CN102529422B - 提高定位精准度的立体图像打印装置及其打印方法 - Google Patents

Abstract

一种提高定位精准度的立体图像打印装置及其打印方法，该立体图像打印装置包含有一致动单元，其用来移动一光栅结构，以及一定位模块。该定位模块包含有多个遮光条、一平面光源以及一感光元件。该平面光源用来发射光线以穿透该光栅结构与相邻遮光条的间隙，且该感光元件用来接收该光栅结构与相邻遮光条间隙所穿透的该平面光源所发射光线，藉以产生相对应的一光强度信号。该打印装置还包含有一控制单元，其耦合于该致动单元与该感光元件。该控制单元用来依据该感光元件所产生的该光强度信号控制该致动单元移动该光栅结构。

Description

提高定位精准度的立体图像打印装置及其打印方法

技术领域

本发明涉及一种立体图像打印(PRINTING)装置，尤其涉及一种可提高定位精准度的立体图像打印装置及其打印方法。

背景技术

传统的立体图像打印装置是将立体图像打印于光栅板上以产生立体视觉的效果。光栅板由透明材质制作而成，且立体图像为配合光栅板样式(光栅板上各光栅的宽度、密度等参数)所制作出的交错图像。要将交错图像印刷于光栅板上，则需要具有精准定位功能的定位模块来辅助打印头将交错图像转印于光栅板上的正确位置。然而，传统定位模块的结构较为复杂，以至于其制造成本昂贵、操作过程繁琐且具庞大的设备体积，故难以推广至办公室以及家庭市场。

发明内容

本发明提供一种可提高定位精准度的立体图像打印装置及其打印方法，以解决上述的问题。

本发明公开一种提高定位精准度的立体图像打印装置，其包含有一致动单元，其用来移动一光栅结构，以及一定位模块。该定位模块包含有多个遮光条，其设置于该光栅结构的一侧，一平面光源，其设置于该光栅结构的另一侧，以及一感光元件，其设置于该光栅结构的该侧。该平面光源用来发射光线以穿透该光栅结构与相邻遮光条的间隙，该感光元件用来接收该光栅结构与相邻遮光条间隙所穿透的该平面光源所发射光线，藉以产生相对应的一光强度信号。该打印装置还包含有一控制单元，其耦合于该致动单元与该感光元件。该控制单元用来依据该感光元件所产生的该光强度信号控制该致动单元移动该光栅结构。

本发明还公开该立体图像打印装置还包含有一打印头，其耦合于该控制单元，该打印头用来依据该控制单元所传来的控制信号将一目标图像数据转印至该光栅结构的相对应位置。

本发明还公开该感光元件为单点式感光元件，且该单点式感光元件所产生的该光强度信号为一弦波信号。

本发明还公开该定位模块还包含有一集光器，其设置于该多个遮光条与该感光元件之间。

本发明还公开各遮光条的宽度小于该光栅结构的光栅宽度。

本发明还公开两相邻遮光条的间距等于该光栅结构的相邻光栅间距。

本发明还公开该光栅结构的移动方向实质上垂直于该遮光条的排列方向。

本发明还公开一种提高定位精准度的立体图像打印方法，其包含有设置多个遮光条于一光栅结构的一侧；驱动该光栅结构相对该多个遮光条移动；一平面光源发射光线以穿透该光栅结构与相邻遮光条的间隙；一感光元件接收该光栅结构与相邻遮光条间隙所穿透的该平面光源所发射光线，藉以产生相对应的一光强度信号；以及依据该感光元件所产生的该光强度信号控制该光栅结构的移动。

本发明还公开该立体图像打印方法还包含有接收一目标图像数据；设定该目标图像数据与该光栅结构的相对应关联性；以及在移动该光栅结构的过程中，将该目标图像数据转印至该光栅结构的相对应位置。

本发明还公开该立体图像打印方法还包含有于移动该光栅结构的过程中，依据该感光元件所产生的该光强度信号将该目标图像数据转印至该光栅结构的相对应位置。

本发明还公开接收该目标图像数据包含有接收一交错图像数据。

本发明还公开驱动该光栅结构相对该多个遮光条移动包含驱动该光栅结构沿着实质上垂直于该遮光条的排列方向相对该多个遮光条移动。

本发明的立体图像打印装置及其打印方法利用单点式感光元件接收光栅结构与相邻遮光条间隙所穿透的平面光源所发射的光线，以通过光栅结构与多个遮光条的相对移动产生相对应的光强度信号，而依据感光元件所产生的光强度信号(例如为弦波信号)，可相对应地驱动光栅结构移动，以使打印头可精准地将该目标图像数据转印至光栅结构的相对应位置，而完成立体图像的打印。因此本发明的定位模块的结构简单、体积小而成本低廉，且其定位方式简单，在硬件与软件方面的信号处理快速，故可有效提高打印立体图像时的定位精准度。

