專利名稱：基于uvled拋物柱面扇形陣列的光盤固化光源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于光盤的紫外光固化照射裝置，尤其涉及一種基于UVLED 拋物柱面扇形陣列的光盤固化紫外光源。
背景技術(shù)：
目前，在光盤固化的傳統(tǒng)技術(shù)中，主要使用管狀高壓汞燈(或金屬鹵化物燈等)作為紫外光固化光源。以高壓汞燈為例，傳統(tǒng)紫外固化光源的主要缺點(diǎn)是1.高壓汞燈工作時(shí)伴隨著高熱量釋放，燈管管壁溫度高達(dá)800°C以上，需要通過強(qiáng)制冷卻，使其工作溫度控制在170 2 00°C左右。若高壓汞燈工作溫度過高，既縮短燈的壽命，也會(huì)對(duì)固化物產(chǎn)生不良影響。但是高壓汞燈附屬冷卻設(shè)備，有設(shè)備復(fù)雜、工作壽命短、 維修保養(yǎng)不便等一系列問題。2.高壓汞燈工作壽命短(進(jìn)口燈約2000小時(shí)，國(guó)產(chǎn)燈只有1000小時(shí)左右)，頻繁
更換高壓汞燈，導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加。3.高壓汞燈沿?zé)艄芊较蚬β示鶆蚍植?，光盤高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，在半徑方向各單位面積接受的光能量并不相同，導(dǎo)致光盤在徑向各區(qū)域固化速度、固化程度均不相同。而通過提高高壓汞燈線功率密度，又會(huì)帶來能耗增大，光盤成品率下降等一系列問題。4.光盤固化時(shí)，即使將高壓汞燈工作溫度控制在2 00°C左右，這一溫度仍可能使光盤翹曲變形，影響光盤質(zhì)量，嚴(yán)重時(shí)甚至無法正常讀碟。隨著UVLED (紫外光發(fā)光二極管)問世和發(fā)展，UVLED作為紫外固化光源已經(jīng)成為可能。與傳統(tǒng)高壓汞燈相比，UVLED具有體積小、耗電量低、壽命長(zhǎng)(使用壽命長(zhǎng)達(dá)10萬小時(shí))、高光效、低熱量、快速響應(yīng)(白熾燈響應(yīng)時(shí)間為毫秒級(jí)，LED為納秒級(jí))等很多優(yōu)點(diǎn)。但是，由于單個(gè)UVLED功率太小，在固化物表面紫外光輻照度太低，會(huì)導(dǎo)致固化強(qiáng)度不夠或無法固化，因此無法使用單個(gè)UVLED作為紫外光固化光源。因此，提供一種把UVLED組成特定陣列，能滿足光盤固化特殊要求的光固化照射裝置成為了業(yè)界需要解決的技術(shù)問題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型需要解決的技術(shù)問題在于提供一種把UVLED組成特定陣列，能滿足光盤固化特殊要求的基于UVLED拋物柱面扇形陣列的光盤固化光源，。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為基于UVLED拋物柱面扇形陣列的光盤固化光源，包括有由若干個(gè)UVLED組成的UVLED陣列，所述的UVLED陣列分布在一個(gè)拋物柱面上，所述的UVLED陣列在拋物柱面的軸向方向上呈扇形均勻分布。所述的UVLED陣列的各個(gè)UVLED前面分別裝設(shè)有凸透鏡，UVLED處于凸透鏡的焦點(diǎn)處。包括有鋁基板，所述的鋁基板是一個(gè)與UVLED陣列配合的拋物柱面，UVLED陣列設(shè)置在鋁基板上。[0014]所述的鋁基板背面設(shè)有與鋁基板共面的反光罩，鋁基板和反光罩之間設(shè)有導(dǎo)熱膠。所述的反光罩背面設(shè)有散熱器，反光罩和散熱器之間設(shè)有導(dǎo)熱膠。所述的散熱器上設(shè)有風(fēng)扇。所述的UVLED陣列的UVLED自扇形中心沿半徑方向分為至少三層等距排列，每層中的UVLED在以扇形中心為圓心的圓弧上等距排列，各層的UVLED的數(shù)量等差。所述的UVLED陣列的UVLED分為五層，第一層的UVLED個(gè)數(shù)為1個(gè)、第二層為2個(gè)， 第三層為3個(gè)，第四層為4個(gè)，第五層為5個(gè)。由于采用了上述的結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型具有下述的有益效果1.