CN113001988B - 三维打印装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种三维打印装置及方法，其中三维打印装置包括：打印平台、模型处理系统、第一投影系统，第一投影系统用于将所述二维图像进行拼接后投影在所述打印平台上，第一投影系统沿打印平台匀速移动，而且每移动一个像素的距离更新一次投影的二维图像，进而来提高打印的精准度。

Description

三维打印装置及方法
技术领域
本发明涉及三维打印领域，特别涉及一种三维打印装置及方法。
背景技术
目前利用立体光刻技术进行高精度的3D打印制造过程中，受限于器件的技术约束，只能直接制造100mm量级尺寸的产品，比如1920×1080像素，无法满足大尺寸产品的制造需求。为了解决这一技术难题，目前通常将大尺寸图像通过纵横分割成若干单元图像，投影系统先对准一个单元图像进行曝光，然后移动到下一单元图像进行对准、曝光。重复上述过程，直至将大尺寸图像完全曝光，此种采用拼接的方式，在拼接的位置由于不可避免的机械误差存在，导致拼接位置打印效果不甚理想。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种三维打印装置及方法，旨在解决目前在拼接打印过程中，打印效果不佳的问题。
为实现上述目的，本发明提出的三维打印装置，包括：
打印平台，用于承载光敏材料；
模型处理系统，用于将待打印的三维模型转换成多层二维图像；
至少一个第一投影系统，所述第一投影系统用于将所述二维图像投影在所述打印平台上，所述第一投影系统设于所述打印平台长或宽的任一边，并沿另一边匀速移动，所述第一投影系统每移动一个像素的距离更新一次所投影的二维图像。
可选地，还包括第一光栅尺，所述第一光栅尺沿所述第一投影系统的移动方向设置，用于检测所述第一投影系统的位置。
可选地，设有多个所述第一投影系统，相邻两所述第一投影系统的曝光区域相连；
相邻两所述第一投影系统之间设有第二投影系统，所述第二投影系统用于投影相邻两所述第一投影系统的曝光区域相连的位置的二维图像，所述第二投影系统与所述第一投影系统同向、同步移动，且同步更新所投影的二维图像。
可选地，所述第二投影系统的单幅曝光尺寸较所述第一投影系统小，所述第二投影系统的分辨率较所述第一投影系统高。
可选地，所述第一投影系统具有位于中间的第一曝光区域，及位于边缘与其他所述第一投影系统相连的第二曝光区域，所述第二曝光区域的曝光亮度小于所述第一曝光区域的曝光亮度，所述第二投影系统的曝光亮度与所述第一投影系统的第二曝光区域的曝光亮度之和等于所述第一投影系统的第一曝光区域的曝光亮度。
可选地，所述第二投影系统的曝光区域的宽度与相邻两所述第一投影系统的相连位置的第二曝光区域宽度之和相同。
可选地，所述第二曝光区域的宽度为50个像素至100个像素的距离。
可选地，所述二维图像的厚度在50nm-200μm之间。
本发明还提出一种三维打印方法，包括：
将待打印的三维模型转换成多层二维图像；
通过第一投影系统将所述二维图像投影在打印平台上；
控制所述第一投影系统沿打印平台长宽任一方向匀速移动，每移动一个像素的距离更新一次所投影的二维图像。
可选地，在所述第一投影系统移动的方向上设置第一光栅尺，通过所述第一光栅尺检测所述第一投影系统移动的距离，进而更新所述第一投影系统所投影的二维图像。
可选地，在所述打印平台长或宽的任一方向设置多个所述第一投影系统，多个所述第一投影系统的曝光区域相连；
在相邻两所述第一投影系统之间设置第二投影系统，所述第二投影系统用于投影相邻两所述第一投影系统曝光区域相连位置的二维图像，所述第二投影系统与所述第一投影系统同向、同步移动，且同步更新所投影的二维图像。
