影響列印精度主要有3個因素：階梯效應、DLP顯示極限以及投影圖像畸變，以下分别詳細介紹這幾個影響因素。
5.2.1 階梯效應
在光固化列印開始之前需要對 3D 模型檔案進行切片分層，分層的精度會影 響最終的成型精度。模型檔案一般為 STL 檔案，STL 檔案内部存儲的是三角形 面片資訊。對于模型中的曲面，在生成 STL 模型檔案時，已經用三角形面片進行離散化處理，即已經引入了誤差。在分層進行中，對斜邊的離散化将進一步引 入誤差，如圖所示：
圖 5-3 模型離散化
雖然提升 STL 模型的精度和降低分層厚度可以盡可能的減少誤差，但在理 論上這種由于資料離散化導緻的誤差無法徹底消除。這種誤差并不是在模型的所 有面上都會出現。當模型面與分層方向垂直或平行時，在切片算法中，模型面内 的三角形與分層截面處于平行或垂直的關系，前者與分層截面不相交，不提供分 層輪廓線，後者每一層的分層輪廓線都與三角形本身在分層截面上的正投影相重 合，兩者都不會提供誤差。
圖 5-4 分層離散化
當模型面是斜面時，面内的三角形與分層截面存在一定角度，這時，當開始 分層切片後，幾層的分層輪廓線在分層截面上的正投影并不重合，在分層截面上 的間距就是分層算法引入的切片誤差。當這種誤差出現在模型外表面時，呈階梯 狀，如果在平面内則呈鋸齒狀。
圖 5-5 模型出現的階梯效應
5.2.2 DLP 顯示極限
對于 DLP 型 3D 列印機，其成型精度由投影幅面上像素點尺寸以及光敏樹脂自身強度性能所決定。根據之前光機投影系統部分介紹，投影幅面上像素點尺寸由投影成像光學系統放大率和 DMD 晶片微鏡尺寸共同決定。但是，影響投影幅面像素尺寸還有一個重要因素，即 DMD 晶片偏轉角度。
DMD 晶片雖然在設計時，要求其微鏡片偏轉+12°或–12°來進行對光線的偏折。但在實際控制中，仍然具有±1°的誤差，這就使得 DMD 像素單元在投影幅面成像時，将會出現光斑的偏移，偏移±2°，使得實際光斑尺寸比理想光斑尺寸更大，而有效光斑尺寸将會變小。光斑尺寸具體的該變量将由投影成像系統 F 數和放大倍數決定。
圖 5-6 鏡片偏轉誤差導緻的光斑位置變化
随着成像系統放大倍數的逐漸增大，有效光斑的尺寸将會逐漸縮小，放大倍 數存在一個極限值，當到達一定極限值時，有效光斑尺寸将會減小至 0 。
在 TI 的文檔中，給出了光源波長為 400nm，在 F 數為 1 的光學系統下，不 同放大倍數下有效光斑尺寸和實際光斑尺寸的變化曲線。
圖 5-7 光斑尺寸與光學放大率的關系曲線
圖中可以看出，在放大倍數達到 13 時，有效光斑尺寸将減小至 0 。由于放大倍數極限值的确定，DLP 型 3D 列印機的實際成型幅面也将被限制。唯一可以增大單機列印幅面的辦法就是使用更大尺寸的 DMD 晶片。
5.2.3 投影圖像畸變
DLP 投影型 3D 列印機以投影技術為基礎，投影圖像的準确與否直接決定了制作模型的準确度。當投影圖像出現變形時會不可避免的影響成型尺寸。在光學成像系統中，圖像的畸變是不可避免的。所謂畸變就是不同視場下物像關系中放大倍數的不一緻，使得像的形狀和物相比産生形變。列印機中所使用的 DLP 投影顯示系統，圖像晶片所顯示的圖像在經過投影物鏡後，在投影面的圖像就會産生一定的變形。當投影圖像變形後，即會對成型模型的精度産生影響。
DLP 技術使用 DMD 晶片作為“物”，進行圖像顯示，在理想情況下，像面應當出現一個對應的五邊形矩形的“像”。但是在通過光學系統後，投影的圖像由于畸變就會産生一定的變形，産生枕形或桶形的畸變。
