CN110114202B - 模拟树脂光学性质的传感器 - Google Patents

Abstract

一种用于校准三维打印系统(2)的方法和系统，包括专用传感器(48)。三维打印系统通过逐层过程形成三维制品。层通过光引擎(10)选择性地将光固化树脂固化到三维制品的面上的操作形成。该传感器包括由光学元件(54，55，56)覆盖的光检测器(52)。光学元件模拟光引擎与正在形成的三维制品的面之间的光路的“密集部”。光路的“密集部”包括设置在光引擎与三维制品的面之间的光固化树脂层。

Description

模拟树脂光学性质的传感器

相关应用的交叉引用

此非临时专利申请要求由Guthrie Cooper 在2016年12月29日提交的、名称为“SENSOR THAT SIMULATES RESIN OPTICAL PROPERTIES”的美国临时申请序列号62/440,168的优先权，根据U.S.C. 119(e)的权益，该申请以引用的方式并入到本文中。

技术领域

本公开涉及一种通过液态光子可固化(光固化)树脂的凝固来数字化制作三维制品的设备和方法。更具体地，本公开涉及校准用于使光固化树脂固化的基于投影的系统的有利方法。

背景技术

三维打印机被广泛使用。三维打印机技术的示例包括立体平版印刷术、选择性激光烧结和熔融沉积建模等，仅给出几个例子。基于立体平版印刷术的打印机利用可控光引擎使液态光固化树脂选择性地硬化或凝固。在一些实施例中，光引擎是将像素化图像映射投射到构建平面的投影仪。当像素“开启”时，该位置的液体在构建过程中硬化。

这种投影系统的一个挑战是校准。需要表征光学器件和光引擎的变化，使得光引擎的控制可以为每个像素提供期望的能量水平。例如，如果一个像素是“弱的”，那么可以控制光源来增加该像素的开启时间的持续时间，以便提供期望的能量。这种系统的一个挑战是光通过树脂的衰减。在树脂中到达构建平面的能量密度分布不同于在没有树脂的情况下直接从光源接收的能量密度分布，即使在所涉及的距离相同的情况下。需要提供一种准确的方式来校准这种系统。

附图说明

图1是通过液态光固化树脂的凝固来数字化制作三维制品的三维打印系统的示意框图。

图2是三维打印系统的放大部分，以示出从光引擎到构建平面的光路的固体部分。

图3描绘了在恒定Z值下在X和Y中的像素化侧向构建平面。

图4是描绘图1的三维打印系统的操作方法的流程图。

图5示出具有校准设备的三维打印系统的一部分的示意性框图。

图6是表示利用类似于图5或图7所描绘的校准设备的校准设备的校准过程的流程图。

图7是并入了校准设备的三维打印系统的示意框图。

图8是描绘利用诸如图5、图7中描绘的校准设备或者用于具有顶部照明的系统(例如，用于固化树脂的激光器)的替代校准过程的流程图。

具体实施方式

摘要

在本发明的第一方面，一种用于三维打印系统的校准系统包括至少一个传感器、定位设备和控制器。三维打印系统通过逐层过程形成三维制品。层通过光引擎将光固化树脂选择性地固化到三维制品的面上的操作而形成。该至少一个传感器包括由光学元件覆盖的光检测器。光学元件模拟光引擎与正在形成的三维制品的面之间的光路的“密集部”。光路的“密集部”是指光路的液体和/或固体(非气体)部分，其包括设置在光引擎与三维制品的面之间的光固化树脂层。定位设备被配置成定位至少一个传感器，以提供对光引擎的侧向构建平面(限定侧向范围)的覆盖。控制器被配置成:(a)启动光引擎以在侧向位置照射构建平面；(b)响应于从光引擎接收的光，从至少一个传感器接收信号；(c)重复(a)-(b)直到定义了映射光引擎构建平面的校准值集合；以及(d)存储光引擎的校准值集合，校准值补偿作为构建平面中的侧向位置的函数的光路变化。

在一个实施方式中，由至少一个传感器从光引擎接收的光限定了相对于中心轴线的轨迹角。轨迹角根据光引擎的侧向构建平面内的侧向位置而变化。光路的密集部的路径长度随着轨迹角的增加而增加。在一个实施例中，光引擎的侧向构建平面基本上是矩形的，并且限定了与中心轴线重合的中心和周围边缘。轨迹角随着距构建平面的中心的侧向距离而增加。在一更特定的实施例中，光路的密集部的长度与光路的密集部内轨迹角的余弦的倒数成比例。

