中的一者朝向所述中心內(nèi)表面傾斜且部分豎直地延伸。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的框架，其中，所述第一斜表面和所述第二斜表面為所述框架的內(nèi)表面。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的框架，其中，所述第一豎直側(cè)壁和所述第二豎直側(cè)壁布置為與工件垂直，來自所述光學(xué)元件的光被引導(dǎo)至所述工件上。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的框架，其中，所述第一底表面和所述第二底表面沿垂直于所述第一豎直側(cè)壁和所述第二豎直側(cè)壁的方向水平布置，并且，其中，所述第一底表面和所述第二底表面中的每一者均在所述第一豎直側(cè)壁和所述第二豎直側(cè)壁中的一者以及所述第一斜表面和所述第二斜表面中的一者之間水平地延伸。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的框架，其中，所述第一底表面和所述第二底表面中的每一者均在所述第一豎直側(cè)壁和所述第二豎直側(cè)壁中的一者以及所述第一斜表面和所述第二斜表面中的一者之間水平地延伸。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的框架，其中，所述中心內(nèi)表面是彎曲、內(nèi)凹表面，并且，所述光學(xué)元件是圓柱形的。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的框架，其中，所述光學(xué)元件為柱面透鏡、棒透鏡、菲涅爾透鏡或者平面玻璃中的一者。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的框架，其中，所述光學(xué)元件是將來自所述發(fā)光系統(tǒng)的多個(gè)發(fā)光設(shè)備的輻射輸出引導(dǎo)至工件的耦合光學(xué)元件，其中，所述工件為其上涂敷有光敏材料的基板。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的框架，其中，所述第一斜表面和所述第二斜表面以及所述第一底表面和所述第二底表面中的一者或多者包括一個(gè)或多個(gè)槽，該一個(gè)或多個(gè)槽從所述第一斜表面和所述第二斜表面的外表面延伸至所述框架的內(nèi)部，或者從所述第一底表面和所述第二底表面的外表面延伸至所述框架的內(nèi)部。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的框架，其中，所述第一斜表面和所述第二斜表面以及所述第一底表面和所述第二底表面中的一者或多者包括表面織構(gòu)。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的框架，其中，所述框架包括黑色陽(yáng)極化材料。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的框架，其中，所述第一豎直側(cè)壁和所述第二豎直側(cè)壁、所述第一底表面和所述第二底表面以及所述第一斜表面和所述第二斜表面中的一者或多者涂覆有黑色陽(yáng)極化材料。13.—種發(fā)光系統(tǒng)，包括: 光源； 耦合光學(xué)元件，所述耦合光學(xué)元件設(shè)置在所述光源和待被來自所述光源的光固化的工件之間；和 框架，所述框架與所述耦合光學(xué)元件的外頂表面相連，所述框架包括豎直側(cè)壁和斜側(cè)壁，所述豎直側(cè)壁延伸至位于所述耦合光學(xué)元件的外底表面下方或者與所述耦合光學(xué)元件的外底表面平齊的點(diǎn)，所述斜側(cè)壁從所述點(diǎn)朝向所述耦合光學(xué)元件傾斜且部分豎直地延伸。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的發(fā)光系統(tǒng)，其中，所述光源是發(fā)光設(shè)備，并且， 其中，所述光源設(shè)置在所述框架上方，且位于在所述框架的開放頂表面處， 所述框架的開放頂表面為窗框，所述窗框允許來自所述光源的光到達(dá)所述耦合光學(xué)元件。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的發(fā)光系統(tǒng)，其中，所述斜側(cè)壁朝向所述耦合光學(xué)元件的沿該耦合光學(xué)元件的中間截面的一側(cè)向內(nèi)傾斜，所述耦合光學(xué)元件包括棒透鏡、柱面透鏡、菲涅爾透鏡或平面玻璃中的一者或多者。16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的發(fā)光系統(tǒng)，其中，所述框架還包括底側(cè)壁，所述底側(cè)壁沿垂直于所述豎直側(cè)壁的方向水平地延伸，所述底側(cè)壁中的每一個(gè)側(cè)壁均從所述豎直側(cè)壁中的一者延伸至所述斜側(cè)壁中的一者。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的發(fā)光系統(tǒng)，其中，所述框架至少部分地包括黑色陽(yáng)極化材料，并且，其中，所述斜側(cè)壁和所述底側(cè)壁中的一者或多者包括一個(gè)或多個(gè)槽和表面織構(gòu)，該一個(gè)或多個(gè)槽從一個(gè)或多個(gè)所述斜側(cè)壁的外表面延伸至所述框架的內(nèi)部，或者從所述第一底表面和所述第二底表面的外表面延伸至所述框架的內(nèi)部。18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的發(fā)光系統(tǒng)，還包括分配裝置，所述分配裝置盛放有布置為與所述框架相鄰的光敏材料。19.一種發(fā)光系統(tǒng)的光學(xué)保持件，該光學(xué)保持件包括: 頂表面，所述頂表面與光源相連； 第一底表面和第二底表面，所述第一底表面和所述第二底表面與所述頂表面平行； 第一豎直側(cè)壁和第二豎直側(cè)壁，所述第一豎直側(cè)壁和所述第二豎直側(cè)壁從所述頂表面延伸至所述第一底表面和所述第二底表面中相應(yīng)的一者； 第一斜表面和第二斜表面，所述第一斜表面和所述第二斜表面從所述第一底表面和所述第二底表面中相應(yīng)的一者朝向中心內(nèi)凹表面延伸，該中心內(nèi)凹表面能夠保持棒透鏡，并且其中，所述第一斜表面和所述第二斜表面中的每一者都包括一個(gè)或多個(gè)開孔，該一個(gè)或多個(gè)開孔朝向相應(yīng)的第一豎直側(cè)壁和第二豎直側(cè)壁延伸且在所述光學(xué)保持件的內(nèi)部延伸一定的長(zhǎng)度。20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的光學(xué)保持件，其中，所述中部?jī)?nèi)凹表面的半徑大致等于所述棒透鏡的半徑。
【文檔編號(hào)】B05D3/00GK106016184SQ201610183485
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年3月28日
【發(fā)明人】D·奇爾德斯
【申請(qǐng)人】鋒翔科技公司