CN113924203B - 三维打印的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种用于光固化三维打印的方法和系统(100)。该系统(100)包括处理设备(140)、微型发光二极管(微型发光二极管)阵列(1810)(包括一个或以上可单独寻址的微型发光二极管发射器(611，934))以及打印组件(110)。处理设备(140)被配置为确定物体(560)的一层或以上打印层(560a，560b)。微型发光二极管阵列(1810)被配置为为一层或以上打印层(560a，560b)中的每一层产生光。打印组件(110)被配置为打印一层或以上打印层(560a，560b)。为了给一层或以上打印层(560a，560b)产生光，该处理设备(140)被进一步配置为动态确定在微型发光二极管阵列(1810)中的一个或以上微型发光二极管区域(811，812，1820)，为一个或以上微型发光二极管区域(811，812，1820)确定一个或以上区域打印参数；并基于一个或以上区域打印参数确定一个或以上微型发光二极管区域(811，812，1820)中每个区域的一个或以上可单独寻址的微型发光二极管发射器(611，934)的一个或以上控制信号。

Description

三维打印的系统和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2019年6月17日提交的申请号为62/862,440的美国临时申请的优先权，其内容通过引用合并于此。

技术领域

本申请涉及三维(3D)打印，更具体地涉及基于从包括微型发光二极管(microLED)阵列的光照射装置发射的光打印三维物体的系统和方法。

背景技术

一类三维打印机可以基于各种类型的光固化。在这些打印机中，三维部分可以通过一次一层的方式构建。可以通过将用于该层的二维图案投影到可光固化的液体中，从而固化该液体以形成与该二维图案匹配的固体形状来形成每一层。图案通常可以显示在显示设备上，例如基于LCD(液晶显示器)或DLP(基于数字微镜器件的数字光处理)技术的显示设备上。该图案可以通过光学器件从显示设备投射到液体上。显示设备的光线可以影响最终打印物体的属性和/或特征(例如，精度、尺寸)。本申请期望提供具有优化的发光机制，更长的使用寿命，更强的光强度，以及更大的显示尺寸的系统和方法，以满足三维打印的各种应用。

发明内容

在本申请的第一方面，提供了一种光固化的三维(3D)打印系统。该系统可以包括处理设备、微型发光二极管(microLED)阵列和打印组件。处理设备可以被配置为确定物体的一层或以上打印层。微型发光二极管阵列可以被配置为为一层或以上打印层中每一层产生光。为一层或以上打印层中每一层产生光，该处理设备可以进一步被配置在微型发光二极管阵列中动态确定一个或以上微型发光二极管区域，一个或以上微型发光二极管区域中每个区域包括一个或以上可单独寻址的微型发光二极管发射器；为一个或以上微型发光二极管区域中每个区域确定一个或以上区域打印参数；并基于一个或以上区域打印参数确定一个或以上微型发光二极管区域中每个区域的一个或以上可单独寻址的微型发光二极管发射器的一个或以上控制信号。打印组件可以被配置为打印一层或以上打印层。

在一些实施例中，微型发光二极管阵列的像素点间距可以小于50微米。

在一些实施例中，微型发光二极管阵列可以布置在一个或以上微型发光二极管子面板上，以及一个或以上微型发光二极管子面板可以相对于彼此旋转。

在一些实施例中，一个或以上微型发光二极管区域中每个区域可以对应于一个或以上微型发光二极管子面板。

在一些实施例中，一个或以上可单独寻址的微型发光二极管发射器中的至少一个的位置可以是可调节的。

在一些实施例中，为不同的打印层确定的一个或以上微型发光二极管区域可以是相同的。

在一些实施例中，为了动态地确定一个或以上微型发光二极管阵列中的微型发光二极管区域，可以将处理设备配置为确定第一打印层的第一微型发光二极管区域；并为第二打印层确定一个第二微型发光二极管区域，其中第一微型发光二极管区域可以与第二微型发光二极管区域不同。

在一些实施例中，不同的打印层可以具有不同数量的微型发光二极管区域。

在一些实施例中，可以为第三打印层和第四打印层确定第三微型发光二极管区域。第三微型发光二极管区域可以为第三打印层产生具有第一波长的第一光；第三微型发光二极管区域可以为第四打印层产生具有第二波长的第二光；以及第一波长可以不同于第二波长。

在一些实施例中，可以为第五打印层确定第四微型发光二极管区域，以及可以为第六打印层确定第五微型发光二极管区域。第四微型发光二极管区域可以为第五打印层输出第一打印分辨率；第五微型发光二极管区域可以为第六打印层输出第二打印分辨率；以及第一打印分辨率可以不同于第二打印分辨率。

在一些实施例中，可以为第七打印层确定第六微型发光二极管区域，为第八打印层确定第七微型发光二极管区域。第六微型发光二极管区域可以为第七打印层输出第一强度的光；第七微型发光二极管区域可以为第八打印层输出第二强度的光；以及第一强度可以不同于第二强度。

在一些实施例中，一个或以上微型发光二极管区域可以包含不同的微型发光二极管区域，以及不同的微型发光二极管区域可以具有不同数量的微型发光二极管发射器。

在一些实施例中，一个或以上微型发光二极管区域可以包括不同的微型发光二极管区域，以及不同的微型发光二极管区域可以具有相同数量的微型发光二极管发射器。

在一些实施例中，不同的微型发光二极管区域的区域打印参数可以是不同的。

在一些实施例中，一个或以上控制信号可以被配置为在一个或以上微型发光二极管区域中每个区域包含的一个或以上可单独寻址的微型发光二极管发射器的显示状态、曝光时间、波长或调制模式中的至少一个。

在一些实施例中，调制模式可以包括脉冲宽度调制(PWM)或脉冲频率调制(PFM)。

在一些实施例中，一个或以上可单独寻址的微型发光二极管发射器可以包括红色微型发光二极管发射器、蓝色微型发光二极管发射器、绿色微型发光二极管发射器或紫外线微型发光二极管发射器中的至少一个。

在一些实施例中，该系统可以进一步包括用于准直由一个或以上微型发光二极管区域产生的光束的光学元件。

在本申请的第二方面，提供了一种方法。该方法可以在至少一台机器上实现，每台机器具有至少一个处理器和至少一个存储设备。该方法可以包括一个或以上下述操作。可以确定物体的一层或以上打印层。为一层或以上打印层中每一层，可以动态确定微型发光二极管阵列中的一个或以上微型发光二极管区域，一个或以上微型发光二极管区域中每个区域可以包括一个或以上可单独寻址的微型发光二极管发射器；可以为一个或以上微型发光二极管区域中每个区域确定一个或以上打印参数；可以基于一个或以上区域打印参数确定一个或以上微型发光二极管区域中每个区域的一个或以上可单独寻址的微型发光二极管发射器的一个或以上控制信号。可以打印一层或以上打印层。

在一些实施例中，微型发光二极管阵列的像素点间距可以小于50微米。

在一些实施例中，微型发光二极管阵列可以布置在一个或以上微型发光二极管子面板上，以及一个或以上微型发光二极管子面板可以相对于彼此旋转。

在一些实施例中，一个或以上微型发光二极管区域中每个区域可以对应于一个或以上微型发光二极管子面板。

在一些实施例中，一个或以上可单独寻址的微型发光二极管发射器中的至少一个的位置可以是可调节的。

在一些实施例中，为不同的打印层确定的一个或以上微型发光二极管区域可以是相同的。

在一些实施例中，为了动态地确定一个或以上微型发光二极管阵列中的微型发光二极管区域，可以将处理设备配置为确定第一打印层的第一微型发光二极管区域；并为第二打印层确定一个第二微型发光二极管区域，其中第一微型发光二极管区域可以与第二微型发光二极管区域不同。

在一些实施例中，不同的打印层可以具有不同数量的微型发光二极管区域。

在一些实施例中，可以为第三打印层和第四打印层确定第三微型发光二极管区域。第三微型发光二极管区域可以为第三打印层产生具有第一波长的第一光；第三微型发光二极管区域可以为第四打印层产生具有第二波长的第二光；以及第一波长可以不同于第二波长。

在一些实施例中，可以为第五打印层确定第四微型发光二极管区域，以及可以为第六打印层确定第五微型发光二极管区域。第四微型发光二极管区域可以为第五打印层输出第一打印分辨率；第五微型发光二极管区域可以为第六打印层输出第二打印分辨率；以及第一打印分辨率可以不同于第二打印分辨率。

在一些实施例中，可以为第七打印层确定第六微型发光二极管区域，为第八打印层确定第七微型发光二极管区域。第六微型发光二极管区域可以为第七打印层输出第一强度的光；第七微型发光二极管区域可以为第八打印层输出第二强度的光；以及第一强度可以不同于第二强度。

在一些实施例中，一个或以上微型发光二极管区域可以包含不同的微型发光二极管区域，以及不同的微型发光二极管区域可以具有不同数量的微型发光二极管发射器。

在一些实施例中，一个或以上微型发光二极管区域可以包括不同的微型发光二极管区域，以及不同的微型发光二极管区域可以具有相同数量的微型发光二极管发射器。

在一些实施例中，不同的微型发光二极管区域的区域打印参数可以是不同的。

在一些实施例中，一个或以上控制信号可以被配置为在一个或以上微型发光二极管区域中每个区域包含的一个或以上可单独寻址的微型发光二极管发射器显示状态、曝光时间、波长或调制模式中的至少一个。

在一些实施例中，调制模式可以包括脉冲宽度调制(PWM)或脉冲频率调制(PFM)。

在一些实施例中，一个或以上可单独寻址的微型发光二极管发射器可以包括红色微型发光二极管发射器、蓝色微型发光二极管发射器、绿色微型发光二极管发射器或紫外线微型发光二极管发射器中的至少一个。

在一些实施例中，该方法可以进一步包括以下操作的一个或以上。由一个或以上微型发光二极管区域产生的光束可以被准直。

本申请的一部分附加特性可以在下面的描述中进行说明。通过对以下描述和相应附图的研究或者对实施例的生产或操作的了解，本申请的一部分附加特性对于本领域技术人员是明显的。本申请的特征可以通过对以下描述的具体实施例的各种方面的方法、手段和组合的实践或使用得以实现和达到。

附图说明

本申请将通过示例性实施例进行进一步描述。这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。附图未按比例绘制。这些实施例是非限制性的示例性实施例，其中贯穿附图的所有视图，相似的附图标记表示相似的结构，并且其中：