在另一实施方式中，光引擎包括紫外（UV）光源。在一个实施例中，UV光源是发光二极管。在另一个实施例中，UV光源是UV激光器。

在又一实施方式中，光学元件包括衰减器和漫射器中的一个或多个。在一个实施例中，光学元件包括玻璃衰减器或模拟树脂的镜面反射表面的透明片。在另一个实施例中，光学元件包括模拟树脂的浊度的塑料漫射器。浊度可以通过受控表面粗糙度来模拟。在特定实施例中，光学元件包括大约1毫米厚的塑料漫射器和大约1毫米厚的覆盖玻璃的衰减器。在又一个实施例中，漫射器可以由半透明玻璃（诸如乳白玻璃）形成。在另一特定实施例中，衰减器可以具有1至4范围内的光密度，以保护光检测器免受强辐射。在又一个更特定的实施例中，衰减器可以具有2的光密度，其中它阻挡99%的光以保护光检测器。

在另一实施方式中，光引擎包括向空间光调制器提供光的光源，空间光调制器在光引擎的侧向构建平面上生成像素元件阵列。像素元件阵列限定了与中心轴线重合的中心和周围边缘。由传感器接收的光限定了相对于中心轴线的轨迹角，该轨迹角在远离中心并朝向周围边缘的任何方向上增加。光路的密集部的路径长度与轨迹角的余弦的倒数成比例。在一些实施例中，光路的密集部可以包括多于一个折射率，由此轨迹角在密集部内的位置内变化。那么密集部的路径长度包括路径长度区段的总和，其中每个区段具有随该区段内轨迹角的倒数而变化的路径长度。

在另一实施方式中，光引擎包括向空间光调制器提供光的光源，该空间光调制器在光引擎的侧向构建平面上生成像素元件阵列。在第一实施例中，根据步骤(a)启动多个像素元件，以便向传感器提供光。在第二实施例中，根据步骤(a)启动至少10个像素元件，以便向传感器提供光。在第三实施例中，根据步骤(a)启动至少100个像素元件，以便向传感器提供光。在第四实施例中，根据步骤(a)启动至少1000个像素元件，以便向传感器提供光。在第五实施例中，根据步骤(a)启动至少4000个像素元件，以便向传感器提供光。在其它实施例中，根据步骤(a)启动1至100个之间的像素元件。在另一些实施例中，根据步骤(a)启动10至100个之间的像素元件。

在又一实施方式中，定位设备是用于横跨侧向构建平面平移至少一个传感器的移动机构。在一个实施例中，移动机构被配置成在两个侧向维度上平移至少一个传感器。

在另一个实施例中，至少一个传感器是传感器的线性阵列，传感器的线性阵列跨越构建平面的第一侧向轴线。定位设备是移动机构，其被配置为沿着与第一侧向轴线正交的第二侧向轴线平移传感器的线性阵列，以允许传感器的线性阵列提供对构建平面的覆盖。

在另一个实施例中，至少一个传感器是传感器的二维阵列。定位设备是用于支撑传感器的二维阵列以跨越侧向构建平面的固定件。

在本发明的第二方面，三维打印系统包括容纳树脂的容器、光引擎和控制器。三维打印系统通过逐层过程形成三维制品。层通过光引擎将光固化树脂选择性地固化到三维制品的面上的操作而形成。光引擎被配置成沿着变化的光路选择性地施加辐射，由此树脂在侧向延伸的构建平面附近固化。光路限定了相对于中心轴线的轨迹角，该轨迹角作为构建平面中的侧向位置的函数而变化。从光引擎到侧向位置的光路的密集部的路径长度根据轨迹角而变化。控制器被配置为存储对应于构建平面中的侧向位置的校准值的映射，校准值定义了对光路的密集部的路径长度变化的补偿，并使用校准值操作光引擎以将树脂层选择性地固化到三维制造物体的面上，由此调节施加到侧向位置的能量以补偿构建平面中光路的密集部的变化的路径长度。

在一个实施方式中，光路的密集部的路径长度随着轨迹角增加而增加。在一个实施例中，光路的密集部的路径长度基本上与密集部内轨迹角的余弦的倒数成比例。在一些实施例中，光路的设计部分的折射率可以变化。那么密集部的路径长度是个别路径长度的总和。