可选地，所述第二投影系统的单幅曝光尺寸较所述第一投影系统小，所述第二投影系统的分辨率较所述第一投影系统高。
可选地，所述第一投影系统具有位于中间的第一曝光区域，及位于边缘与其他所述第一投影系统相连的第二曝光区域，所述第二曝光区域的曝光亮度小于所述第一曝光区域的曝光亮度，所述第二投影系统的曝光亮度与所述第一投影系统的第二曝光区域的曝光亮度之和等于所述第一投影系统的第一曝光区域的曝光亮度。
可选地，所述第二投影系统的曝光区域的宽度与两相邻所述第一投影系统的相连位置的第二曝光区域宽度之和相同。
可选地，所述第二曝光区域的宽度为50个像素至100个像素的距离。
可选地，通过模型处理系统将待打印三维模型转换成多层二维图像，所述二维图像的厚度在50nm-200μm之间。
可选地，当所述第二投影系统投影的二维图像内没有目标图像时将其关闭，直至移动至下一个具有目标图像的曝光区域时再将其打开。
本发明技术方案通过采用设置第一投影系统在打印平台上匀速移动的方式，将单层二维图像逐渐在打印平台上推扫曝光，从而将完整的单层二维图像完全曝光在打印平台上进行固化打印，而且在匀速移动的过程中每移动一个像素距离，第一投影系统就更新一次投影的二维图像，从而保证打印的精度较高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明三维打印装置一实施例的结构示意图；
图2为本发明三维打印装置另一实施例的结构示意图；
图3为本发明三维打印装置切片二维图像一实施例的示意图；
图4为本发明三维打印方法的步骤图；
图5为本发明三维打印方法另一实施例的步骤图；
图6为本发明三维打印装置另一实施例的示意图；
图7位图6中不同打印时刻的示意图。
附图标号说明：
标号 名称 标号 名称
100 打印平台 200 第一投影系统
300 第二投影系统 400 第二光栅尺
410 第一光栅尺
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种三维打印装置。
在本发明实施例中，如图1所示该三维打印装置包括：打印平台100，打印平台100可以设置在成型池内，成型池内设有成型材料，比如光敏材料，打印平台上具有所述光敏材料，打印平台100可以上下升降，当一层被打印完毕后，打印平台100下降一定高度，进行下一层的打印，直至全部打印完成；
模型处理系统(图中未示出)，模型处理系统可以是具有三维图像处理功能的计算机，在打印之前，使用模型处理系统将待打印的三维模型进行切片形成若干二维图像，切片时，优选沿待打印三维模型的高度方向横向切片，切片时保证所有的切片厚度均匀，切片完成后，按照打印的顺序将切片编号为1,2,3，……，n，并储存在模型处理系统内；
优选的，二维图像的切片厚度可以控制在50nm-200μm之间，更优选为50μm。
如图6，在本实施例中，设有一个第一投影系统200，第一投影系统沿着打印平台100的长度方向匀速移动，第一投影系统200与模型处理系统电连接，当模型处理系统将待打印三维模型切片后，可以将切片后的二维图像通过第一投影系统200投影在打印平台上，从而第一投影系统200在匀速移动的过程中，每移动一个像素的距离更新一次投影的二维图像，以保证每一个像素打印的精度，第一投影系统200从打印平台100的一边移动向另一边反复多次直到将本层的二维图像全部打印完毕；具体地，如图5打印二维图像的其中一层，按照第一投影系统200的曝光宽度，将其沿打印平台宽度方向分割N1、N2、N3三个区域，第一投影系统200从N1区域的一边开始投影并向另一边匀速移动，在匀速移动的过程中每移动一个像素的距离更新一次投影的二维图像，从而完成打印，完全走完N1区域后，开始在N2区域移动并投影，完成N2区域投影打印后，进行N3区域的投影打印，当N1、N2、N3全部完成后，打印平台下降，进行下一层的二维图像打印。需要说明的是在N1、N2、N3的投影打印过程中，当完成N1区域后，第一投影系统200可以重新返回起始投影的一边，也可以从打印平台另一边开始投影N2区域，即“S”形的投影路线；另一方面，当完成N1区域的投影后进行N2区域的投影时，模型处理系统可以先判断N2区域内是否具有目标图像，如若没有则跳过N2区域直接进行N3区域的投影。