投影圖像的畸變直覺表現就是矩形圖像的變形。畸變是主光線的像差，其定義為實際像高與理想像高的內插補點和理想像高的比值。當系統放大率随着視場增大而減小時，産生桶形畸變，反之則産生枕形畸變。當投影畫面顯示矩形等有直線邊界的圖像時，能明顯的察覺到畸變。一般負正光學結構容易産生桶形畸變，但投影鏡頭為逆光路，是以畸變通常為枕形。這兩種畸變統稱為 TV 畸變。
圖 5-8 TV 畸變
在投影顯示中，通常用 TV 畸變來衡量畫面變形。定義如下,水準方向的 TV 畸變:
垂直方向的 TV 畸變:
在測量時，投影面上隻有實際像點，沒有理想基準點可供測量，是以無法計算畸變值。另外，當畸變曲線近似直線時，雖然放大率仍随着視場改變，但可以證明方格的投影是方格。當此直線不是很傾斜時，人眼視覺上并不容易察覺。從經驗上來說，當畸變小于 2%時人眼不能辨識。
另一種畸變稱為梯形畸變或梯形失真。引起梯形畸變的主要原因是投影機的光軸和投影螢幕不垂直。由于投影機中會采用反射鏡來轉折光路，是以在裝配中容易出現投影機光軸和投影螢幕不垂直的現象。此外投影系統中圖像晶片和投影鏡頭不垂直有時也會産生類似梯形的變化。
梯形畸變是指原本矩形的圖像通過光學系統投影後，産生上大下小或上小下大的梯形圖像。如圖所示:
圖 5-9 梯形畸變
假如投影圖像四邊長度分别為 AB，BC，CD，DA，則水準方向的梯形畸變 為:
垂直方向的梯形畸變為:
投影圖像的畸變直覺的表現是矩形圖像的變形。這列變形可分為兩種類型， TV 畸變和梯形畸變。
在實驗中，除了投影裝置内置的畸變矯正功能以外，在 PC 端的控制軟體端也加入了對分層圖像的變形控制。投影裝置内置的畸變矯正功能用于校正投影裝置自身的畸變誤差。在 PC 端加入畸變矯正功能為了修正在機器裝配時産生的圖像畸變誤差。
往期内容彙總：
1.1-快速成型技術概述-基于DLP技術的光固化3D列印裝置研制
1.2-快速成型技術分類-基于DLP技術的光固化3D列印裝置研制
1.3-光固化成型技術-基于DLP技術的光固化3D列印裝置研制
1.4.1-國内外光固化3D列印研究現狀-基于DLP技術的光固化3D列印裝置研制
1.4.2-3D列印行業發展狀況-基于DLP技術的光固化3D列印裝置研制
1.5-第一章小結-基于DLP技術的光固化3D列印裝置研制
2.1-光固化3D列印技術-基于DLP技術的光固化3D列印裝置研制
2.2-數字光處理技術 -基于DLP技術的光固化3D列印裝置研制
2.3-DMD及其工作原理-基于DLP技術的光固化3D列印裝置研制
2.4-DLP系統光學系統-基于DLP技術的光固化3D列印裝置研制
2.5-DLP 技術應用于光固化 3D 列印需要注意的問題《基于DLP技術的光固化3D列印裝置研制》
3.1-DLP光固化3D列印機系統組成-基于DLP技術的光固化3D列印裝置研制
3.2-DLP 3D列印機的機械系統-基于DLP技術的光固化3D列印裝置研制
3.3-DLP 3D列印機的電路控制系統-基于DLP技術的光固化3D列印裝置研制
3.4-DLP 3D列印機系統的标定-基于DLP技術的光固化3D列印裝置研制
4.1-STL模型檔案介紹-基于DLP技術的光固化3D列印裝置研制
4.2-STL檔案特點-基于DLP技術的光固化3D列印裝置研制
4.3- STL 切片分層算法-基于DLP技術的光固化3D列印裝置研制
4.4-改進的面曝光 3D 列印切片算法-基于DLP技術的光固化3D列印裝置研制
5.1-影響列印程序成功的因素-基于DLP技術的光固化3D列印列印裝置研制
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