在另一个实施方式中，光引擎被配置为在构建平面上生成像素化图像。中心轴线穿过构建平面的中心点。

在进一步的实施方式中，构建平面由位于恒定竖直位置的像素元件阵列来限定。构建平面具有与中心轴线重合的中心和周围边缘。轨迹角随着沿构建平面距中心的侧向距离而增加。

优选实施例的详细描述

图1是三维打印系统2的示意框图表示，三维打印系统2具有新颖的校准系统和方法，用于补偿可光固化的树脂的光学性质。在对此描述的下面附图中，将使用相互垂直的轴线X、Y和Z。轴线X和Y是侧向轴线。在一些实施例中，X和Y也是水平轴线。轴线Z是中心轴线。在一些实施例中，Z是竖直轴线。在一些实施例中，方向+Z通常是向上的，以及方向-Z通常是向下的。

三维打印系统2包括容器4，容器4容纳可光固化树脂6。容器4包括透明片8，透明片8限定了容器4的下表面的至少一部分。光引擎10设置成通过透明片8向上投射光，以使光固化树脂凝固并形成三维制品12。三维制品附连到固定件14上。移动机构16联接到固定件14，用于沿着竖直轴线Z平移固定件14。

控制器18电联接或无线联接到光引擎10和移动机构16。控制器18包括联接到信息存储装置(未示出)的处理器。信息存储装置包括存储指令的非瞬时或非易失性存储装置(未示出)，当由处理器执行时，指令控制光引擎和移动机构。这些指令可以包括定义图4、6和8中描述的过程和/或方法的指令。控制器18可以包含在单个IC（集成电路）或多个IC中。控制器18可以在三维打印系统2中的一个位置或者分布在多个位置。

三维制品12具有面向透明片8的下面19。在下面19与透明片8之间是光固化树脂6的薄层22。当光引擎10操作时，下面19以逐层的基础或连续的基础选择性地向下(-Z)生长。下面19的Z值与“构建平面”20重合或接近。

在控制器18的控制下，光引擎10生成图像帧切片。图像帧切片是像素化和时间加权的图像，像素化和时间加权的图像从光引擎10投射到下面19，以将新层形成到下面19上。像素化图像随着其从光引擎10向上行进到下面19而侧向扩展。光固化树脂6具有一定程度的衰减和反射率，这减小了到达下面19的光强度。这种减小是侧向位置的函数。这是因为穿过光固化树脂6的薄层22的距离以光固化树脂6内的入射光的轨迹角θ（θ）的余弦的倒数增加。这种效果在阵列的边缘变得更加明显。图2有助于更详细地示出这种效果。

图2是三维打印系统2的一部分的放大视图，以示出从光引擎10到三维制品12的下面19的光路24的密集(固体和/或液体)部分。光引擎10将光选择性地投射或导向到构建平面20的侧向区域上，构建平面20与三维制品的下面19在Z方向重合。构建平面20侧向延伸到光引擎处理树脂的薄层22的能力的侧向极限。在该图中，定义了一些尺寸。H1是沿着树脂的薄层22的竖直厚度。H2是透明片8的竖直厚度。

在说明性实施例中，形成自光引擎10的光路的一部分的光束或光线24在穿过树脂的薄层22之前穿过透明片8。在一些实施例中，抑制剂源从透明片8的下侧传递到树脂的薄层，以保持树脂的不固化的区域22L，从而避免树脂凝固到透明片8上。在树脂层22的选择性照射期间，实际上只有较薄的树脂上层22U被固化。其效果是增加光在光引擎10与构建平面20之间必须经过的光路的密集部S的长度。

光路的密集部的长度等于S = S1 + S2。S1的贡献是树脂的薄层22的贡献，并且是最重要的，因为它包括引发树脂层22固化的光吸收分子。S1的长度大于竖直厚度H1，并且是构建平面上的侧向位置的函数。离中心轴线Z越远，轨迹角θ（θ）就越大，并且因此路径长度S1也就越大。通常路径长度S1 = H1/cos(θ)。而且S2 = H2/ cos(θ)。因此，S = S1+ S2。对于一些光引擎几何形状，路径长度的差异可能非常大。没有补偿的情况下，这将导致三维制造物体的侧向周围部分的光剂量的显著误差。

值得注意的是，由于斯涅尔定律，光路24的图示的密集部将呈现一些角度偏转。这将在一定程度上影响角θ（θ），从而基于界面处折射率的变化将光朝向中心轴线弯曲一定程度。因此，对于空气、树脂22和透明片8，角θ（θ）将是不同的，并且这将影响上述计算。为了说明简单起见，省略了光路24的其它细节。