图1是根据本申请的一些实施例所示的示例性三维打印系统的示意图；

图2是根据本申请的一些实施例所示的可以在其上实现三维打印系统100的示例性计算设备的示意图；

图3是根据本申请的一些实施例的可以在其上实现终端130的示例性移动设备的示例性硬件和/或软件组件的示意图；

图4是根据本申请的一些实施例所示的示例性处理设备的示意图；

图5是根据本申请的一些实施例所示的示例性三维打印设备的示意图；

图6是根据本申请的一些实施例所示的示例性光照射装置的框图；

图7是根据本申请的一些实施例所示的示例性微型发光二极管面板的截面侧视图；

图8A和图8B是根据本申请的一些实施例所示的微型发光二极管子面板的示例性旋转和/或移位机制的示意图；

图9是根据本申请的一些实施例所示的示例性微型发光二极管阵列驱动电路的示意图；

图10是根据本申请的一些实施例所示的打印3D物体的示例性过程的流程图；

图11是根据本申请的一些实施例所示的打印一个打印层的示例性过程的流程图；

图12A至图12D是根据本申请的一些实施例所示的示例性像素点结构的示意图；

图12E是根据本申请的一些实施例所示的示例性相对光谱功率密度的示意图；

图13是根据本申请的一些实施例所示的表示微型发光二极管的相对发光强度的示例性曲线的示意图；

图14是根据本申请的一些实施例所示的示例性频率控制的示意图；

图15-17是根据本申请的一些实施例所示的用于准直光束的示例性光学元件的示意图；以及

图18是根据本申请的一些实施例所示的用于打印层的示例性微型发光二极管区域的示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本申请的实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。然而，本领域技术人员应该明白，可以在没有这些细节的情况下实施本申请。在其它情况下，为了避免不必要地使本申请的各方面变得晦涩难懂，已经在较高的层次上描述了众所周知的方法、过程、系统、组件和/或电路。对于本领域的普通技术人员来讲，显然可以对所公开的实施例作出各种改变，并且在不偏离本申请的原则和范围的情况下，本申请中所定义的普遍原则可以适用于其它实施例和应用场景。因此，本申请不限于所示的实施例，而是符合与申请专利范围一致的最广泛范围。

本文所使用的术语仅出于描述特定示例实施例的目的，而不旨在进行限制。如本文所使用的，单数形式的“一”、“一个”和“该”也可以意图包括复数形式，除非上下文另外明确指出。将进一步理解的是，当在本说明书中使用时，术语“包括”、“包括”和/或“包括”、“包含”、“包含”和/或“含有”指定存在所述特征、整数、步骤、操作、元素和/或组件，但不排除一个或以上其他特征、整数、步骤、操作、元素、组件和/或其组的存在或添加。

将理解的是，本文中使用的术语“系统”、“引擎”、“模块”、“单元”和/或“块”是区分不同级别的不同组件、元件、零件、部分或组件的一种方法。但是，如果这些术语达到相同的目的，则可以被其他表达式替换。

通常，本文所使用的词“模块”、“单元”或“块”是指体现在硬件或固件中的逻辑或软件指令的集合。本文描述的模块、单元或块可以被实现为软件和/或硬件，并且可以被存储在任何类型的非暂时性计算机可读介质或其他存储设备中。在一些实施例中，可以编译软件模块/单元/块并将其链接到可执行程序中。将意识到，软件模块可以是可从其他模块/单元/块或从其自身来调用的，和/或可以响应于检测到的事件或中断而被调用。可以在计算机可读介质上提供配置为在计算设备(例如，图2中所示的CPU220)上执行的软件模块/单元/块，例如光盘、数字视频盘、闪存驱动器、磁盘，或任何其他有形媒体，或作为数字下载(可以最初以压缩或可安装的格式存储，需要在执行之前进行安装，解压缩或解密)。这样的软件代码可以部分地或全部地存储在正在执行的计算设备的存储设备上，以由计算设备执行。软件指令可以被嵌入到固件中，例如EPROM。还将意识到，硬件模块/单元/块可以被包括在连接的逻辑组件中，例如门和触发器，和/或可以包括在可编程单元中，例如可编程门阵列或处理器。本文描述的模块/单元/块或计算设备功能可以被实现为软件模块/单元/块，但是可以以硬件或固件来表示。通常，本文描述的模块/单元/块是指可以与其他模块/单元/块组合或者被划分为子模块/子单元/子块的逻辑模块/单元/块，尽管其物理组织或存储。该描述可以适用于系统、引擎或其一部分。

将理解的是，当发动机、模块、单元或块被称为在另一发动机、模块、单元或块“开”，“连接至”或“耦合至”另一发动机、模块、单元或块时，其可以直接开，连接或耦合到其他单元、引擎、模块或块，或与其他单元、引擎、模块或块进行通信，或者可能存在居间单元、引擎、模块或块，除非上下文另有明确说明。在本申请中，术语“和/或”可包括任何一个或以上相关所列条目或其组合。

在考虑以下参考附图的描述时，本申请的这些和其他特征，以及特征，结构的相关元件的操作和功能以及零件和制造的经济性将变得更加明显。附图，所有这些构成本公开的一部分。然而，应明确地理解，附图仅出于说明和描述的目的，并且无意于限制本公开的范围。应当理解的是，附图并不是按比例绘制的。

本申请的一方面，主要描述了关于三维打印的光照射设备的系统和方法。光照射装置可以包括形成阵列的发光单元，例如微型发光二极管(微型发光二极管)阵列。可以控制形成阵列的发光单元以相同或不同的强度分布(例如，辐射图)投射光以辐射物体的不同打印层。

另外，可以动态确定发光单元的阵列中的一个或以上发光区域(例如微型发光二极管区域)，来为每个打印层实现期望的区域效果。具体地，每个发光区域及其发光单元可以被单独地和独立地控制以满足一层或以上打印层的特定条件(例如，期望的分辨率和/或强度)。这样，每个发光单元可以在独立状态下工作(例如，处于“开”或“关”状态，提供独特的灰度级，提供独特的颜色)，前提是所有在同一发光区域的发光单元可以根据需要产生需要的区域效果。在一些实施例中，每个发光区域中的发光单元的曝光强度和/或曝光时间可以独立控制。

根据本申请的实施例，通过使用形成阵列的独立控制的发光单元，可以将其可选地分组到不同的发光区域中作为三维打印的光源，可以更好地控制光的质量并且可以达到更长的光源的使用寿命。

图1是根据本申请的一些实施例所示的示例性三维打印系统的示意图。根据图1所示的实施例，三维打印系统100可以包括三维打印设备110、网络120、一个或以上终端130(例如130a、130b和130c)、处理设备140以及存储设备150。

三维打印设备110可以被配置为基于打印文件打印3D物体。打印文件可以包括一个或以上机器指令，其可以由三维打印设备110读取并执行以打印物体。在一些实施例中，打印文件可以包含一个G代码文件。在一些实施例中，如图5所示，三维打印设备110可以包括物料缸510、构建板540和光照射设备530。

在一些实施例中，三维打印设备110可以通过网络120从存储设备150和/或处理设备140获取打印文件。网络120可以是和/或包括公共网络(例如，因特网)、专用网络(例如，局部区域网络(LAN)，广域网(WAN))、有线网络(例如，以太网络)、无线网络(例如802.11网络，Wi-Fi网络)、蜂窝网络(例如长期演进(LTE)网络)、帧中继网络、虚拟专用网络(“VPN”卫星网络、电话网络、路由器、集线器、交换机、服务器计算机和/或其任何组合。仅作为示例，网络120可以包括电缆网络、有线网络、光纤网络、电信网络、内联网、无线局部区域网络(WLAN)、城域网(MAN)、公用电话交换网络(PSTN)、蓝牙^TM网络、ZigBee^TM网络、近场通信(NFC)网络等，或其任意组合。在一些实施例中，网络120可以包括一个或以上网络接入点。例如，网络120可以包括诸如基站和/或互联网交换点之类的有线和/或无线网络接入点，三维打印系统100的一个或以上组件可以通过该有线和/或无线接入点连接到网络120以交换数据和/或信息。

终端130可以包括移动设备130a、平板计算机130b、膝上型计算机130c等，或其任意组合。终端130可以被配置为接收用于控制三维打印系统打印过程的用户输入。在一些实施例中，移动设备130a可以包括智能家居设备、可穿戴设备、智能移动设备、虚拟现实设备、增强现实设备等，或其任意组合。在一些实施例中，智能家居设备可以包括智能照明设备，智能电气设备的控制设备，智能监控设备，智能电视，智能摄像机，对讲机等，或其任意组合。在一些实施例中，可穿戴设备可以包括手环、鞋袜、眼镜、头盔、手表、衣物、背包、智能配饰等或其任意组合。在一些实施例中，移动设备可以包括手机、个人数字助理(PDA)、游戏设备、导航设备、销售点(POS)设备、笔记本电脑、平板电脑、台式机等，或其任何组合。在一些实施例中，虚拟现实设备和/或增强现实设备包括虚拟现实头盔、虚拟现实眼镜、虚拟现实眼罩、增强现实头盔、增强现实眼镜、增强现实眼罩等，或其任意组合。例如，虚拟现实设备和/或增强现实设备可以包括Google Glass^TM、Oculus Rift^TM、Hololens^TM、GearVR^TM。在一些实施例中，终端130可以是处理设备140的一部分。

处理设备140可以生成打印文件以控制三维打印设备110以打印3D物体。在一些实施例中，处理设备140可以基于来自终端130的用户输入以及存储在处理设备140中或从存储设备150或三维打印设备110通过网络120获取到的一个或以上3D模型来生成打印文件。在一些实施例中，处理设备140可以使三维打印设备110实施一个或以上操作。例如，处理设备140可以使三维打印设备110获取打印文件，打印物体，检查光照射设备的状态，执行维护过程等。

在一些实施例中，处理设备140可以是客户端、单个服务器或服务器组。服务器组可以是集中式或分布式的。在一些实施例中，处理设备140可以位于三维打印系统100中其他组件的本地或远离三维打印系统100中的其他组件。可替代地，处理设备140可以直接而不是经由网络120被连接到三维打印设备110，终端130和/或存储器。在一些实施例中，可以在云平台上实现处理设备140以执行处理。例如，可以在云平台上实现处理设备140，以提供三维打印指令，检测三维打印过程中是否出现错误，调整三维打印设备110的三维打印过程等，或其组合。仅作为示例，云平台可以包括私有云、公共云，混合云、社区云、分布式云、云间、多云等，或其任意组合。在一些实施例中，处理设备140可以由具有如图2所示的一个或以上组件的计算设备200来实现。在一些实施例中，处理设备140可以是三维打印设备140的一部分。

存储设备150可以存储信息、数据、指令和/或任何其他信息。在一些实施例中，存储设备150可以存储至少两个三维打印模型。处理设备140可使用三维打印模型来生成打印文件。在一些实施例中，三维打印模型可以包括物理模型(例如，类似模型)、数字模型、简化模型(例如，简单模型)、复杂模型等。在一些实施例中，存储设备150可以存储三维打印系统100的一个或以上组件的信息，例如形成阵列的发光单元(例如，微型发光二极管阵列)、发光单元(例如，微型发光二极管发射器))。微型发光二极管阵列的信息可以包括微型发光二极管阵列中包括的微型发光二极管发射器的分布信息、微型发光二极管发射器的数量、每个微型发光二极管发射器的位置信息、物理参数(例如，颜色类型、峰值波长、波长范围、调制模式)、每个微型发光二极管发射器的使用信息(例如，使用频率、照射量时间)，每个微型发光二极管发射器的状态信息(例如，好或坏、开或关)。在一些实施例中，存储设备150可以存储从三维打印设备110获取的反馈数据。反馈数据可以包括由三维打印设备100的一个或以上传感器检测到的感测数据，例如打印速度、打印温度、打印材料供应水平等。反馈数据可以包括由三维打印设备110的控制器生成的一个或以上警报信号。在一些实施例中，存储设备150可以存储处理设备140可以执行或用于执行本申请中描述的示例性方法的数据和/或指令。在一些实施例中，存储设备150包括大容量存储设备、可移动存储设备、易失性读写内存、只读内存(ROM)等，或其任意组合。示例性大容量存储设备可以包括磁盘、光盘、固态驱动器等。示例性可移动存储设备可以包括闪存驱动器、软盘、光盘、内存卡、压缩盘、磁带等。示例性易失性读写存储器可以包括随机存取存储器(RAM)。示例性RAM可包括动态随机存取内存(DRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取内存(DDR SDRAM)、静态随机存取内存(SRAM)、晶闸管随机存取内存(T-RAM)和零电容随机存取内存(Z-RAM)等。示例性ROM可以包括重构的预定义内存(MROM)、扩展分区内存(PROM)、可扩展的分区内存(EPROM)、电可替换的分区内存(EEPROM)、光盘只读内存(CD-ROM)和数字多功能磁盘重新分配内存等。在一些实施例中，所述存储设备150可以在云平台上实现。仅作为示例，云平台可以包括私有云、公共云、混合云、社区云、分布式云、云间、多云等，或其任意组合。

