复杂三维微纳结构在微机电系统、生物医疗、能源动力、智能穿戴、卫生保健等领域有着巨大的产业需求。然而现有的微纳3D打印系统无论在打印精度方面,还是在打印质量、效率、成本、材料等方面还难以满足高精度、低成本、批量化制造复杂三维微纳结构的工业级应用的需求。投影微立体光刻技术是一种低成本、高效率的增材制造技术,能够制造具有微米级结构和亚微米精度的各种高度复杂的三维结构。为突破现有3D打印系统的打印精度,本文着重对投影微立体光刻系统的水平打印精度和垂直打印精度进行了研究。在水平打印精度方面,基于DMD动态掩膜设计出了满足高精度固化要求的照明系统和投影系统,其中投影系统的光学分辨力达到亚微米尺度;在垂直打印精度方面,通过仿真和实验研究了液态光敏树脂在微米级层厚下的自由液面流平特征,在此基础上提出了约束液面流平方案,即通过设置压模模块来平整树脂液面,并在机械结构上予以实现,解决了自由液面流平方案中层厚不理想的问题。此外,本文还对投影微立体光刻系统中的控制系统进行了初步设计,并完成了实验样机的搭建。最后通过实验对样机的打印性能进行了验证。根据光学系统的设计参数和微位移平台的定位精度,理论上实验样机的水平打印精度和垂直打印精度均可以达到1μm,在实际打印过程中,打印精度不可避免地会受到树脂的物理化学特性、温度、曝光时间、机械误差等多方面因素的影响。为探究样机的实际打印精度,实验中对不同宽度的长板特征和不同厚度的横梁特征进行了打印。根据实验结果可知,理想线宽为5μm的长板在水平方向上的尺寸误差最小为1.8μm,理想厚度为10μm的横梁在垂直方向上的尺寸误差最小为2.6μm。在此打印精度条件下,本文尝试性打印出最小特征尺寸为10μm的蜂窝结构,初步验证了所研制样机对复杂三维微纳结构的制造能力。