图3描绘了固定的z值的侧向构建平面20。侧向构建平面20包括对于固定的z值的光引擎在X和Y的侧向范围。光引擎10生成像素化图像，其中个别像素元件25的阵列跨越X和Y。每个个别像素元件25可以基于灰度级改变能量剂量。在一些实施例中，可以有8级灰度(8位灰阶)。构建平面20限定了光引擎10的侧向构建平面。构建平面20具有中心26和周围边缘28。中心26被定义在X = 0和Y = 0处，并且与中心轴线Z重合。在中心26处，轨迹角θ（θ）等于零。随着X和Y的绝对值从中心26增加，轨迹角θ（θ）增加。虽然侧向构建平面20被描绘为矩形形状，但是它可能由于应用于光引擎10的图像校正而扭曲。然而，中心26仍然由轨迹角θ（θ）为零来限定，并且远离中心26的轨迹角θ（θ）增加的趋势仍然保持成立。

为了说明简单起见，图3将构建平面20描绘为比典型系统具有少得多的像素元件25。实际上，构建平面20可以具有一百万个或更多个个别像素元件25。

虽然图示描绘了具有包括透明片8的光路的密集部的三维打印系统2，但是也可以设想到其它三维打印系统。这些系统中的一些导向来自树脂6上方的激光，并且不需要透明片8。这种系统也可以用所公开的校准方法来改进。

图4是描绘使用类似于图1-3所描绘的三维打印机制作三维制品的方法30的流程图。根据步骤32，提供三维打印系统2，其包括容纳树脂6的容器4、光引擎10和控制器18。

光引擎10被配置成沿着光路24施加辐射，由此树脂在侧向延伸的构建平面20附近固化。光路24限定了相对于中心轴线Z的轨迹角θ（θ），该轨迹角θ（θ）作为构建平面20中的侧向位置(X，Y)的函数而变化。光路24的密集部的路径长度S根据轨迹角θ（θ）而变化。

控制器18被配置成存储对应于构建平面20中的侧向位置(X，Y)的校准值的映射。校准值定义了对光路24的密集部的路径长度S的变化的补偿。

根据步骤34，读取像素值，其在构建平面上定义三维制造物体的层。这些像素值各自与每个像素元件的固化程度成比例。根据步骤36，基于来自步骤32的校准值来校正像素值。根据步骤38，基于校正的像素值生成图像帧切片，图像帧切片使构建平面20附近的光固化树脂层选择性地固化。根据步骤40，移动机构逐渐向上移动下面19。然后重复步骤34-40，直到完全制作出三维制品12。

在替代实施例中，在步骤38之前，对所有层执行步骤34和36。在该替代实施例中，重复步骤38和40来制作三维制造物体12。

在各种实施例中，校准值作为侧向位置(X，Y)的函数定义用于增加或减少像素值的乘数。在一个实施例中，用于构建平面20的中心的乘数将小于1(减小以补偿光路的密集部的较短路径长度)。基于路径长度相对于位置的增加，用于剩余部位的乘数将更大。

图5是示意框图，示出了具有联接到控制器18的校准设备42的三维打印系统2的一部分，校准设备42用于以考虑树脂6的方式校准光引擎10。设备42包括联接到XY移动机构46的传感器板44。光学传感器48和热传感器50安装在传感器板44上。来自热传感器50的数据被控制器18用来校准传感器48，原因是传感器50的输出可以是温度的函数。

光学传感器48包括被一个或多个光学元件54和56覆盖的光电二极管52。在所示实施例中，光学元件54是1毫米厚的塑料漫射器，以及光学元件56是1毫米厚的玻璃衰减器。已实验发现，这些光学元件54和56一起模拟一系列不同的树脂。在替代系统中，可以使用具有不同材料和/或不同厚度的其它光学元件。

光学元件54和56可以模拟树脂6的薄层22的浊度、衰减和/或镜面反射特性。光学元件54和56引入光路长度，该光路长度随着轨迹角θ（θ）变化到与树脂的薄层22的光路长度相似的程度。

光引擎10被配置成在构建平面20上投射像素化图像。移动机构46将传感器48定位在构建平面20上或构建平面20附近，并允许在X和Y上的移动以经过构建平面20。

在另一个实施例中，传感器48是沿着X轴线延伸传感器48的线性阵列。移动机构46被配置成沿着Y轴线扫描。在又一个实施例中，提供跨越构建平面20的传感器48的二维网格图案。然后，定位设备46可以用于相对于构建平面定位整个传感器阵列48。