本實(shí)用新型采用UVLED作為光盤固化的照射光源。與高壓汞燈的發(fā)光方式不同，UVLED通過電子光場(chǎng)輻射發(fā)光，克服了高壓汞燈燈絲易燒毀、熱沉積和光衰減等缺點(diǎn)；2.本實(shí)用新型采用UVLED作為照射光源，其平均使用壽命達(dá)10萬小時(shí)左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過高壓汞燈2000小時(shí)的壽命。同時(shí)，失效的UVLED便于更換，且價(jià)格低廉。更換失效的高壓汞燈，一次更換耗費(fèi)七百至千元不等，在光盤生產(chǎn)企業(yè)，平均每?jī)蓚€(gè)月至少更換一次，僅固化光源一項(xiàng)，維護(hù)成本就非常昂貴，采用UVLED作為照射光源，可以大大降低生產(chǎn)成本；3.本實(shí)用新型采用加裝透鏡的UVLED，通過光學(xué)準(zhǔn)直，使UVLED近似發(fā)出平行光， 光能更均勻，更集中；4.本實(shí)用新型采用扇形陣列，UVLED的個(gè)數(shù)在半徑方向線性增加，導(dǎo)致紫外光幅照度沿徑向線性均勻增加。解決了使用高壓汞燈固化時(shí)，因光盤旋轉(zhuǎn)而導(dǎo)致徑向單位面積接受光能不均勻的問題；5.本實(shí)用新型將扇形陣列分布在拋物柱面上，UVLED發(fā)出紫外光通過拋物柱面反光罩的反射，照射區(qū)域的紫外光幅照度更大，光功率更加集中，解決了照射區(qū)域光功率密度不足的問題；6.本實(shí)用新型采用散熱風(fēng)扇與鋁合金(或銅)型材散熱器組合對(duì)UVLED陣列進(jìn)行強(qiáng)制冷卻，照射光源溫度可控制在20 6 Q °C，不會(huì)使光盤翹曲變形，影響光盤質(zhì)量。因此，本實(shí)用新型適合在光盤紫外固化領(lǐng)域廣泛推廣使用。

圖1是基于UVLED拋物柱面扇形陣列的光盤固化光源的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。如圖1所示，本實(shí)用新型所述的基于UVLED拋物柱面扇形陣列的光盤固化光源，包括有由若干個(gè)UVLED組成的UVLED陣列1，所述的UVLED陣列1分布在一個(gè)拋物柱面上，所述的UVLED陣列1在拋物柱面的軸向方向上呈扇形均勻分布。所述的UVLED陣列1的各個(gè) UVLED前面分別裝設(shè)有凸透鏡2，UVLED處于凸透鏡2的焦點(diǎn)處。UVLED發(fā)射的發(fā)散角約為士30°紫外光，經(jīng)凸透鏡2光學(xué)準(zhǔn)直后，成為發(fā)散角< 士3°的近似平行光，使照射區(qū)域接受的光功率比較集中。所述的UVLED陣列1設(shè)置在一個(gè)鋁基板3上，所述的鋁基板3是一個(gè)與UVLED陣列1配合的拋物柱面。所述的鋁基板3背面設(shè)有與鋁基板3共面的反光罩4，反光罩用于反射紫外光，有助于在固化區(qū)域形成高功率密度的輻照。在鋁基板3和反光罩 4之間設(shè)有導(dǎo)熱膠，導(dǎo)熱膠可使反光罩4和鋁基板3形成導(dǎo)熱良好的接觸。所述的反光罩4 背面設(shè)有散熱器5，散熱器5可為鋁合金(或銅)型材散熱器，散熱器用于將UVLED扇形陣列產(chǎn)生的熱量散發(fā)到外部空間。反光罩4和散熱器5之間設(shè)有導(dǎo)熱膠。導(dǎo)熱膠可使反光罩4 和散熱器5形成導(dǎo)熱良好的接觸。所述的散熱器5上設(shè)有風(fēng)扇6。風(fēng)扇與散熱器緊密接觸， 對(duì)散熱器強(qiáng)制風(fēng)冷，進(jìn)一步降低UVLED扇形陣列的溫度，具體使用中，可使UVLED陣列的溫度控制在35 50°C之間，UVLED正常工作。所述的UVLED陣列1的UVLED自扇形中心沿半徑方向分為至少三層等距排列，每層中的UVLED在以扇形中心為圓心的圓弧上等距排列，各層的UVLED的數(shù)量等差。在拋物柱面上，UVLED組成扇形陣列，UVLED個(gè)數(shù)在光盤半徑方向按等差數(shù)列排列，使固化區(qū)域光功率沿徑向高密度非均勻線性分布；這樣可以在半徑方向形成線性增加的輻照度分布，光盤旋轉(zhuǎn)時(shí)，徑向各單位面積接受的光能量相等且均勻，固化強(qiáng)度與速度亦保持均勻。