在一些实施例中，存储设备150可以连接到网络120以与三维打印系统100中的一个或以上其他组件通信(例如，三维打印设备110、处理设备140、终端130)。三维打印系统100的一个或以上组件可以通过网络120访问存储在存储设备150中的信息或指令。在一些实施例中，存储设备150可以直接连接到三维打印系统100的一个或以上其他组件或与之通信(例如，处理设备140、终端130)。在一些实施例中，存储设备150可以是处理设备140的一部分。

图2是根据本申请的一些实施例所示的示例性计算设备的示意图，在其上可以实现三维打印系统100。

计算设备200可以是通用计算机或专用计算机。两者都可以用于实现本申请的成像系统。计算设备200可用于实现本文所述的服务的任何组件。例如，可以通过其硬件、软件程序、固件或其组合在计算设备200上实现三维打印设备110的一个或以上组件和三维打印系统100的处理设备140。尽管为了方便起见仅示出一台这样的计算机，但是可以在多个相似平台上以分布式方式来实现与本文所述的三维打印系统100有关的计算机功能，以分布处理负荷。

例如，计算设备200可以包括连接至和来自连接至其的网络(例如，网络120)的COMM端口250，以促进数据通信。计算设备200还可以包括中央处理器(CPu)220，可以以一个或以上处理器的形式执行程序指令。示例性的计算机平台可以包括一个内部通信总线210、不同形式的程序内存和数据存储器，例如，磁盘270、和只读内存(ROM)230或随机存取内存(RAM)240，用于存储由计算机处理和/或传输的各种各样的数据文件。该示例性计算机平台还可包括存储在ROM 230，RAM 240和/或其他类型的非暂时性存储介质中的程序指令，以由CPU 220执行。本申请公开的方法和/或过程可以被实现为程序指令。计算设备200还包括输入/输出(I/O)260，其支持计算机与计算机中的其他组件之间的输入/输出。在一些实施例中，I/O 260可以包括输入设备和输出设备。示例性的输入设备可以包括键盘、鼠标、触控屏幕、麦克风等，或其任何组合。示例性的输出设备可以包括显示设备、扬声器、打印机、投影仪等，或其任何组合。显示设备的示例可以包括液晶显示器(LCD)、基于发光二极管(LED)的显示器、平板显示器、弯曲屏幕、电视设备、阴极射线管(CRT)、触控屏幕等，或其任何组合。例如，I/O 260可以是用于显示由处理设备140确定的3D物体或3D物体的至少两个打印层的显示器。又例如，I/O 260可以是输入设备，以接收用户输入的打印请求。计算设备200还可以经由网络通信来接收编程和数据。

仅仅为了说明，计算设备200只描述了一个中央处理单元和/或处理器。然而，需要注意的是，本申请中的计算设备200可以包括多个CPU和/或处理器，因此本申请中描述的由一个CPU和/或处理器实现的操作和/或方法也可以共同地或独立地由多个CPU和/或处理器实现。例如，计算设备200的CPU和/或处理器执行步骤A和步骤B。如在另一个示例中，步骤A和步骤B也可以由两个不同的CPU和/或处理器在计算设备200中联合或分别执行(例如，第一处理器执行步骤A，第二处理器执行步骤B；或第一和第二处理器共同执行步骤A和B)。

图3是根据本申请的一些实施例所示可以在其上实现终端130的示例性移动设备的示例性硬件和/或软件组件的示意图。如图3所示，移动设备300可以包括通信模块310、显示器320、图形处理单元(GPU)330、中央处理单元(CPU)340、I/O 350、内存360以及存储设备390。在一些实施例中，任何其他合适的组件，包括但不限于系统总线或控制器(未示出)，也可包括在移动设备300内。在一些实施例中，移动操作系统370(例如，iOS^TM，Android^TM，Windows Phone^TM)和一个或以上应用程序380可从存储设备390下载到内存360以及由CPU340执行。应用程序380可以包括浏览器或任何其他合适的移动应用程序，用于从处理设备140接收和渲染与图像处理有关的信息或其他信息。与信息流的用户交互可以通过I/O 350来实现，并通过网络120提供给处理设备140和/或三维打印系统100的其他组件。

为了实施本申请描述的各种模块、单元及其功能，计算机硬件平台可用作本文中描述的一个或以上组件的硬件平台。具有用户接口元素的计算机可用于实施个人计算机(PC)或任何其它类型的工作站或终端设备。若计算机被适当的程序化，计算机亦可用作服务器。

图4是根据本申请的一些实施例所示的示例性处理设备的框图。处理设备140可以包括获取模块410、模型处理模块420、打印控制模块430和维护控制模块440。处理设备140中的组件可以与三维打印系统100中的其他组件和/或其他组件相互连接或通信，例如存储设备150、终端130或三维打印设备110等，或其组合。处理设备140可以在如图2A所示的计算设备200上实现。

获取模块410可以被配置为获取与三维打印过程或三维打印设备110有关的信息。可以从三维打印系统100的任何组件(例如，存储设备150、终端130或三维打印设备110等)或其组合中获取该信息。该信息可以包括来自用户终端(例如，如图1所示的终端130)的打印请求、三维打印模型、微型发光二极管阵列的信息等，或其任意组合。在一些实施例中，打印请求可以包括打印物体的标识信息(例如，打印物体的ID或名称、打印物体的文件)以及一个或以上打印设置参数(例如，打印分辨率、材料光源、材料类型、物体尺寸、长宽比、光源方向、质量、多波长打印、打印时间、打印精度、打印方向)(与三维打印处理有关)等，或其任意组合。有关三维打印模型和微型发光二极管阵列信息的更多描述可以在本申请书的其他地方找到。参见例如图1及其相关描述。

模型处理模块420可以被配置为确定对应于物体和/或该物体的至少两个打印层的三维打印模型。三维打印模型可以通过使用计算机辅助设计包创建，也可以基于3D扫描仪的扫描数据进行重建。可以基于三维打印模型和来自用户的打印请求来确定至少两个打印层。用于确定三维打印模型和/或至少两个打印层的示例性计算机辅助设计包可以包括，例如3Dmax、Rhinoceros(Rhino)、Solidworks、Catia、Inventor、AutoCAD、UG、TinkerCAD等，或其任何组合。

打印控制模块430可以被配置为基于物体的至少两个打印层来确定打印文件。打印文件可以包含用于控制一个或以上发光单元，例如微型发光二极管阵列中的微型发光二极管发射器，的控制信号。控制信号可以被配置为对由发光单元等产生的光或其任何组合执行空间控制、频率控制或颜色控制(称为波长控制)。为了说明的目的，在以下描述中可以将包括至少两个微型发光二极管发射器的微型发光二极管阵列描述为发光单元的示例。

空间控制可以指的是基于微型发光二极管发射器的空间分布在微型发光二极管阵列上的空间控制。例如，可以将微型发光二极管发射器划分到不同的微型发光二极管区域(MLR)，其中每个区域可以包括一个或以上微型发光二极管发射器。在空间控制下，可以通过控制微型发光二极管区域中每个微型发光二极管发射器的操作来专门设计每个微型发光二极管区域的强度分布。例如，通过控制流过微型发光二极管区域中微型发光二极管发射器的电流或在微型发光二极管区域中设置微型发光二极管发射器的“开”或“关”状态，可以调节微型发光二极管区域的强度分布。

频率控制可以指对微型发光二极管区域中的微型发光二极管发射器的开关频率的控制。在频率控制下，打印控制模块430可以生成控制信号以管理一段时间内微型发光二极管发射器的工作状态(例如，“开”或“关”状态)。在一些实施例中，PWM(脉冲宽度调制)可用作频率控制的调光器。

颜色控制可以指的是对微型发光二极管区域的光色配置的控制。通过将具有不同波长的微型发光二极管发射器并入微型发光二极管区域中和/或通过在微型发光二极管区域中动态地改变光的混合，可以实现特定的光色配置。在一些实施例中，如果微型发光二极管区域包括红色微型发光二极管发射器，绿色微型发光二极管发射器和蓝色微型发光二极管发射器，则微型发光二极管区域可以产生NR×NG×NB种不同颜色的数量，其中NR表示红色微型发光二极管发射器的强度等级的数量，NG表示绿色微型发光二极管发射器的强度等级的数量，NB表示蓝色微型发光二极管发射器的强度等级的数量。NR，NG和NB可以是任何正整数。例如，NR可以为256，在这种情况下，红色的强度等级由范围[0，255]内的任何整数表示。可以通过控制电路来控制微型发光二极管发射器的强度等级的数量。关于光色配置的更多描述可以在本申请的其他地方找到。参见，例如，图12A-12E及其相关描述。

维护控制模块440可以被配置为检查和/或校准三维打印系统中的一个或以上组件。通常，发光二极管芯片的效率和强度会随时间而下降。可以由维护控制模块440执行自校准机制，以识别一个或以上故障的(例如，衰减的)微型发光二极管发射器。然后，可以记录一个或以上故障的微型发光二极管发射器，并且自校准机制可以用周围的发光二极管发射器补偿一个或以上故障的微型发光二极管发射器的衰减。具体地，自校准机制可以用属于同一微型发光二极管区域的其他微型发光二极管发射器补偿微型发光二极管区域中一个或以上微型发光二极管发射器的衰减，从而保持微型发光二极管区域产生的光的质量。

在一些实施例中，可以基于算法执行对一个或以上故障的微型发光二极管发射器的识别。在一些实施例中，可以基于来自三维打印系统的用户的指令执行对一个或以上功能异常的微型发光二极管发射器的识别。

图5是根据本申请的一些实施例所示的示例性三维打印设备的示意图。三维打印设备110可以包括物料缸510、构建板540和光照射设备530。三维打印设备110可以包括自顶向下的构建取向三维打印设备或自底向上的构建取向三维打印设备。为了便于描述，在下面的描述中，可以以自底向上的构建取向三维打印设备为例进行描述。