如图7所示，t1-t7为第一投影系统投影图5中N1区域的七个时刻，第一投影系统单次曝光区域为8像素*9像素的范围，在t1时刻即将对N1区域的目标图像进行投影，在t2时刻第一投影系统最靠右侧的一列像素点投影目标图像，到t3时刻第一投影系统的单次曝光区域完全覆盖目标图像，并继续向右推扫，保持每移动一个像素距离更新一次投影，t5时刻第一投影系统的最左侧像素点开始离开目标图像，直至t7时刻完全离开目标图像，完成该目标图像的打印，从图6可以看出，此种采用匀速移动，并保持每移动一个像素点，更新一次投影，保证了在从t1时刻开始打印目标图像，直至t7时刻目标图像完全打印完成，在此期间第一投影系统反映在目标图像的每一像素位置的投影始终保持不变，从而提高了打印的精准程度。
进一步，可以通过在第一投影系统移动的方向上设置第一光栅尺，时刻对第一投影系统移动的位置进行检测，并反馈至模型处理系统，从而每移动一个像素位置，就更新一次第一投影系统所投影的二维图像。
如图1，在另一实施例中，设有三个第一投影系统200，三个第一投影系统200可以沿打印平台100的长度或者宽度方向排列，以沿打印平台100宽度方向排列为例，则第一投影系统200沿打印平台的长度方向移动，第一投影系统200的数量根据其曝光宽度以及待打印三维模型的宽度设置，如待打印三维模型切片后二维图像的宽度为150mm，第一投影系统曝光宽度为50mm，则同时需要三个第一投影系统，三个第一投影系统沿打印平台宽度方向排布，三个的曝光宽度拼接成完整的二维图像切片的宽度，从而满足可以打印较大尺寸的三维模型，采用此种设置，能够一次性将待打印的二维图像的宽度完全覆盖，从而提高打印效率。如图1所示为打印的第一层二维图像，将第一层按照宽度方向分割成1A、1B、1C，三个第一投影系统200分别投影三个区域。
继续参照图1，第一光栅尺410和第二光栅尺400分别沿打印平台100的长和宽设置，并与长和宽平行，投影系统在曝光时，可以通过第一光栅尺和第二光栅尺检测其位置，例如，上述三个第一投影系统200，曝光宽度为50mm，二维图像切片宽度为150mm的情况，可以通过第二光栅尺400的测量精准的分布三个第一投影系统200，以保证三个第一投影系统200拼接精准，提高拼接处的打印质量。
还以上述三个第一投影系统为例结合参照图2，继续阐述第二投影系统的具体位置，上述三个第一投影系统200沿打印平台宽度方向，依次排列，那么相邻两个第一投影系统之间设置一个第二投影系统300，则第二投影系统300的数量为两个，设置第二投影系统300时，保证第二投影系统的曝光区域能够同时横跨与其相邻的两个第一投影系统200的拼接位置，也就是说，第二投影系统的曝光区域覆盖了左右相邻两个第一投影系统的曝光拼接位置，故而，拼接位置的曝光经过两个第一投影系统200的分割曝光拼接，以及单独的第二投影系统300的完整曝光组成，从而利用第二投影系统300去弥补两个第一投影系统200分割曝光的误差，从而提高拼接处的打印质量，如图2所示，第二投影系统的曝光区域为T3，曝光区域T3需要跨越两侧的第一投影系统的曝光区域，需要注意的是，第一投影系统和第二投影需要满足同时、同步、同速的移动，而且第一投影系统和第二投影系统更新投影的时间也保持同步。