附图说明

图1为本发明优选实施例的立体图像打印装置的示意图。

图2为本发明优选实施例的立体图像打印方法的流程图。

图3与图4分别为本发明优选实施例的光栅结构与遮光条的相对位置示意图。

【主要元件符号说明】

10        立体图像打印装    12        致动单元

          置

14        定位模块          16        控制单元

18        打印头            20        光栅结构

22        遮光条            24        平面光源

26        感光元件          28        集光器

步骤100、102、104、106、108、110、112、114

具体实施方式

请参阅图1，图1为本发明优选实施例一立体图像打印装置10的示意图。立体图像打印装置10包含有一致动单元12、一定位模块14、一控制单元16、以及一打印头18。致动单元12用来移动一光栅结构20。定位模块14用来判断光栅结构20的位置。控制单元16耦合于致动单元12、定位模块14与打印头18。控制单元16用来依据定位模块14所提供的信号控制致动单元12移动光栅结构20，接着驱动打印头18将一目标图像数据转印至光栅结构20的相对应位置，以使本发明的立体图像打印装置10具有较佳的定位精准度。其中该目标图像数据可为一交错图像数据。

定位模块14包含有多个遮光条22、一平面光源24、一感光元件26、以及一集光器28。多个遮光条22设置于光栅结构20的一侧；平面光源24设置于光栅结构的另一侧，且平面光源24用来发射光线以穿透光栅结构20与相邻遮光条22的间隙；感光元件26设置于光栅结构20的该侧，意即与多个遮光条22的同一侧，且感光元件26用来接收光栅结构20与相邻遮光条22间隙所穿透的平面光源24所发射光线，藉以产生相对应的一光强度信号。举例来说，感光元件26可为单点式感光元件，例如光电二极管或光敏电阻等，且该单点式感光元件所产生的该光强度信号可为一弦波信号。集光器28设置于多个遮光条22与感光元件26之间，集光器28用来汇集感光元件26所接收平面光源24透射光栅结构20与相邻遮光条22间隙的光线，以避免感光元件26受外界噪声干扰而产生失真的光强度信号。

请参阅图2，图2为本发明优选实施例的立体图像打印方法的流程图。该方法包含有下列步骤：

步骤100：设置多个遮光条22于光栅结构20旁。

步骤102：致动单元12驱动光栅结构20相对多个遮光条22移动。

步骤104：平面光源24发射光线以穿透光栅结构20与相邻遮光条22的间隙。

步骤106：感光元件26接收光栅结构20与相邻遮光条22间隙所穿透的平面光源24所发射光线，藉以产生相对应的一光强度信号。

步骤108：控制单元16依据感光元件26所产生的光强度信号控制致动单元12驱动光栅结构20。

步骤110：控制单元16接收该目标图像数据。

步骤112：设定该目标图像数据与光栅结构20的相对应关联性。

步骤114：于移动光栅结构20的过程中，打印头18将该目标图像数据转印至光栅结构20的相对应位置，而完成立体图像的打印。

在此针对上述步骤分别进行详细说明。首先，平面光源24与感光元件26分别设置于光栅结构20的两侧。集光器28用来辅助感光元件26接收平面光源24所发射的光线，故集光器28设置于光栅结构20相同于感光元件26的该侧。请参阅图3与图4，图3与图4分别为本发明优选实施例的光栅结构20与遮光条22的相对位置示意图。遮光条22用来阻挡平面光源24所发射的部分光线，以使感光元件26可接收到具有强弱变化的光强度信号，因此各遮光条22的宽度小于光栅结构20的光栅宽度，且两相邻遮光条22的间距可等同于光栅结构20的相邻光栅间距(举例来说，如图3所示，两相邻遮光条22的间距大小为L1，两相邻光栅的间距大小为L2，且L1等于L2)，以使平面光源24所发射光线可穿透光栅结构20与相邻遮光条22的间隙，而为感光元件26所接收。

致动单元12用来驱动光栅结构20沿着实质上垂直于遮光条22的排列方向(如图3与图4所示的箭头D1相对遮光条22移动。由于光栅结构20的各光栅具有聚光的功用，故当光栅结构20相对遮光条22移动至如图3所示的位置时，多个遮光条22遮蔽了大部分光栅结构20所汇聚的光线，故感光元件26所接收到平面光源24发射且穿透光栅结构20与相邻遮光条22间隙的光线为微弱光强的光信号；而当光栅结构20相对遮光条22移动至如图4所示的位置时，多个遮光条22无法遮蔽大部分光栅结构20所汇聚的光线，故感光元件26所接收到平面光源24发射且穿透光栅结构20与相邻遮光条22间隙的光线为具高明亮度的光信号。因此，当光栅结构20相对多个遮光条22移动时，感光元件26可通过接收具有明暗变化的光信号而产生相对应的光强度信号。举例来说，该光强度信号可为弦波信号。