物料缸510可以被配置为保存打印材料550。在一些实施例中，打印材料550可以包括一个或以上可光固化材料，例如用于自由基光固化过程的自由基光固化材料，用于阳离子光固化过程的阳离子光固化材料。自由基光固化材料的实例可包括丙烯酸类、甲基丙烯酸类、N-乙烯基吡咯烷酮、丙烯酰胺、苯乙烯、烯烃、卤代烯烃、环烯烃、马来酸酐、烯烃、炔烃、一氧化碳、官能化的低聚物(例如，低聚物如环氧化物、用丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基团官能化的聚氨酯、聚醚或聚酯、或官能化PEG等，或其组合。阳离子光固化材料的实例可包括环氧基和乙烯基醚基。在一些实施例中，光固化材料可以包括苯乙烯化合物、乙烯基醚、N-乙烯基咔唑、内酯、内酰胺、环醚(例如，环氧化物)、环缩醛或环硅氧烷等，或其任何组合。

物料缸510可以在其底部留有窗口520，光可以辐射通过该窗口520透射以固化可光固化材料以形成三维打印物体560。在一些实施例中，物料缸510还可包括用于输送一种或多种物质或打印材料550的入口和出口(图5中未示出)。在一些实施例中，一个或以上物料可以包括吸收光子的物料，其中可以包括阻光染料。在一些实施例中，一个或以上物料可以包括光引发剂(例如，樟脑醌)、助引发剂(例如，乙基二甲基氨基苯甲酸乙酯)、光抑制剂(例如，四乙基秋兰姆二硫化物)。在一些实施例中，一个或以上与可光固化材料混合的光引发剂和/或阻光染料可直接包含在物料缸510中。

可以以逐层方式打印三维打印物体560，从而打印过程包括至少两个打印层(例如560a、560b)。至少两个打印层的厚度可以相同或不同。三维打印物体560可以被打印在构建板540上。在一些实施例中，构建板540可以通过杆连接到一个或以上三维打印机构(图5中未示出)。三维打印机构可以包括一个或以上机械结构，用于相对于物料缸510移动构建板540。备选地，在各种实施方式中，可以通过仅移动物料缸510或分别移动物料缸510和构建板540两者来实现物料缸510和构建板540之间的移动。

光照射装置530可以位于窗口520下方，并且连接至三维打印系统100的一个或以上组件，例如，处理设备140。光照射装置530可以被配置为提供用于在三维打印工艺中固化打印材料550的光。在一些实施例中，光照射装置530可包括不同的发光区域(例如微型发光二极管区域)，该发光区域可被独立且动态地控制以产生光，即，光照射装置530提供的光可包括对应于不同的发光区域的不同的光分量。一个或以上的光分量可以具有任何期望的形状、波长、光强度、颜色等或其任意组合。

关于三维打印设备110的以上描述旨在说明，而不是限制本申请的范围。许多替代、修改和变化对本领域普通技术人员将是显而易见的。本文描述的示例性实施方式的特征、结构、方法和其它特征可以以各种方式组合以获取另外的和/或替代的示例性实施例。例如，三维打印设备110可以包括一个或以上附加组件。附加地或替代地，可以省略上述三维打印设备110的一个或以上组件。例如，可以省略物料缸510中的窗口520。又例如，三维打印设备110还可包括用于致动物料缸510或构建板540的马达、扫描设备(例如3D扫描仪)、控制设备和/或用于为光照射装置530解码控制信号的解码设备。

图6是示出根据本申请的一些实施例的示例性光照射装置的示意图。光照射装置530可以包括微型发光二极管面板610，底板(图6中未示出)和驱动器620。

微型发光二极管面板610可以包括一个或以上微型发光二极管发射器611(例如，611a、611b、611c和611d)。一个或以上微型发光二极管发射器611可以是任何类型的微型发光二极管发射器。例如，微型发光二极管发射器可以是可见光微型发光二极管发射器(例如，红色(R)发光二极管发射器、蓝色(B)微型发光二极管发射器和绿色(G)微型发光二极管发射器)、紫外线(UV)微型发光二极管发射器、红外(1R)微型发光二极管发射器等。在一些实施例中，不同的微型发光二极管发射器611可以包括相同或不同的膜、电极和/或衬底。电极可以包括n电极、p电极等或其组合。衬底可以包括硅氮化镓衬底、硅衬底上的氮化镓衬底、硅衬底等，或其组合。

在一些实施例中，不同的微型发光二极管发射器611可以包括相同或不同的物理参数。微型发光二极管发射器的物理参数可以包括由微型发光二极管发射器产生的光的波长(例如，峰值波长、波长范围)，由微型发光二极管发射器产生的光的颜色，微型发光二极管发射器的灰度级(也称为亮度)等，或其任意组合。

在一些实施例中，可以基于算法将微型发光二极管面板610划分成一个或以上微型发光二极管区域，以为一层或以上打印层提供光。每个微型发光二极管区域可以包括一个或以上微型发光二极管发射器。根据每个打印层的打印要求，不同的打印层中微型发光二极管区域的数量可以相同或不同。对于每个打印层，不同的微型发光二极管区域内的微型发光二极管发射器的数量可以相同或不同。在一些实施例中，一个或以上微型发光二极管区域中每个区域的一个或以上微型发光二极管发射器611可以被独立地控制以产生光。

在一些实施例中，可以基于相同或不同的调制技术来控制不同的微型发光二极管发射器。调制技术可以包括脉冲宽度调制(PWM)、脉冲频率调制(PFM)、非归零开关键控(NRZ-OOK)调制方案、开关键控(00K)调制方案等，或其任何组合。在一些实施例中，对于一个打印层，所有微型发光二极管区域中的微型发光二极管发射器都可以通过脉冲宽度调制进行调制。在一些实施例中，对于一个打印层，所有微型发光二极管区域中的微型发光二极管发射器都可以通过脉冲频率调制进行调制。在一个实施例中，对于一个打印层，某些微型发光二极管区域的微型发光二极管发射器可以通过脉冲宽度调制进行调制，而其他微型发光二极管区域中的微型发光二极管发射器可以通过脉冲频率调制进行调制。在一些实施例中，对于一个打印层，在一个微型发光二极管区域内，所有微型发光二极管发射器都可以通过脉冲宽度调制进行调制。在一些实施例中，对于一层打印层，在一个微型发光二极管区域内，所有微型发光二极管发射器都可以通过脉冲频率调制进行调制。在一个实施例中，对于一个打印层，一个微型发光二极管区域中的某些微型发光二极管发射器可通过脉冲宽度调制进行调制，而同一微型发光二极管区域中的其他微型发光二极管发射器可通过脉冲频率调制进行调制。可以有选择地控制这种单独和独立的像素级调制，以达到各种打印质量要求，包括但不限于材料特性、表面纹理、皮肤效果，贯穿厚度效果，复杂打印结构(例如悬垂和弯曲)的要求，或类似物，或其任何组合。

在一些实施例中，一个或以上微型发光二极管区域中每个区域可以对应一个或以上微型发光二极管子面板。例如，可以基于一个以上(例如，两个)微型发光二极管子面板确定一个微型发光二极管区域，即，微型发光二极管区域可以包括来自一个以上微型发光二极管子面板的微型发光二极管发射器。对于另一个示例，可以基于微型发光二极管子面板的至少一部分来确定微型发光二极管区域，即，微型发光二极管子面板上的微型发光二极管发射器的一部分可以被包括在微型发光二极管区域中，而剩下的一部分未包含在该微型发光二极管区域中。

包括在微型发光二极管面板610中的所有微型发光二极管发射器611可以形成微型发光二极管阵列。在一些实施例中，微型发光二极管阵列可以包括数十万甚至数百万个微型发光二极管发射器611。微型发光二极管阵列的间距(也称为像素点间距)P可以小于200微米。如本文所使用的，微型发光二极管阵列的像素点间距是两个相邻的微型发光二极管发射器之间的距离，可以用微型发光二极管阵列中的微型发光二极管发射器的中心(也称为第一像素点)与其相邻的微型发光二极管发射器的中心(即一个相邻的像素点)之间的距离表示。在一些实施例中，微型发光二极管阵列的像素点间距可以小于200微米、180微米、150微米、120微米、100微米、80微米、60微米、50微米、30微米、25微米、23微米、20微米、19微米、18微米、17微米、16微米、15微米、14微米、13微米、12微米、11微米、10微米、9微米、8微米、7微米、6微米、5微米、4微米、3微米、2微米、1微米、800纳米、700纳米、600纳米、500纳米、400纳米、300纳米、200纳米、100纳米、50纳米、20纳米、10纳米、5纳米、2纳米等。为了便于描述，可以将微型发光二极管发射器抽象为直径为D的圆形或长度为L且宽度为W的矩形。微型发光二极管阵列内的微型发光二极管发射器的尺寸(例如，直径D、长度L或宽度W)可以是小于200微米的任何值。例如，微型发光二极管发射器的尺寸可以小于200微米、180微米、160微米、140微米、120微米、100微米、80微米、60微米、40微米、30微米、20微米、15微米、14微米、13微米、12微米、11微米、10微米、9微米、8微米、7微米、6微米、5微米、4微米、3微米、2微米、1微米、800纳米、700纳米、600纳米、500纳米、400纳米、300纳米、200纳米、100纳米、50纳米、20纳米、10纳米、5纳米、2纳米等。

在一些实施例中，可以基于三维打印系统100的要求来确定微型发光二极管阵列中微型发光二极管发射器的大小和微型发光二极管阵列的像素点间距。例如，打印的大小可以不小于50平方厘米，100平方厘米，150平方厘米，300平方厘米，500平方厘米，1000平方厘米，1500平方厘米，2000平方厘米，2500平方厘米，3000平方厘米等。在一种实施例中，可以使用面积为900平方厘米的30厘米×30厘米阵列。在另一实施例中，微型发光二极管阵列可以具有10微米的像素点间距，相邻的微型发光二极管发射器的间隔为0微米，并且每个微型发光二极管发射器的最大宽度为10微米。在另一实施例中，所述微型发光二极管阵列可以具有5微米的像素点，相邻的微型发光二极管发射器具有2微米的间隔，并且每个微型发光二极管发射器具有3微米的最大宽度。应当注意，本申请的实施例不限于上述尺寸，并且可以利用任何合适的尺寸。

在一些实施例中，微型发光二极管阵列可以包括一个或以上微型发光二极管子阵列。一个或以上微型发光二极管子阵列中的每个子阵列都可以布置在微型发光二极管子面板上。不同的微型发光二极管子阵列(即一个或以上微型发光二极管子面板)可以具有相同或不同的配置。例如，一个微型发光二极管子阵列可以是由三种颜色(例如，R，G，B)微型发光二极管发射器组成的15厘米×30厘米阵列，另一个微型发光二极管子阵列可以是由单色(例如，紫外线)微型发光二极管发射器组成的5厘米×30厘米阵。