所述第二投影系统300的单幅曝光尺寸较所述第一投影系统200小，所述第二投影系统300的分辨率较所述第一投影系统200高，故而设置第二投影系统，利用小尺寸高分辨率的投影系统对相连拼接位置进行小范围的补偿弥补，能够进一步的提高整体的打印质量。
在一实施例中，所述第一投影系统具有位于中间的第一曝光区域，及位于边缘与其他所述第一投影系统相连的第二曝光区域，所述第二曝光区域的曝光亮度小于所述第一曝光区域的曝光亮度，所述第二投影系统的曝光亮度与所述第一投影系统的第二曝光区域的曝光亮度之和等于所述第一投影系统的第一曝光区域的曝光亮度。具体地，如图2所示，第一投影系统200中间的位置为第一曝光区域T1，两侧的边缘位置为第二曝光区域T2，位于中间的第一曝光区域T1的曝光亮度高于位于两侧的第二曝光区域T2的曝光亮度，由于，位于两侧的第二曝光区域除了第一投影系统200具有投影之外，还有第二投影系统300的曝光T3，故而将第二曝光区域T2的曝光亮度降低，使得第一投影系统在第二曝光区域T2较低的曝光亮度加上第二投影系统在此区域的曝光亮度刚好等于第一曝光区域T1的曝光亮度，从而就可以保证第一曝光区域T1和第二曝光区域T2保证相同的曝光亮度，从而进一步提高打印的质量。
在另一实施例中，所述第二投影系统的曝光区域的宽度与两相邻所述第一投影系统的相连位置的第二曝光区域宽度之和相同。具体地，如图2所示，第二曝光区域T2宽度设置在50个像素值100个像素的距离之间，以第二曝光区域T2的宽度为80个像素宽度为例，则相邻两个第一投影系统200的第二曝光区域宽度为160个像素的宽度，则设定第二投影系统300的曝光宽度T3为160个像素宽度，从而保证第二投影系统300的曝光区域能够和相邻两个第一投影系统200的第二曝光区域完全重合，不会对第一投影系统200的第一曝光区域产生干扰。
如图1所示，第二光栅尺400用来检测在打印平台长度方向的第一投影系统200和第二投影系统(图中未示出)的位置，以长度方向为400mm的三维模型为例，第一投影系统和第二投影系统的单次曝光长度均为80mm，那么二维图像切片的则需要经过80mm*4次的曝光才能够完成，故而沿二维图像切片的长度方向第一投影系统和第二投影系统曝光一次后向前推进80mm，同时更新投影的二维图像，在向前推进的过程中第二光栅尺用来保证第一投影系统和第二投影系统向前推进的精度，提高打印质量。
如图4，本发明还提出一种三维打印方法，包括以下步骤：
S100:将待打印三维模型转换成多层二维图像。
S200:通过第一投影系统将所述二维图像投影在打印平台上。
S300：控制所述第一投影系统沿打印平台长宽任一方向匀速移动，每移动一个像素的距离更新一次所投影的二维图像。
具体地，在步骤S100中，可以采用模型处理系统对二维图像进行分割，转换成二维图像，并在在步骤S200中通过第一投影系统将其投影在打印平台上，在步骤S300中，可以在第一投影系统移动的方向上设置光栅尺，时刻检测第一投影系统的位置，从而保证每向前推进一个像素的距离，就更新一次投影的二维图像。此种三维打印的方法，匀速推扫，每移动一个像素距离就更新一次投影的二维图像，从而保证待打印的三维模型分割成二维图像后，每个像素都能被精准的打印。
在另一实施例中，如图5，包括以下步骤：
S100：将待打印三维模型转换成多层二维图像。
S200：在打印平台的宽度方向设置多个第一投影系统，并将多个所述第一投影系统的曝光区域相连。
S300：检测相邻两所述第一投影系统的拼接位置，并将所述第二投影系统设置在所述拼接位置。
S400：控制所述第一投影系统和所述第二投影系统沿所述第二打印平台的长度方向匀速移动，每一移动一个像素位置，更新一次所述第一投影系统和所述第二投影系统投影的二维图像。