接着，控制单元16接收该目标图像数据，并设定该目标图像数据与光栅结构20的相对应关联性。然后控制单元16便可依据感光元件26所产生的光强度信号(例如为弦波信号)，控制致动单元12驱动光栅结构20移动，以使打印头18可精准地将该目标图像数据转印至光栅结构20的相对应位置，而完成立体图像的打印，也就是说感光元件26所产生的光强度信号可作为判断该目标图像数据与光栅结构20是否位于正确相对位置的参考依据，如果打印头18将该目标图像数据转印至光栅结构20的过程中有所打印偏差，例如作为打印媒介的光栅结构20因有所皱折而造成打印序列行程的延误，或是致动单元12打滑而造成打印序列行程的延误，则可依据感光元件26所产生的光强度信号而判读出该目标图像数据与光栅结构20处于有所偏差的相对位置，之后控制单元16便可依据该光强度信号控制致动单元12调整光栅结构20的移动状况，藉以将该目标图像数据与光栅结构20调整回正确的相对位置。在本发明的优选实施例中，定位模块14可通过光栅结构20与遮光条22的相对位置变化而产生呈现强弱交错循环的弦波信号，故控制单元16可利用此弦波信号判断出关于光栅结构20的移动参数(例如速度、距离、方向等)，因此本发明的立体图像打印装置10即可在打印立体图像时运用此弦波信号作为定位的参考依据，以确保该目标图像数据可正确地被转印至光栅结构20上的相对应位置。

相较于先前技术，本发明的立体图像打印装置及其打印方法利用单点式感光元件接收光栅结构与相邻遮光条间隙所穿透的平面光源所发射的光线，以通过光栅结构与多个遮光条的相对移动产生相对应的光强度信号。因此本发明的定位模块的结构简单、体积小而成本低廉，且其定位方式简单，在硬件与软件方面的信号处理快速，故可有效提高打印立体图像时的定位精准度。

以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求书所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (13)

1.一种提高定位精准度的立体图像打印装置，其包含有：

一致动单元，其用来移动一光栅结构；

一定位模块，其包含有：

多个遮光条，其设置于该光栅结构的一侧；

一平面光源，其设置于该光栅结构的另一侧，该平面光源用来发射光线以穿透该光栅结构与相邻遮光条的间隙；以及

一感光元件，其设置于该光栅结构的同于该多个遮光条的一侧，接收该光栅结构与相邻遮光条间隙所穿透的该平面光源所发射光线，藉以产生相对应的一光强度信号；以及

一控制单元，其耦合于该致动单元与该感光元件，该控制单元用来依据该感光元件所产生的该光强度信号控制该致动单元移动该光栅结构。

2.如权利要求1所述的立体图像打印装置，其还包含有：

一打印头，其耦合于该控制单元，该打印头用来依据该控制单元所传来的控制信号将一目标图像数据转印至该光栅结构的相对应位置。

3.如权利要求2所述的立体图像打印装置，其中该目标图像数据为一交错图像数据。

4.如权利要求1所述的立体图像打印装置，其中该感光元件为单点式感光元件，且该单点式感光元件所产生的该光强度信号为一弦波信号。

5.如权利要求1所述的立体图像打印装置，其中该定位模块还包含有一集光器，其设置于该多个遮光条与该感光元件之间。

6.如权利要求1所述的立体图像打印装置，其中各遮光条的宽度小于该光栅结构的光栅宽度。

7.如权利要求1所述的立体图像打印装置，其中两相邻遮光条的间距等于该光栅结构的相邻光栅间距。

8.如权利要求1所述的立体图像打印装置，其中该光栅结构的移动方向实质上垂直于该遮光条的排列方向。

9.一种提高定位精准度的立体图像打印方法，其包含有：

设置多个遮光条于一光栅结构的一侧；

驱动该光栅结构相对该多个遮光条移动；

将一平面光源与一感光元件分别设置于该光栅结构的两侧，其中该感光元件设置于该光栅结构同于该多个遮光条的一侧；

该平面光源发射光线以穿透该光栅结构与相邻遮光条的间隙；

该感光元件接收该光栅结构与相邻遮光条间隙所穿透的该平面光源所发射光线，藉以产生相对应的一光强度信号；以及

依据该感光元件所产生的该光强度信号控制该光栅结构的移动。

10.如权利要求9所述的立体图像打印方法，其还包含有：

接收一目标图像数据；

设定该目标图像数据与该光栅结构的相对应关联性；以及

在移动该光栅结构的过程中，将该目标图像数据转印至该光栅结构的相对应位置。

11.如权利要求10所述的立体图像打印方法，其还包含有：

在移动该光栅结构的过程中，依据该感光元件所产生的该光强度信号将该目标图像数据转印至该光栅结构的相对应位置。

12.如权利要求10所述的立体图像打印方法，其中接收该目标图像数据包含有接收一交错图像数据。

13.如权利要求9所述的立体图像打印方法，其中驱动该光栅结构相对该多个遮光条移动包含：

驱动该光栅结构沿着实质上垂直于该遮光条的排列方向相对该多个遮光条移动。