微型发光二极管面板610可以具有最大分辨率，并且可以输出在零到最大分辨率之间的可调整的打印分辨率。如本文所使用的，最大分辨率也可以被称为固有分辨率，其取决于阵列中包括的微型发光二极管发射器611的数量。微型发光二极管面板610的最大分辨率在一个方向上可以是每英寸不少于10^N个像素，其中N是任何整数(例如，0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14等)，方向可以是对角线方向、宽度方向(也称为水平方向)或高度方向(也称为垂直方向)。在一些实施例中，微型发光二极管面板610的清晰度可以处于高清晰度(HD)、4K、8K等水平。例如，微型发光二极管面板610在宽度方向上的最大分辨率(也称为最大水平分辨率)可以不小于120、360、720、1440、1920、1998、2048、2560、3840、3996、4096、7680、7992、8192等。又例如，微型发光二极管面板610在高度方向上的最大分辨率(也称为最大垂直分辨率)可以不小于1080、1716、2160、3432、4320等。打印分辨率可以是打印过程中的期望分辨率，其取决于在打印过程中实际使用的微型发光二极管发射器611的数量以满足特定的打印要求。最大分辨率和打印分辨率的概念也可以应用在一个或以上微型发光二极管区域。在打印的过程中，一个或以上微型发光二极管区域中每个微型发光二极管区域的分辨率都可以调整。例如，特定的微型发光二极管区域可以为物体的第一打印层输出第一打印分辨率，并为物体的第二打印层输出与第一打印分辨率不同的第二打印分辨率。又例如，特定的微型发光二极管区域可以为物体的相同的打印层在不同的时间输出第一打印分辨率和第二打印分辨率。

在一些实施例中，一个或以上辅助光学元件可以与微型发光二极管阵列耦合以实现特定的光效应。在一些实施例中，一个或以上辅助光学元件可以被配置为进行光准直并减少光源重叠的影响。例如，可以通过辅助光学元件选择性地控制微型发光二极管阵列的准直和广角投影，以优化整个阵列的辐射效果。又例如，可以通过辅助光学元件选择性地控制微型发光二极管阵列的准直和广角投影，以实现预定的辐射图(例如，强度分布图)。关于一个或以上辅助光学元件的更多描述可以在本申请的其他地方找到。参见例如图15-17及其相关描述。

驱动器620可以被配置为驱动微型发光二极管面板610。驱动器620可以是电压驱动电路、电流驱动电路、无源矩阵驱动电路等，或其组合。例如，在无源矩阵驱动电路中，可以将微型发光二极管发射器(例如，微型发光二极管发射器934)的P电极连接到数据线910，并且可以将微型发光二极管发射器的N电极连接到扫描线920。在一些实施例中，每个微型发光二极管发射器都可以单独和独立寻址。例如，当第X行扫描线和第Y列数据线被选通时，连接到第X行扫描线和第Y列数据线的微型发光二极管发射器(即，交点(X，Y)上的微型发光二极管发射器)可以被选择来发光。

驱动器620可以单独且独立地寻址微型发光二极管面板610的每个微型发光二极管发射器611，使得驱动器620可以独立地控制每个微型发光二极管发射器的工作状态。在这种情况下，微型发光二极管发射器611也可以被称为单独可寻址的微型发光二极管发射器。在一些实施例中，驱动器620可采用两晶体管一电容器(2T1C)结构、四晶体管两电容器(4T2C)结构等，或其组合。关于两晶体管一电容器结构的更多描述可以在本申请的其他地方找到。参见，例如，图9及其相关描述。

关于光照射装置530的以上描述仅是示例性的，而不是限制本申请的范围。许多替代、修改和变化对本领域普通技术人员将是显而易见的。本文描述的示例性实施方式的特征、结构、方法和其它特征可以以各种方式组合以获取另外的和/或替代的示例性实施例。例如，光照射装置530可以包括一个或以上附加部件。附加地或替代地，可以省略上述光照射装置530的一个或以上部件。例如，光照射装置530可以进一步包括用于确定驱动器620的驱动信号的控制器。

图7是根据本申请的一些实施例的示例性微型发光二极管面板的截面侧视图。在一些实施例中，微型发光二极管面板610可以包括一个或以上微型发光二极管子面板615(例如，615a、615b)。微型发光二极管子面板615可以通过至少两个连接器617连接到一个或以上背板618(例如，618a、618b)。微型发光二极管子面板615的数量可以是任意正整数，此处不做限定。

在一些实施例中，不同的微型发光二极管子面板615可以具有相同或不同的形状。例如，微型发光二极管子面板615a可以具有正方形的形状，微型发光二极管子面板615b可以具有矩形的形状。在一些实施例中，每个微型发光二极管子面板615可以支持包括一个或以上微型发光二极管发射器的微型发光二极管发射器子阵列。关于微型发光二极管发射器的更多描述可以在本申请的其他地方找到。参见，例如，图6及其相关描述。

在一些实施例中，背板618可以包括至少两个互补金属氧化物半导体(CMOS)单元。每个COMS单元可以对应于一个或以上微型发光二极管子面板615中的一个微型发光二极管发射器，以单独地驱动微型发光二极管发射器。至少两个微型发光二极管发射器611可以通过至少两个连接器617电连接到对应的COMS单元。在一些实施例中，至少两个微型发光二极管发射器611可以布置成面对CMOS单元。

在一些实施例中，每个微型发光二极管子面板615都可以对应一个独特的底板。例如，微型发光二极管子面板615a可以连接到底板618a，微型发光二极管子面板615b可以连接到底板618b，并且底板618a和底板618b可以通过连接器619相互连接。底板618a、618b和连接器619可以包括相同的材料或不同的材料。底板或连接器的材料可以包括刚性材料或柔性材料。在一些替代实施例中，一个以上的微型发光二极管子面板615可以共享具有合适尺寸的相同底板。

图8A和8B是根据本申请的一些实施例所示的微型发光二极管子面板的示例性旋转和/或移位机制的示意图。

需要注意的是，每个微型发光二极管阵列或子阵列中的微型发光二极管发射器的使用频率可以不同。这可能导致以较高频率使用其微型发光二极管发射器的微型发光二极管区域更容易受到损坏。

如图8A-8B所示，区域810中的微型发光二极管发射器可能以比其他区域更高的频率使用。区域810可以包括在微型发光二极管子面板615a中的微型发光二极管区域811和在微型发光二极管子面板615b中的微型发光二极管区域812。也就是说，在微型发光二极管区域811中的第一组微型发光二极管发射器和在区域812中的第二组微型发光二极管发射器可能遭受更高的损坏风险。通过将微型发光二极管子面板615a和/或微型发光二极管子面板615b旋转适当的角度(例如90°)，区域810可以与发光二极管子面板615a和615b上的其他微型发光二极管区域(不同于微型发光二极管区域811和/或微型发光二极管微型区域812)重叠。这样，可以将不同的微型发光二极管发射器交替移动到更频繁使用微型发光二极管发射器的区域，从而避免仅过度使用阵列或子阵列中的一些微型发光二极管发射器。结果，可以调节在微型发光二极管面板610中的微型发光二极管发射器的位置，并且可以延长在微型发光二极管面板610中的微型发光二极管发射器的寿命。

在一些实施例中，一个或以上微型发光二极管子面板可以旋转一定角度或移动一定距离。例如，与图8A相比，图8B中的微型发光二极管子面板615a和615b沿垂直于微型发光二极管面板610的轴线顺时针旋转90°。结果，微型发光二极管区域811和812可能不会与区域810重叠。在一些实施例中，微型发光二极管子面板的旋转角度和方向，和/或移动距离可以由操作员确定，或者可以基于处理设备140执行的算法来确定。在一些实施例中，一个或以上微型发光二极管子面板可以单独更换。

图9是根据本申请的一些实施例所示的示例性微型发光二极管阵列驱动电路的示意图。

微型发光二极管阵列驱动电路900可以包括一个或以上数据线910、一个或以上扫描线920以及一个或以上像素点电路930。所述像素点电路930以矩阵形式布置，并且每个像素点电路930可以包括微型发光二极管发射器。

如图9所示，该像素点电路930可以包括开关晶体管931、驱动晶体管933和存储电容器932。当开关晶体管931被扫描线920导通时，数据线910的值可以存储在存储电容器932中，存储电容器932设置驱动晶体管933的V_GS偏置。然后，存储电容器932的电压可以被驱动晶体管933转换为流向微型发光二极管发射器934的电流量，其因此发光。即使在开关晶体管931截止之后，也可以通过存储在存储电容器932处的电荷来保持微型发光二极管发射器934的电流水平。为了获取发射器934的一致的光强度，可能需要在给定帧时间内具有稳定电荷的像素点电路930。

关于微型发光二极管阵列驱动电路900的以上描述仅是示例性的，而不是限制本申请的范围。许多替代、修改和变化对本领域普通技术人员将是显而易见的。本文描述的示例性实施方式的特征、结构、方法和其它特征可以以各种方式组合以获取另外的和/或替代的示例性实施例。例如，微型发光二极管阵列驱动电路900可以是共阳极电路，并且存储电容器932可以连接至驱动晶体管933，并且存储电容器932和驱动晶体管933都可以接地。微型发光二极管发射器934可以连接到电源和驱动晶体管933。

图10是根据本申请的一些实施例的打印3D物体的示例性过程的流程图。在一些实施例中，图10所示的过程1000中一个或以上的操作可以在图1所示的三维打印系统100中实现。例如，图10所示的过程1000可以以指令的形式存储在存储设备150中，并由处理设备140(例如，计算设备的处理器)调用和/或执行。又例如，过程1000的一部分可以在三维打印设备110上实现。

在1010中，可以经由网络从用户终端(例如，终端130)获取与物体相对应的打印请求。在一些实施例中，操作1010可以由处理设备140的获取模块410来实现。打印请求可以包括打印物体的标识信息和一个或以上打印设置参数等，或其任意组合。关于打印请求的更多描述可以在本申请的其他地方找到。参见，例如，图4及其相关描述。

在1020中，可以确定与物体相对应的三维打印模型。在一些实施例中，操作1020可以由处理设备140的模型处理模块420来实现。三维打印模型可以由模型处理模块420生成或从存储设备(例如，存储设备150)中获取。关于打印请求的更多描述可以在本申请的其他地方找到。参见，例如，图4及其相关描述。

在1030中，可以基于三维打印模型和打印请求来确定对应于物体的至少两个打印层。在一些实施例中，操作1030可以由处理设备140的模型处理模块420来实现。

至少两个打印层的数量可以自动或半自动或手动确定。在自动方式中，可以基于算法确定至少两个打印层的数量。例如，可以根据N_layer＝T_o/T_d确定至少两个打印层N_layer的数量，其中T_o表示打印物体的厚度，T_d表示打印层的厚度。在手动方式中，至少两个打印层的数量可以根据用户提供的指令确定。例如，用户可以通过打印的请求输入至少两个打印层的数量。在半自动方式中，至少两个打印层的数量可以通过具有用户干预的计算设备(例如，如图2所示的计算设备200)进行调整。例如，可以基于算法和用户通过打印请求输入的信息(例如打印精度)来确定至少两个打印层的数量，并且用户可以进一步调整所确定的数量。

至少两个打印层的厚度可以相同或不同。在一些实施例中，打印层的厚度可以为0.001毫米至2.0毫米。在一些实施例中，打印层的厚度可以不大于0.001毫米、0.005毫米、0.008毫米、0.01毫米、0.05毫米、0.10毫米、0.15毫米、0.20毫米、0.25毫米、0.30毫米、0.35毫米、0.40毫米、0.50毫米、1.0毫米、2.0毫米等。在一些实施例中，可以基于算法或用户需求确定的打印精度来确定至少两个打印层中每一层的厚度。例如，更好的打印精度可以对应于更小的厚度。