在步骤S100中，可以通过具有三维模型处理功能的计算机将待打印的三维模型沿其高度方向将其切片，分成多层的二维图像，切片时，将二维图像的厚度控制在40nm-200μm，优选为50μm。
在步骤S200中，将全部的第一投影系统沿打印平台的宽度方向排列，具体可以通过设置光栅尺进行测量第一投影系统的位置，以保证全部的第一投影系统的曝光区域精准拼接。
在步骤S300中，根据步骤S200中设置好的第一投影系统的拼接位置所在，将第二投影系统设置在相邻两个第一投影系统之间的拼接位置，为了保证位置的精准同样可以通过光栅尺先测量拼接位置的具体所在，让后在设置第二投影系统。
在步骤S400中，控制第一投影系统和第二投影系统同步的沿打印平台的长度方向匀速移动推进，可以将第一投影系统和第二投影系统的单次曝光长度设置相同，则按照每向前推进一个像素长度的距离，并进行一次投影图像的更新，直至完成单张二维图像的打印，而后重复上述步骤将全部的二维图像全部打印，即可完成该三维模型的打印。
进一步，在另一实施例中，所述模型处理系统将待打印的三维模型切片后，会按照第二投影系统的单次曝光长度，分别识别每次曝光区域内是否具有目标图像，若没有目标图像，即代表第二投影系统的本次曝光为空白，其两侧的第一投影系统内也同样没有目标图像，那么则可以直接将第二投影系统关闭，直到下一个打印区域内出现目标图像再将其打开，从而来节省能源，降低打印成本，具体地，如图3所示，第一层二维图像在宽度方向上分割整三部分，1A、1B、1C，分别使用三个第一投影系统，三个第一投影系统之间设置第二投影系统(图中未示出)，两个第二投影系统的投影区域为图3中1A和1B拼接处两条虚线之间的区域Z1，以及1B和1C拼接处两条虚线之间的区域Z2；在长度方向，分四次曝光P1、P2、P3、P4，可以看出Z1区域在P1和P4位置均有目标图像，而Z2区域仅仅在P2曝光位置时采用目标图像，那么就可以分别控制Z1区域的第二投影系统在进行完P1区域曝光后关闭，直至进行P4区域曝光时再次打开，而Z2区域的第二投影系统则在进行P2区域曝光时打开，其他时候关闭，从而起到节省能源，降低成本的目的。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
通过以上描述，本发明的实施例提供了以下的技术方案，但不限于此：
1、一种三维打印装置，其中，包括：
打印平台，用于承载光敏材料；
模型处理系统，用于将待打印的三维模型转换成多层二维图像；
至少一个第一投影系统，所述第一投影系统用于将所述二维图像投影在所述打印平台上，所述第一投影系统设于所述打印平台长或宽的任一边，并沿另一边匀速移动，所述第一投影系统每移动一个像素的距离更新一次所投影的二维图像。
2、如技术方案1所述的三维打印装置，其中，还包括第一光栅尺，所述第一光栅尺沿所述第一投影系统的移动方向设置，用于检测所述第一投影系统的位置。
3、如技术方案1或2所述的三维打印装置，其中，
设有多个所述第一投影系统，相邻两所述第一投影系统的曝光区域相连；
相邻两所述第一投影系统之间设有第二投影系统，所述第二投影系统用于投影相邻两所述第一投影系统的曝光区域相连的位置的二维图像，所述第二投影系统与所述第一投影系统同向、同步移动，且同步更新所投影的二维图像。
4、如技术方案1-3任一项所述的三维打印装置，其中，还包括第二光栅尺，所述第二光栅尺沿所述第一投影系统和所述第二投影系统排列方向设置，用于检测所述第一投影系统和所述第二投影系统的位置。
5、如技术方案1-4任一项所述的三维打印装置，其中，所述第二投影系统的单幅曝光尺寸较所述第一投影系统小，所述第二投影系统的分辨率较所述第一投影系统高。