所述的UVLED陣列1的UVLED分為五層，第一層的UVLED個(gè)數(shù)為1個(gè)、第二層為2 個(gè)，第三層為3個(gè)，第四層為4個(gè)，第五層為5個(gè)。UVLED共15個(gè)，5個(gè)UVLED串聯(lián)，3條支路并聯(lián)。具體應(yīng)用時(shí)，可以根據(jù)實(shí)際情況選擇LED功率大小、每條支路中LED串聯(lián)個(gè)數(shù)和并聯(lián)支路數(shù)?？傊?，本實(shí)用新型雖然例舉了上述優(yōu)選實(shí)施方式，但是應(yīng)該說明，雖然本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以進(jìn)行各種變化和改型，除非這樣的變化和改型偏離了本實(shí)用新型的范圍，否則都應(yīng)該包括在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種基于UVLED拋物柱面扇形陣列的光盤固化光源，其特征在于包括有由若干個(gè) UVLED組成的UVLED陣列(1 )，所述的UVLED陣列(1)分布在一個(gè)拋物柱面上，所述的UVLED 陣列(1)在拋物柱面的軸向方向上呈扇形均勻分布。
2.按照權(quán)利要求1所述的基于UVLED拋物柱面扇形陣列的光盤固化光源，其特征在于 所述的UVLED陣列(1)的各個(gè)UVLED前面分別裝設(shè)有凸透鏡(2)，UVLED處于凸透鏡(2)的焦點(diǎn)處。
3.按照權(quán)利要求2所述的基于UVLED拋物柱面扇形陣列的光盤固化光源，其特征在于 包括有鋁基板(3)，所述的鋁基板(3)是一個(gè)與UVLED陣列(1)配合的拋物柱面，UVLED陣列 (1)設(shè)置在鋁基板(3)上。
4.按照權(quán)利要求3所述的基于UVLED拋物柱面扇形陣列的光盤固化光源，其特征在于 所述的鋁基板(3)背面設(shè)有與鋁基板(3)共面的反光罩(4)，鋁基板(3)和反光罩(4)之間設(shè)有導(dǎo)熱膠。
5.按照權(quán)利要求4所述的基于UVLED拋物柱面扇形陣列的光盤固化光源，其特征在于 所述的反光罩(4)背面設(shè)有散熱器(5)，反光罩(4)和散熱器(5)之間設(shè)有導(dǎo)熱膠。
6.按照權(quán)利要求5所述的基于UVLED拋物柱面扇形陣列的光盤固化光源，其特征在于 所述的散熱器(5 )上設(shè)有風(fēng)扇(6 )。
7.按照權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的基于UVLED拋物柱面扇形陣列的光盤固化光源，其特征在于所述的UVLED陣列(1)的UVLED自扇形中心沿半徑方向分為至少三層等距排列，每層中的UVLED在以扇形中心為圓心的圓弧上等距排列，各層的UVLED的數(shù)量等差。
8.按照權(quán)利要求7所述的基于UVLED拋物柱面扇形陣列的光盤固化光源，其特征在于 所述的UVLED陣列(1)的UVLED分為五層，第一層的UVLED個(gè)數(shù)為1個(gè)、第二層為2個(gè)，第三層為3個(gè)，第四層為4個(gè)，第五層為5個(gè)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于UVLED拋物柱面扇形陣列的光盤固化光源?；赨VLED拋物柱面扇形陣列的光盤固化光源，包括有由若干個(gè)UVLED組成的UVLED陣列(1)，所述的UVLED陣列(1)分布在一個(gè)拋物柱面上，所述的UVLED陣列(1)在拋物柱面的軸向方向上呈扇形均勻分布。本實(shí)用新型把UVLED組成特定陣列,能滿足光盤固化特殊要求。
文檔編號(hào)B05D3/06GK202045060SQ20112014372
公開日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2011年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月9日
發(fā)明者周瑞華, 李張明, 李慎德, 汪洋, 王淑青, 田秀云 申請(qǐng)人:湛江華麗金音影碟有限公司