在一些实施例中，至少两个打印层中每一层可以包含一个或以上打印图像。打印层中的一个或以上打印图像可以被不同的微型发光二极管区域所产生的光辐射。例如，在打印桌子的横截面时，可以在打印层中确定对应于四个桌子腿的四个打印区域。四个打印区域可以显示在一个或以上图像中(例如，四个图像)，并分别用于确定四个或更多微型发光二极管区域。又例如，在打印具有不同属性(例如，材料、密度)的不同结构的所需物体时，不同的打印图像(例如，与第一打印材料相对应的第一打印图像和与第二打印材料相对应的第二打印图像)可以被确定。

在1040，变量i可以被定义为等于1。变量i可以用来表示打印层的序列号。在一些实施例中，操作1040可以由处理设备140的打印控制模块430实现。

在1050中，处理设备140的打印控制模块430可以将变量i与值K进行比较。如果变量i等于或小于K，则可以执行操作1060；如果i大于K，则过程1000可以结束。在一些实施例中，值K可以表示要打印的打印层的总数。

在1060，可以打印至少两个打印层中的第i个打印层。在一些实施例中，操作1060可以由三维打印设备110实现。关于打印第i个打印层的过程的更多描述可以在本申请的其他地方找到。参见，例如，图11及其相关描述。

在1070，可以通过将值i加1来更新变量i。在一些实施例中，操作1070可以由处理设备140的打印控制模块430实现。

关于打印物体的过程的以上描述仅出于说明的目的而提供，而无意于限制本申请的范围。对于本领域普通技术人员而言，可以在本申请的教导下进行多种变化和修改。例如，过程1000可以进一步包括检测微型发光二极管面板中一个或以上微型发光二极管发射器的状态的操作。又例如，过程1000可以进一步包括输出至少两个打印层以供用户确认的操作。这样的变化与修改不脱离本申请的范围。

图11是根据本申请的一些实施例所示的打印打印层的示例性过程的流程图。在一些实施例中，图11所示的过程1100中一个或以上的操作可以在图1所示的三维打印系统100中实现。例如，图11所示的过程1100可以以指令的形式存储在存储设备150中，并由处理设备140(例如，计算设备的处理器)调用和/或执行。又例如，过程1100的一部分可以在三维打印设备110上实现。

在1110中，可以获取与打印层相对应的打印信息。在一些实施例中，操作1110可以由处理设备140的打印控制模块430来实现。打印信息可以包括图像信息(例如，平铺图像)、厚度信息和/或与打印层相对应的打印材料信息。在一些实施例中，打印信息还可包括可用于为打印层发光的微型发光二极管阵列信息。

在1120中，可以基于打印信息动态地确定对应于打印层的一个或以上微型发光二极管区域。在一些实施例中，操作1120可以由处理设备140的打印控制模块430来实现。一个或以上微型发光二极管区域可以具有任何形状，例如正方形、矩形、圆形和/或不规则形状。每个微型发光二极管区域上可以包含一个或以上微型发光二极管发射器。对应于打印层的一个或以上发光二极管区域的动态确定可以包括对于一个打印层确定相同或不同的微型发光二极管区域和/或对于不同打印层确定相同或不同的微型发光二极管区域。在一些实施例中，一个或以上发光二极管区域的动态确定可以适于打印具有任何特定结构的物体(例如，条形物体、不规则形状的物体)，且浪费的空间最少。

在一些实施例中，一个或以上微型发光二极管区域(例如，微型发光二极管区域1820)可以具有矩形的形状，具有特定的长宽比(例如，D_long/D_high)，如图18所示。可以根据打印的要求动态调整微型发光二极管区域的纵横比。例如，在打印的带状物体中，可以确定具有矩形形状的一个或以上微型发光二极管区域，并且可以根据带状物体的形状和/或大小动态地设置一个或以上微型发光二极管区域的纵横比。例如，一个或以上微型发光二极管区域的纵横比可以是1.1、2.0、3.0、4.0、5.0、10.0等。在一个实施例中，一个或两个以上的微型发光二极管区域可以组合成一个组合的微型发光二极管区域(即，每个打印层对应一个组合的微型发光二极管区域)，并且还可以按打印要求动态调整组合的微型发光二极管区域的纵横比。

在一些实施例中，不同的微型发光二极管区域中包含的微型发光二极管发射器的数量可以相同或不同。被驱动以发光的微型发光二极管发射器可以被称为区域像素(RP)。因此，微型发光二极管区域中的区域像素的数量可以等于或小于该微型发光二极管区域中的微型发光二极管发射器的数量。在三维打印处理中，不同的微型发光二极管区域的区域像素可以相同或不同。替代地或另外地，一个或以上微型发光二极管区域中每个区域的区域像素可以逐层变化。就是说，在打印不同的打印层中，同一微型发光二极管区域中可以使用不同的微型发光二极管发射器来发光。在一些实施例中，可以由处理设备140通过例如图9中描述的微型发光二极管阵列驱动电路900来动态地调整微型发光二极管区域中的区域像素的数量。

在一些实施例中，对应于相同打印层的不同的微型发光二极管区域可以具有相同或不同类型的微型发光二极管发射器。例如，对于一个打印层，第一个微型发光二极管区域可以是带有至少两个RGB发射器的微型发光二极管区域，而第二微型发光二极管区域可以是带有至少两个紫外线发射器的微型发光二极管区域。

在一些实施例中，一个或以上微型发光二极管区域对于不同的打印层可以相同也可以不同。在一些实施例中，在确定一个或以上微型发光二极管区域之前，可以确定为当前打印层提供足够的光能和分辨率的微型发光二极管区域的数量。对应于不同的打印层的发光二极管区域的数量可以相同或不同。在一些实施例中，当前打印层的打印处理完成时，处理设备140可以根据实际需要确定下一层打印层的微型发光二极管区域的新的数量。

在1130中，可以为一个或以上微型发光二极管区域中每个区域确定一个或以上区域打印参数。在一些实施例中，操作1130可以由处理设备140的打印控制模块430来实现。一个或以上区域的打印参数可以包括每个微型发光二极管区域中实际使用的微型发光二极管发射器的数量，每个微型发光二极管区域中实际使用的微型发光二极管发射器的位置，与每个微型发光二极管区域中每个微型发光二极管发射器相对应的参数，例如显示状态、强度、曝光时间、波长或调制模式。在一些实施例中，对应于不同的微型发光二极管区域的一个或以上区域打印参数可以被独立地控制和改变。以这种方式，可以创建不同的强度分布图(例如，辐射图)以提供不同的区域效果。

在1140中，可以基于一个或以上区域打印参数来确定用于控制微型发光二极管阵列的控制信号。在一些实施例中，操作1140可以由处理设备140的打印控制模块430来实现。控制信号可以被发送到微型发光二极管阵列中每个微型发光二极管区域，并且进一步发送到每个微型发光二极管区域的微型发光二极管发射器(例如，光照射装置530)以产生光。在一些实施例中，控制信号可通过例如图9中描述的微型发光二极管阵列驱动电路900来控制微型发光二极管阵列。

在1150中，可以基于控制信号由微型发光二极管阵列中的一个或以上微型发光二极管区域产生光。

在一些实施例中，对应于一个打印层的不同的微型发光二极管区域可以输出相同或不同的打印分辨率。在一些替代实施例中，对于不同的打印层，特定的微型发光二极管区域可以包括相同或不同的打印分辨率。如本文所述，微型发光二极管区域的打印分辨率可以由实际上被驱动以发射光的微型发光二极管发射器(也称为区域像素)和微型发光二极管区域的尺寸来确定。具体地，微型发光二极管区域的打印分辨率可以与微型发光二极管区域中的区域像素的数量成正比，而与微型发光二极管区域的面积成反比。对于特定的微型发光二极管区域，微型发光二极管发射器的数量可以是固定值，但是可以单独且独立地控制哪个微型发光二极管发射器发光。也就是说，每个微型发光二极管区域的区域像素(即实际上被驱动发光的微型发光二极管发射器)的数量可以不是恒定的，可以独立控制。在一些实施例中，区域像素可以根据处理设备140和打印分辨率的要求而有所不同。微型发光二极管区域的打印分辨率可以是不超过微型发光二极管区域的固有分辨率的任何值，该固有分辨率可以通过点亮微型发光二极管阵列中的所有微型发光二极管发射器来实现。有关区域像素和分辨率的更多描述可以在本申请的其他地方找到。参见，例如，图6及其相关描述。

在一些实施例中，每个微型发光二极管区域产生的光的波长可以单独控制。例如，特定的微型发光二极管区域可以为不同的打印层产生相同或不同波长的光。又例如，对应于相同的打印层的不同的微型发光二极管区域也可以产生相同或不同波长的光。这种单独且独立的波长控制可用于固化同一缸(例如，物料缸510)中的不同可聚合材料和/或在指定的区域和厚度中抑制聚合。在一些实施例中，可以使用这种单独和独立的波长控制来固化同一分子链上的各种分子基团。

以这种方式，可以打印具有各种属性的3D物体。例如，一个具有刚性和柔性部件的大型3D物体可以在单个打印过程中通过使用三个波长来打印。第一波长和第二波长可以用于聚合具有不同特性的材料(例如，用于聚合刚性部件的第一波长和用于聚合柔性部件的第二波长)。第三波长可以用于光抑制剂。第三波长可以抑制投影窗口表面的聚合，从而产生死区(投影窗口表面的不粘区域)，该死区的厚度由发射调节光抑制剂的化学性质的第三波长的每个微型发光二极管发射器的光强度限定。在一些实施例中，调节光抑制剂化学性质的微型发光二极管区域的波长与微型发光二极管尺寸一致，并为小到大的盲区提供基础。可以通过构建区域上的微型发光二极管区域的光强度控制轻松地控制死区体积(例如，与三维打印物体560的各个部分相对应)。例如，基于每个微型发光二极管区域发出的光抑制剂波长的光强度，死区可以具有均匀或不均匀的高度。在一些实施例中，控制厚度可以使带有高粘度树脂的大面积建筑更容易流动，从而增加潜在的打印速度或独特的内部或表面效果。在一些实施例中，上述三个波长可以分别由单个微型发光二极管区域或两个或以上微型发光二极管区域产生。

在一些实施例中，可以在光固化的一层(L1)中创建一定数量(N1)的微型发光二极管区域。在每个微型发光二极管区域内，只有一定数量的微型发光二极管发射器可以显示“开”状态，而其他的则可以显示“关”状态。在下一层(L2)的光固化过程中，可以创建另一个微型发光二极管区域的数量(N2)。N1可以等于或不等于N2。在L2层的聚合过程中，在每个微型发光二极管区域内，在打印层L1中显示“开”状态的微型发光二极管发射器可以显示“开”或“关”状态。

在一些实施例中，每个微型发光二极管发射器的显示状态可以通过处理设备140进行动态控制，以使微型发光二极管区域或微型发光二极管阵列中的微型发光二极管发射器交替显示在“开”状态(例如，结合附图8A和8B描述的旋转或移位机制)。在一些实施例中，在整个光固化的过程中，每个微型发光二极管发射器都可以在相等的时间内显示“开”或“关”状态。例如，在整个光固化的过程中，显示“开”状态的一个微型发光二极管发射器的总时间可以与另一个微型发光二极管发射器显示“开”状态的总时间相同或基本相同。一个微型发光二极管发射器显示“关闭”状态的总时间也可以与另一个微型发光二极管发射器显示“关闭”状态的总时间相同或基本相同。这样，每个微型发光二极管发射器都有相等的冷却机会，而其他微型发光二极管发射器则显示“开”状态，以满足每打印层光固化的光能和分辨率的要求。因此，整个微型发光二极管阵列的使用寿命可能更长。