6、如技术方案1-5任一项所述的三维打印装置，其中，所述第一投影系统具有位于中间的第一曝光区域，及位于边缘与其他所述第一投影系统相连的第二曝光区域，所述第二曝光区域的曝光亮度小于所述第一曝光区域的曝光亮度，所述第二投影系统的曝光亮度与所述第一投影系统的第二曝光区域的曝光亮度之和等于所述第一投影系统的第一曝光区域的曝光亮度。
7、如技术方案1-6任一项所述的三维打印装置，其中，所述第二投影系统的曝光区域的宽度与相邻两所述第一投影系统的相连位置的第二曝光区域宽度之和相同。
8、如技术方案1-7任一项所述的三维打印装置，其中，所述第二曝光区域的宽度为50个像素至100个像素的距离。
9、如技术方案1-8任一项所述的三维打印装置，其中，所述二维图像的厚度在50nm-200μm之间。
10、一种三维打印方法，其中，包括：
将待打印的三维模型转换成多层二维图像；
通过第一投影系统将所述二维图像投影在打印平台上；
控制所述第一投影系统沿打印平台长宽任一方向匀速移动，每移动一个像素的距离更新一次所投影的二维图像。
11、如技术方案10所述的三维打印方法，其中，在所述第一投影系统移动的方向上设置第一光栅尺，通过所述第一光栅尺检测所述第一投影系统移动的距离，进而更新所述第一投影系统所投影的二维图像。
12、如技术方案10或11所述的三维打印方法，其中，在所述打印平台长或宽的任一方向设置多个所述第一投影系统，多个所述第一投影系统的曝光区域相连；
在相邻两所述第一投影系统之间设置第二投影系统，所述第二投影系统用于投影相邻两所述第一投影系统曝光区域相连位置的二维图像，所述第二投影系统与所述第一投影系统同向、同步移动，且同步更新所投影的二维图像。
13、如技术方案10-12任一项所述的三维打印方法，其中，在所述第一投影系统和所述第二投影系统排列方向设置第二光栅尺，用于检测所述第一投影系统和所述第二投影系统的位置。
14、如技术方案10-13任一项所述的三维打印方法，其中，所述第二投影系统的单幅曝光尺寸较所述第一投影系统小，所述第二投影系统的分辨率较所述第一投影系统高。
15、如技术方案10-14任一项所述的三维打印方法，其中，所述第一投影系统具有位于中间的第一曝光区域，及位于边缘与其他所述第一投影系统相连的第二曝光区域，所述第二曝光区域的曝光亮度小于所述第一曝光区域的曝光亮度，所述第二投影系统的曝光亮度与所述第一投影系统的第二曝光区域的曝光亮度之和等于所述第一投影系统的第一曝光区域的曝光亮度。
16、如技术方案10-15任一项所述的三维打印方法，其中，所述第二投影系统的曝光区域的宽度与两相邻所述第一投影系统的相连位置的第二曝光区域宽度之和相同。
17、如技术方案10-16任一项所述的三维打印方法，其中，所述第二曝光区域的宽度为50个像素至100个像素的距离。
18、如技术方案10-17任一项所述的三维打印方法，其中，通过模型处理系统将待打印三维模型转换成多层二维图像，所述二维图像的厚度在50nm-200μm之间。
19、如技术方案10-18任一项所述的三维打印方法，其中，当所述第二投影系统投影的二维图像内没有目标图像时将其关闭，直至移动至下一个具有目标图像的曝光区域时再将其打开。

Claims (13)

1.一种三维打印装置，其特征在于，包括：
打印平台，用于承载光敏材料；
模型处理系统，用于将待打印的三维模型转换成多层二维图像；
多个第一投影系统，所述第一投影系统用于将所述二维图像投影在所述打印平台上，所述第一投影系统设于所述打印平台长或宽的任一边，并沿另一边匀速移动，所述第一投影系统每移动一个像素的距离更新一次所投影的二维图像，相邻两所述第一投影系统的曝光区域相连；