图6是表示用于图5或图7的系统的校准方法60的实施例的流程图。根据步骤62，至少一个光学传感器48位于构建平面20附近。

根据步骤64，一个或多个像素元件被接通以照射构建平面20上的一个或多个邻接(X，Y)位置。多个启动的邻接像素元件可以被称为启动的“像素组”。

根据步骤66，光学传感器48接收来自启动的一个或多个像素元件或者来自启动的像素组的光。作为响应，光学传感器48产生由控制器18接收的信号。该信号指示光电二极管52接收的强度和来自热传感器50的信息。控制器18存储指示像素位置的信号的信息。根据可选步骤68，系统在下一个像素组启动之前等待机械或热稳定。在一个实施例中，系统等待5秒钟。根据步骤70，移动机构46将光学传感器48移动到另一位置。

根据括号72，重复步骤64-70的过程，直到收集了整个构建平面20的强度信息。根据步骤74，结果被存储为构建平面20的不同(X，Y)位置的校准值集合。

在方法60的第一替代实施例中，光学传感器48是光学传感器48的线性阵列。在根据步骤68移动每行之前，对于每一行中的光学传感器（个别光学传感器）循环经历步骤64-68。

在方法60的第二替代实施例中，光学传感器是跨越构建平面20的传感器的二维阵列。那么步骤70是不必要的。

图7是并入了参照图5和6描述的校准的三维打印系统2的框图表示。图7的打印系统2类似于图1的打印系统，但还包括校准系统42。否则，相似的附图标记描绘相似的元件。

光引擎10的功率输出可以是诸如温度、功率输入参数和部件老化等因素的可变函数。校准系统42允许周期性校准打印系统2，以提高准确性，因为这些因素随时间变化。传感器48具有光学元件55，光学元件55可以是单层或多层半透明和/或透明材料，其模拟来自光引擎的光必须以不同角度穿过的透明片8和树脂的薄层22。

图8是描绘用于校准图5、图7的系统或具有顶部照明的系统(未示出)的替代方法80的流程图。根据步骤82，在构建平面20邻近处设置一个或多个光学传感器48。一个或多个光学传感器48可以是单个光学传感器48、横跨构建平面20线性扫描的光学传感器48的柱状阵列，或者光学传感器48的二维阵列。

根据步骤84，启动要测量的像素组。像素组可以包括一个或多个像素。当像素组包括多个像素时，它们通常形成简单连接的邻接组。像素组可以包括1-10个、10-100个、100-1000个或超过1000个像素。

根据步骤86，启动周围像素图案状态。根据步骤88，捕获并存储侧向构建平面位置的强度信息。对一组周围像素图案状态重复步骤86和88。这些周围像素图案状态的示例如下:状态a -所有其它像素都关断(黑色)。状态b -所有其它像素都开启(点亮)。状态c -选择周围像素开启(点亮)，而其它像素关断(黑色)。状态c实际上可以包括许多不同的状态，具有不同的开启和关断像素图案。循环经历这些状态的目的是量化周围像素的变化状态对于与构建平面位置相对应的像素组的影响。

根据步骤90，对下一个构建平面位置重复步骤84-88的过程(包括周围像素的状态)。对所有剩余的构建平面位置重复步骤84-88。

根据步骤92，存储校准映射，该校准映射考虑了对于要选择性固化的给定材料层，哪些像素处于开启状态。然后在图4的步骤36中使用该映射。

虽然图示描绘了具有包括透明片8的光路的密集部的三维打印系统2，但是利用这种补偿可以改进其它系统。这些系统中的一些导向来自树脂6上方的激光，并且不需要透明片8。利用所公开的校准设备和方法可以改进这种系统。

上述具体实施例和应用仅出于说明目的，并不排除由所附权利要求的范围所包含的修改和变化。

Claims (19)

1.一种用于三维打印系统的校准系统，三维打印系统通过逐层过程形成三维制品，其中层通过光引擎选择性地将光固化树脂固化到三维制品的面上的操作形成，所述校准系统包括:

至少一个传感器，包括由光学元件覆盖的光检测器，光学元件模拟光引擎与三维制品的面之间的光路的密集部，光路的密集部包括光固化树脂层；

用于定位至少一个传感器以提供光引擎的侧向构建平面的覆盖的设备；和

控制器，其被配置为:

(a)启动光引擎，以在侧向位置照射构建平面；

(b)响应于从光引擎接收的光，从至少一个传感器接收信号；

(c)重复(a)-(b)直到定义了映射光引擎构建平面的校准值集合；和

(d)存储光引擎的校准值集合，校准值补偿作为构建平面的侧向位置的函数的光路变化。

2.根据权利要求1所述的校准系统，其中，由至少一个传感器接收的光限定了相对于中心轴线的轨迹角，轨迹角根据侧向位置而变化，光路的密集部的路径长度随着轨迹角的增加而增加。

3.根据权利要求2所述的校准系统，其中，光路的密集部的长度基本上与光路的密集部内的轨迹角的余弦的倒数成比例。

4.根据权利要求1所述的校准系统，其中，光引擎包括紫外光源。

5.根据权利要求1所述的校准系统，其中，光路的部分还包括透明片，透明片设置在光引擎与光固化树脂层之间。

6.根据权利要求1所述的校准系统，其中，光学元件包括模拟光路的部分的镜面反射特性的衰减器。

7.根据权利要求1所述的校准系统，其中，光学元件包括模拟光路的部分的浊度的漫射器。

8.根据权利要求1所述的校准系统，其中，光引擎生成像素元件阵列。

9.根据权利要求8所述的校准系统，其中，根据步骤(a)，多个像素元件被启动以向传感器提供光。

10.根据权利要求8所述的校准系统，其中，根据步骤(a)，像素元件中的至少100个被启动以向传感器提供光。

11.根据权利要求8所述的校准系统，其中，根据步骤(a)，像素元件中的至少1000个被启动以向传感器提供光。

12.一种用于三维打印系统的校准方法，所述三维打印系统通过逐层过程形成三维制品，其中每层通过光引擎选择性地将光固化树脂固化到三维制品的面上的操作形成，所述方法包括:

(a)在光引擎的光路中提供校准设备，所述校准设备包括:

至少一个传感器，包括由光学元件覆盖的光检测器，光学元件模拟光引擎与三维制品的面之间的光路的密集部的长度，光路的密集部包括光固化树脂层；和

用于定位至少一个传感器以提供光引擎的侧向构建平面的覆盖的设备；和

(b)启动光引擎以在侧向位置照射构建平面；

(c)从至少一个传感器接收对应于从光引擎接收的光的信号；

(d)重复(b)-(c)直到定义了映射光引擎的构建平面的校准值集合；和

(e)存储光引擎的校准值集合，校准值补偿作为构建平面中的侧向位置的函数的光路的密集部的长度变化。

13.根据权利要求12所述的校准方法，其中，由传感器接收的光限定相对于中心轴线的轨迹角，轨迹角根据侧向位置而变化，光路的密集部的路径长度随着轨迹角的增加而增加。

14.根据权利要求13所述的校准方法，其中，光路的密集部的路径长度基本上与光路的密集部内的轨迹角的余弦的倒数成比例。

15.一种三维打印系统，其通过逐层过程形成三维制品，其中每层由光引擎选择性地将光固化树脂固化到三维制品的面上的操作形成，所述三维打印系统包括:

容纳树脂的容器；

光引擎，其被配置为沿着光路选择性地施加辐射，由此树脂在侧向延伸的构建平面附近固化，光路限定相对于中心轴线的轨迹角，轨迹角作为在构建平面中的侧向位置的函数而变化，光引擎与三维制品的面之间的光路的密集部从光引擎到侧向位置的路径长度根据轨迹角而变化，光路的密集部包括光固化树脂层；和

控制器，其被配置为:

存储对应于构建平面中的侧向位置的校准值的映射，校准值定义了对光路的密集部的路径长度的变化的补偿；和

使用校准值操作光引擎，以将树脂层选择性地固化到三维制造物体的面上，由此调节施加到侧向位置的能量，以补偿光路的密集部的变化的路径长度。

16.根据权利要求15所述的三维打印系统，其中，光路的密集部的路径长度随着轨迹角的增加而增加。

17.根据权利要求16所述的三维打印系统，其中，光路的密集部的路径长度基本上与光路的密集部内的轨迹角的余弦的倒数成比例。

18.根据权利要求15所述的三维打印系统，其中，构建平面由处于恒定竖直位置的像素元件阵列限定，构建平面具有与中心轴线重合的中心。

19.根据权利要求18所述的三维打印系统，其中，轨迹角随着沿着构建平面距中心的侧向距离而增加。

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