在1160，可以基于光线来打印打印层。在一些实施例中，操作1130可以由三维打印设备110实现。

在上面对打印至打印层的过程的描述仅是为了说明目的，而无意于限制本申请的范围。对于本领域普通技术人员而言，可以在本申请的教导下进行多种变化和修改。例如，过程1060可以进一步包括确定微型发光二极管区域中或整个微型发光二极管阵列中发生故障的微型发光二极管发射器的操作。又例如，过程1060可以进一步包括准直由微型发光二极管阵列产生的光束的操作。这样的变化与修改不脱离本申请的范围。

图12A至图12D是示出根据本申请的一些实施方式的示例性像素点配置(或光色配置)的示意图。

如图所示在图12A至图12D中，可以将微型发光二极管区域中的一个或以上微型发光二极管发射器表示为一个或以上像素，并且以特定格式(例如，棋盘格式)布置。也就是说，每个微型发光二极管区域可以包括一个或以上像素，并且一个或以上像素可以聚集成一个或以上像素点组(例如1215、1225、1235、1245)。每个像素点组1215、1225、1235和1245可以包括一个以上对应于一个以上微型发光二极管发射器的像素点。一个以上的微型发光二极管发射器可以具有例如圆形、带状、正方形、矩形等形状。在特定的像素点组中，一个以上的微型发光二极管发射器可以具有相同或不同的颜色。换句话说，特定像素点组中的一个以上的微型发光二极管发射器可以被配置为生成相同或不同波长的光。在一些实施例中，一个或以上像素点组中的至少一部分可以形成微型发光二极管区域，如本申请中其他地方所述。

为了说明的目的，可以将微型发光二极管区域的像素点1210、1220和1230配置为产生紫外线。紫外线的波长可以在任何范围内，例如100纳米至405纳米。如图12A所示，像素点组中的像素以矩阵形式排列。像素点1211可以对应于中波紫外线(UVB)微型发光二极管发射器，像素点1212可以对应于长波紫外线(UVA)微型发光二极管发射器，而像素点1213可以对应于短波紫外线(UVC)微型发光二极管发射器。在一些实施例中，长波紫外线微型发光二极管发射器可以产生波长在100纳米至280纳米之间的光，中波紫外线微型发光二极管发射器可以产生波长在280纳米至315纳米之间的光，而短波紫外线微型发光二极管发射器可以产生波长在315纳米至405纳米之间的光。如图12B所示，像素点条1222可以对应于中波紫外线微型发光二极管发射器，像素点条1222可以对应于长波紫外线微型发光二极管发射器，并且像素点条1223可以对应于短波紫外线微型发光二极管发射器。如图12C所示，像素点1231可以对应于中波紫外线微型发光二极管发射器，像素点1232可以对应于长波紫外线微型发光二极管发射器，并且像素点1233可以对应于短波紫外线微型发光二极管发射器。

微型发光二极管区域的像素点1240可被配置为生成可见光。可见光的波长可以在任何范围内，例如405纳米至700纳米。如图12D所示，像素点1241可以对应于红色的微型发光二极管发射器，像素点1242可以对应于绿色的微型发光二极管发射器，并且像素点1243可以对应于蓝色的微型发光二极管发射器。需要说明的是，不同颜色的像素的排列方式，例如，特定颜色的像素的数量，不同颜色的像素的空间分布，本申请中并不限定，可以根据实际需要进行调整。

图12E是根据本申请的一些实施例所示的示例性相对光谱功率密度的示意图。如图12E所示，水平的x轴代表光的波长(纳米)，垂直的y轴代表相对光谱功率密度。曲线1251、1252、1253和1254表示由不同的紫外线微型发光二极管发射器(例如长波紫外线微型发光二极管发射器，中波紫外线微型发光二极管发射器，短波紫外线微型发光二极管发射器)产生的光的相对光谱功率密度的分布。具体地，曲线1251具有在365纳米处的峰值波长，在该峰值波长处，相对光谱功率密度达到最大值。曲线1252的峰值波长为385纳米，曲线1253的峰值波长为395纳米，曲线1254的峰值波长为405纳米。

图13是根据本申请的一些实施例所示的表示微型发光二极管的相对发光强度的示例性曲线的示意图。

如图13所示，水平的x轴表示发光二极管正向电流(以毫安为单位)，垂直的y轴表示光的相对发光强度。区间(a，b)可以表示用于微型发光二极管发射器的范围，其中发光强度相对于正向电流线性地变化。在区间(a，b)中，可以通过调节微型发光二极管发射器的正向电流来控制微型发光二极管发射器的发光强度。在一些实施例中，对于具有至少两个微型发光二极管发射器的微型发光二极管区域，通过控制不同位置的不同的微型发光二极管发射器的发光强度，可以控制微型发光二极管区域的所需强度分布，即控制由微型发光二极管区域或微型发光二极管阵列产生的光强的空间分布。

图14是根据本申请的一些实施例所示的示例性频率控制的示意图。

如图14所示，可以采用方波信号1410来执行照射装置(例如，微型发光二极管发射器)的脉冲宽度调制控制。例如，照射装置可以由方波信号1410以固定频率f(周期T＝1/f)驱动以发光。照射装置的输出光的亮度(或强度)可以取决于一个周期中方波的持续时间T1。具体地，可以基于每个周期的占空比(即，T1/(T-T1))来确定照射装置的输出光的亮度(或强度)。一个周期中方波的持续时间T1越短，微型发光二极管发射器发出的光就越暗。在一些实施例中，对于具有一个或以上微型发光二极管发射器的特定微型发光二极管区域，可以单独且独立地调整每个微型发光二极管发射器的占空比，以实现由微型发光二极管区域提供的所需强度的光。

图15是根据本申请的一些实施例所示的用于准直光束的示例性光学元件的示意图。可以使用透镜阵列来产生平行光1510。透镜阵列可以包括一个或以上透镜1520，其可以放置在与微型发光二极管阵列相对应的位置处，以进行逐个像素点的光准直，也就是说，每个微型发光二极管发射器发出的光可以由透镜阵列中相应的透镜准直。在一些替代实施例中，两个或多个微型发光二极管发射器可以使用透镜阵列中的相同透镜来准直。

透镜1520可以包括凸透镜。传统的凸透镜可以在一侧接收入射的平行光线，然后在相反的一侧折射使它们会聚成单个点来工作。该点可以被称为焦点，到该焦点的距离是焦距。相反，可以通过透镜1520准直从微型发光二极管发射器611(可以粗略地认为是点光源)发射的光以形成平行光线。

图16是根据本申请的一些实施例所示的用于准直光束的示例性光学元件的示意图。

微型发光二极管面板610可以将光发射到菲涅耳透镜1650以产生平行光1610。菲涅耳透镜1650可包括一系列同心环。每个环可具有略微不同的横截面曲率，其对应于具有相等直径的凸透镜的曲率。可以将微型发光二极管发射器放置在菲涅耳透镜1650的焦点处，由微型发光二极管发射器发射的光可以被准直为平行光1610。

图17是根据本申请的一些实施例所示的用于准直光束的示例性光学元件的示意图。

在一些实施例中，微型发光二极管发射器发出的光可以被抛物面镜准直。完美的抛物线镜可以使平行光线聚焦在单个点上。相反，抛物面镜焦点处的点光源(例如微型发光二极管发射器)可以产生一束准直光束。

一个或以上挡边结构1710可以用于基于抛物面镜的相同原理产生准直光束。一个或以上挡边结构1710可以形成抛物线结构，并且可以将微型发光二极管发射器放置在抛物线结构的焦点处。然后，可以将由微型发光二极管发射器发射的光整形为平行光。

图18是根据本申请的一些实施例所示的用于打印层的示例性微型发光二极管区域的示意图。对于打印的物体的特定层，可以在微型发光二极管阵列1810(也称为微型发光二极管面板1810)中确定微型发光二极管区域1820。微型发光二极管区域1820可以包括一个或以上微型发光二极管发射器。可以驱动与模式“LuxCreo”相对应的微型发光二极管发射器发光，而其他微型发光二极管发射器可以显示“关”状态。微型发光二极管区域1820的长宽比可以是D_long/D_high，其可以基于图案“LuxCreo”来确定。

如此描述了基本概念，对于本领域技术人员而言，在阅读了该详细申请之后，可以很明显地认识到，上述详细申请仅旨在通过示例的方式进行描述，而并非是限制性的。尽管这里没有明确说明，但是可以发生各种改变，改进和修改，并且它们是本领域技术人员想要的。这些改变，改进和修改旨在由本申请提出，并且在本申请的示例性实施方式的精神和范围内。

而且，某些术语已经被用来描述本申请的实施例。例如，术语“一个实施例”，“一个实施例”和/或“一些实施例”表示结合该实施例描述的特定特征，结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此，应当强调并且应当理解，在本说明书的各个部分中对“一个实施例”或“一个实施例”或“替代实施例”的两次或更多次引用不一定都指同一实施例。此外，可以在本申请的一个或以上实施例中适当地组合特定特征，结构或特性。

此外，本领域的技术人员将意识到，本文中的公开内容的各个方面可以以许多可授予专利的类别或环境中的任何一种进行说明和描述，包括任何新的和有用的过程，机器，制造或物质组成，或其任何新的有用的改进。因此，本申请的各个方面可以全部以硬件，全部软件(包括固件，驻留软件，微代码等)实施，或者将软件和硬件的实施方式结合在一起，在此通常将其统称为“装置”、“设备”、“器材”、“块”、“模块”、“引擎”、“单元”、“组件”或“系统”。此外，本申请的各方面可以采用体现在一个或以上计算机精细介质中的计算机程序产品的形式，其中计算机扩展程序代码包含在其中。

计算机可读信号介质可以包括例如在基带中或作为载波的一部分的传播的数据信号，该传播的数据信号具有体现在其中的计算机可读程序代码。这样的传播信号可以采取多种形式中的任何一种，包括电磁，光学等，或其任何合适的组合。计算机可读信号介质可以是不是计算机可读存储介质的任何计算机可读介质，并且可以通信，传播或传输供指令执行系统，装置或设备使用或与其结合使用的程序。包含在计算机可读信号介质上的程序代码可以使用任何适当的介质来传输，包括无线，有线，光纤电缆，RF或类似介质，或前述的任何适当组合。

本申请各部分操作所需的计算机程序代码可以使用任意一种或以上程序设计语言编写，包括面向物体程序设计语言，例如Java，Scala，Smalltalk，Eiffel，JADE，Emerald，C，C该程序代码可以完全在操作员计算机上执行，部分在操作员计算机上执行，作为独立软件包，部分在操作员计算机上并且部分在远程计算机上执行，或者完全在远程计算机或服务器上执行。在后种情况下，远程计算机可以通过任何网络形式与操作员的计算机连接，比如局域网(LAN)或广域网(WAN)，或连接至外部计算机(例如通过因特网)，或在云计算环境中，或作为服务使用如软件即服务(SaaS)。