相邻两所述第一投影系统之间设有第二投影系统，所述第二投影系统用于投影相邻两所述第一投影系统的曝光区域相连的位置的二维图像，所述第二投影系统与所述第一投影系统同向、同步移动，且同步更新所投影的二维图像；
所述第一投影系统具有位于中间的第一曝光区域，及位于边缘与其他所述第一投影系统相连的第二曝光区域，所述第二投影系统的曝光区域的宽度与相邻两所述第一投影系统的相连位置的第二曝光区域宽度之和相同；
所述第二投影系统的单幅曝光尺寸较所述第一投影系统小，所述第二投影系统的分辨率较所述第一投影系统高。
2.如权利要求1所述的三维打印装置，其特征在于，还包括第一光栅尺，所述第一光栅尺沿所述第一投影系统的移动方向设置，用于检测所述第一投影系统的位置。
3.如权利要求1所述的三维打印装置，其特征在于，还包括第二光栅尺，所述第二光栅尺沿所述第一投影系统和所述第二投影系统排列方向设置，用于检测所述第一投影系统和所述第二投影系统的位置。
4.如权利要求1所述的三维打印装置，其特征在于，所述第二曝光区域的曝光亮度小于所述第一曝光区域的曝光亮度，所述第二投影系统的曝光亮度与所述第一投影系统的第二曝光区域的曝光亮度之和等于所述第一投影系统的第一曝光区域的曝光亮度。
5.如权利要求4所述的三维打印装置，其特征在于，所述第二曝光区域的宽度为50个像素至100个像素的距离。
6.如权利要求1所述的三维打印装置，其特征在于，所述二维图像的厚度在50nm-200μm之间。
7.一种三维打印方法，其特征在于，包括：
将待打印的三维模型转换成多层二维图像；
在所述打印平台长或宽的任一方向设置多个第一投影系统，多个所述第一投影系统的曝光区域相连；
在相邻两所述第一投影系统之间设置第二投影系统，所述第二投影系统用于投影相邻两所述第一投影系统曝光区域相连位置的二维图像，所述第二投影系统与所述第一投影系统同向、同步移动，且同步更新所投影的二维图像，所述第一投影系统具有位于中间的第一曝光区域，及位于边缘与其他所述第一投影系统相连的第二曝光区域，所述第二投影系统的曝光区域的宽度与两相邻所述第一投影系统的相连位置的第二曝光区域宽度之和相同，所述第二投影系统的单幅曝光尺寸较所述第一投影系统小，所述第二投影系统的分辨率较所述第一投影系统高；
通过第一投影系统和所述第二投影系统将所述二维图像投影在打印平台上；
控制所述第一投影系统和所述第二投影系统沿打印平台长宽任一方向匀速移动，每移动一个像素的距离更新一次所投影的二维图像。
8.如权利要求7所述的三维打印方法，其特征在于，在所述第一投影系统移动的方向上设置第一光栅尺，通过所述第一光栅尺检测所述第一投影系统移动的距离，进而更新所述第一投影系统所投影的二维图像。
9.如权利要求7所述的三维打印方法，其特征在于，在所述第一投影系统和所述第二投影系统排列方向设置第二光栅尺，用于检测所述第一投影系统和所述第二投影系统的位置。
10.如权利要求8所述的三维打印方法，其特征在于，所述第二曝光区域的曝光亮度小于所述第一曝光区域的曝光亮度，所述第二投影系统的曝光亮度与所述第一投影系统的第二曝光区域的曝光亮度之和等于所述第一投影系统的第一曝光区域的曝光亮度。
11.如权利要求10所述的三维打印方法，其特征在于，所述第二曝光区域的宽度为50个像素至100个像素的距离。
12.如权利要求7所述的三维打印方法，其特征在于，通过模型处理系统将待打印三维模型转换成多层二维图像，所述二维图像的厚度在50nm-200μm之间。
13.如权利要求7-12任一项所述的三维打印方法，其特征在于，当所述第二投影系统投影的二维图像内没有目标图像时将其关闭，直至移动至下一个具有目标图像的曝光区域时再将其打开。
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