此外，所陈述的处理元件或序列的顺序，或者因此使用数字，字母或其他名称，并不旨在将所要求保护的过程和方法限制为任何顺序，除非可以在权利要求中指定。尽管以上公开内容通过各种示例讨论了当前被认为是本申请内容的各种有用实施例，但是应当理解，这种细节仅是出于该目的，并且所附权利要求不限于所公开的实施例，但是，相反，其旨在覆盖在所公开的实施例的精神和范围内的修改和等同布置。例如，尽管上述各种组件的实现可以体现在硬件设备中，但是它也可以实现为仅软件的解决方案，例如，在现有服务器或移动设备上的安装。

同理，应当注意的是，为了简化本申请披露的表述，从而帮助对一个或以上发明实施例的理解，前文对本申请的实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。然而，本申请的方法不应被解释为反映了这样一种意图，即所要求保护的主题需要比每个权利要求中明确叙述的特征更多的特征。相反，发明的主体应具备比上述单一实施例更少的特征。

一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字，应当理解的是，此类用于实施例描述的数字，在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明，“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有±20％的变化。相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，应该根据报告的有效数字的数量并通过应用普通的舍入技术来解释数字参数。尽管本申请一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。

本文中提及的所有专利、专利申请、专利申请公布和其它材料(如论文、书籍、说明书、出版物、文件、事物等)均在此通过引用的方式全部并入本文以达到所有目的，与上述文件相关的任何起诉文档记录、与本文件不一致或冲突的任何上述文件或对迟早与本文件相关的权利要求书的广泛范畴有限定作用的任何上述文件除外。举例来说，如果在描述、定义和/或与任何所结合的材料相关联的术语的使用和与本文件相关联的术语之间存在任何不一致或冲突，则描述、定义和/或在本文件中使用的术语以本文件为准。

最后，应当理解的是，本申请中所述实施例仅用以说明本申请实施例的原则。可以采用的其他修改可以在本申请的范围内。因此，作为示例而非限制，本申请实施例的替代配置可视为与本申请的教导一致。相应地，本申请的实施例不仅限于本申请明确介绍和描述的实施例。

Claims (34)

1.一种光固化三维打印系统，包括：

处理设备，被配置为确定物体的一层或以上打印层；

微型发光二极管阵列，被配置为为所述一层或以上打印层中每一层产生光，所述微型发光二极管阵列布置在一个或以上微型发光二极管子面板上，所述一个或以上微型发光二极管子面板可相对于彼此旋转，其中为所述一层或以上打印层中每一层产生所述光，所述处理设备被配置为：

在所述微型发光二极管阵列中动态确定一个或以上微型发光二极管区域，所述一个或以上微型发光二极管区域中每个区域包括一个或以上可单独寻址的微型发光二极管发射器，

为所述一个或以上微型发光二极管区域中每个区域确定一个或以上区域打印参数；以及

基于所述一个或以上区域打印参数，为所述一个或以上微型发光二极管区域中每个区域的所述一个或以上可单独寻址的微型发光二极管发射器确定一个或以上控制信号；以及

打印组件，被配置为打印所述一层或以上打印层。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述微型发光二极管阵列的像素点间距小于50微米。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述一个或以上微型发光二极管区域中每个区域对应于一个或以上微型发光二极管子面板。

4.根据权利要求1-3中任意一个所述的系统，其特征在于，所述一个或以上可单独寻址的微型发光二极管发射器中的至少一个的位置是可调节的。

5.根据权利要求1-4中任意一个所述的系统，其特征在于，为不同的打印层确定的所述一个或以上所述微型发光二极管区域是相同的。

6.根据权利要求1-4中任意一个所述的系统，其特征在于，在所述微型发光二极管阵列中动态确定一个或以上微型发光二极管区域，所述处理设备被配置为：

为第一打印层确定第一微型发光二极管区域；以及

为第二打印层确定第二微型发光二极管区域，其中所述第一微型发光二极管区域不同于所述第二微型发光二极管区域。

7.根据权利要求1-6中任意一个所述的系统，其特征在于，不同的打印层具有不同数量的微型发光二极管区域。

8.根据权利要求1-7中任意一个所述的系统，其特征在于，为第三打印层和第四打印层两者确定第三微型发光二极管区域，其中：

所述第三微型发光二极管区域为所述第三打印层产生具有第一波长的第一种光；

所述第三微型发光二极管区域为所述第四打印层产生具有第二波长的第二种光；以及

所述第一波长不同于所述第二波长。

9.根据权利要求1-8中任意一个所述的系统，其特征在于，为第五打印层确定第四微型发光二极管区域，为第六打印层确定第五微型发光二极管区域，其中：

所述第四微型发光二极管区域为所述第五打印层输出第一打印分辨率；

所述第五微型发光二极管区域为所述第六打印层输出第二打印分辨率；以及

所述第一打印分辨率不同于所述第二打印分辨率。

10.根据权利要求1-9中任意一个所述的系统，其特征在于，为第七打印层确定第六微型发光二极管区域，以及为第八打印层确定第七微型发光二极管区域，其中：

所述第六微型发光二极管区域为所述第七打印层输出第一强度的光；

所述第七微型发光二极管区域为所述第八打印层输出第二强度的光；以及

所述第一强度不同于所述第二强度。

11.根据权利要求1-10中任意一个所述的系统，其特征在于，所述一个或以上微型发光二极管区域包括不同的微型发光二极管区域，以及所述不同的微型发光二极管区域具有不同数量的微型发光二极管发射器。

12.根据权利要求1-10中任意一个所述的系统，其特征在于，所述一个或以上微型发光二极管区域包括不同的微型发光二极管区域，以及所述不同的微型发光二极管区域具有相同数量的微型发光二极管发射器。

13.根据权利要求1-12中任意一个所述的系统，其特征在于，不同的微型发光二极管区域的区域打印参数是不同的。

14.根据权利要求1-13中任意一个所述的系统，其特征在于，所述一个或以上控制信号被配置为控制一个或以上微型发光二极管区域中每个区域包含的一个或以上可单独寻址的微型发光二极管发射器的显示状态、曝光时间、波长或调制模式中的至少一个。

15.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述调制模式包括脉冲宽度调制(PWM)或脉冲频率调制(PFM)。

16.根据权利要求1-15中任意一个所述的系统，其特征在于，所述一个或以上可单独寻址的微型发光二极管发射器包括红色微型发光二极管发射器、蓝色微型发光二极管发射器、绿色微型发光二极管发射器或紫外线微型发光二极管发射器中的至少一个。

17.根据权利要求1-16中任意一个所述的系统，进一步包括：用于准直由所述一个或以上微型发光二极管区域产生的光束的光学元件。

18.一种用于光固化三维打印的方法，包括：

确定物体的一层或以上打印层；

对于所述一层或以上打印层中的每一层，

在微型发光二极管阵列中动态确定一个或以上微型发光二极管区域，所述一个或以上微型发光二极管区域中每个区域包括一个或以上可单独寻址的微型发光二极管发射器，其中，所述微型发光二极管阵列布置在一个或以上微型发光二极管子面板上，所述一个或以上微型发光二极管子面板可相对于彼此旋转；

为所述一个或以上微型发光二极管区域中每个区域确定一个或以上区域打印参数；以及

基于所述一个或以上区域打印参数，为在所述一个或以上微型发光二极管区域中每个区域的一个或以上可单独寻址的微型发光二极管发射器，确定一个或以上控制信号；

基于所述一个或以上控制信号产生光；以及

打印所述一层或以上打印层。

19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述微型发光二极管阵列的像素点间距小于50微米。

20.根据权利要求18或19所述的方法，其特征在于，所述一个或以上微型发光二极管区域中每个区域对应于一个或以上微型发光二极管子面板。

21.根据权利要求18-20中任意一个所述的方法，其特征在于，所述一个或以上可单独寻址的微型发光二极管发射器中的至少一个的位置是可调节的。

22.根据权利要求18-21中任意一个所述的方法，其特征在于，为不同的打印层确定的所述一个或以上微型发光二极管区域是相同的。

23.根据权利要求18-21中任意一个所述的方法，其特征在于，所述动态地确定一个或以上微型发光二极管阵列中的微型发光二极管区域包括：

确定第一打印层的第一微型发光二极管区域；

为第二打印层确定一个第二微型发光二极管区域，其中，所述第一微型发光二极管区域与所述第二微型发光二极管区域不同。

24.根据权利要求18-23中任意一个所述的方法，其特征在于，不同的打印层具有不同数量的微型发光二极管区域。

25.根据权利要求18-24中任意一个所述的方法，其特征在于，为第三打印层和第四打印层确定第三微型发光二极管区域，其中：

所述第三微型发光二极管区域为所述第三打印层产生具有第一波长的第一光；

所述第三微型发光二极管区域为所述第四打印层产生具有第二波长的第二光；以及

所述第一波长不同于第二波长。

26.根据权利要求18-25中任意一个所述的方法，其特征在于，为第五打印层确定第四微型发光二极管区域，以及为第六打印层确定第五微型发光二极管区域，其中：

所述第四微型发光二极管区域为所述第五打印层输出第一打印分辨率；

所述第五微型发光二极管区域为所述第六打印层输出第二打印分辨率；以及

所述第一打印分辨率不同于第二打印分辨率。

27.根据权利要求18-26中任意一个所述的方法，其特征在于，为第七打印层确定第六微型发光二极管区域，以及为第八打印层确定第七微型发光二极管区域，其中：

所述第六微型发光二极管区域为所述第七打印层输出第一强度的光；

所述第七微型发光二极管区域为所述第八打印层输出第二强度的光；以及

所述第一强度不同于所述第二强度。

28.根据权利要求18-27中任意一个所述的方法，其特征在于，所述一个或以上微型发光二极管区域包括不同的微型发光二极管区域，以及所述不同的微型发光二极管区域具有不同数量的微型发光二极管发射器。

29.根据权利要求18-27中任意一个所述的方法，其特征在于，所述一个或以上微型发光二极管区域包括不同的微型发光二极管区域，以及所述不同的微型发光二极管区域具有相同数量的微型发光二极管发射器。

30.根据权利要求18-29中任意一个所述的方法，其特征在于，不同的微型发光二极管区域的区域打印参数是不同的。

31.根据权利要求18-30中任意一个所述的方法，其特征在于，所述一个或以上控制信号被配置为控制一个或以上微型发光二极管区域中每个区域包含的一个或以上可单独寻址的微型发光二极管发射器的显示状态、曝光时间、波长或调制模式中的至少一个。

32.根据权利要求31所述的方法，其特征在于，所述调制模式包括脉冲宽度调制(PWM)或脉冲频率调制(PFM)。

33.根据权利要求18-32中任意一个所述的方法，其特征在于，所述一个或以上可单独寻址的微型发光二极管发射器包括红色微型发光二极管发射器、蓝色微型发光二极管发射器、绿色微型发光二极管发射器或紫外线微型发光二极管发射器中的至少一个。

34.根据权利要求18-33中任意一个所述的方法，进一步包括：准直由所述一个或以上微型发光二极管区域产生的光束。