JP2020154046A - Projection system, projection target medium, method for manufacturing, and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、投影システム、被投射媒体、製造方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to projection systems, projection media, manufacturing methods and programs.
近年、3次元に、立体物を製造する方法が知られている。 In recent years, a method of manufacturing a three-dimensional object in three dimensions has been known.
例えば、3次元立体物の製造方法において、3次元立体物の表面にカラー感光体材料をコーティングして、3次元立体物に色彩を与える工程が行われる。この工程において、フォトリソグラフィー法等を用いる方法知られている(例えば、特許文献1参照)。 For example, in a method for manufacturing a three-dimensional object, a step of coating the surface of the three-dimensional object with a color photoconductor material to give color to the three-dimensional object is performed. A method using a photolithography method or the like in this step is known (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、従来の方法は、色彩が上手く表現できない場合が多い。すなわち、画像データ等で設定して投影される色彩は、被投射媒体等の色彩を受けて表現される。そのため、色彩を精度よく表現できない場合がある。 However, in many cases, the conventional method cannot express colors well. That is, the color set and projected by the image data or the like is expressed by receiving the color of the projected medium or the like. Therefore, it may not be possible to accurately express colors.
本発明の一態様は、3次元立体物の色彩を精度よく表現させることを目的とする。 One aspect of the present invention is intended to accurately express the color of a three-dimensional object.
本発明の一実施形態による、
画像が投影される被投射媒体と、前記被投射媒体に対して前記画像を投影する投影装置とを有する投影システムでは、
前記被投射媒体は、
白色の基板部と
白色の第1液滴、透明色の第2液滴、又は、白色と透明色の液滴を混ぜた第3液滴のいずれかで形成され、かつ、前記基板部の表面からの最大高さが10 ミリメートル以下となる突起部と
を備え、
前記投影装置は、
前記画像を投影する投影部
を備えることを特徴とする。
According to one embodiment of the present invention
In a projection system having a projected medium on which an image is projected and a projection device that projects the image onto the projected medium.
The projected medium is
It is formed by either a white substrate portion and a white first droplet, a transparent color second droplet, or a third droplet that is a mixture of white and transparent color droplets, and is formed on the surface of the substrate portion. With protrusions that have a maximum height of 10 mm or less from
The projection device
It is characterized by including a projection unit for projecting the image.
本発明の実施形態によって、3次元立体物の色彩を精度よく表現できる。 According to the embodiment of the present invention, the color of a three-dimensional object can be accurately expressed.
以下、発明を実施するための最適な形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, the optimum mode for carrying out the invention will be described with reference to the drawings.
<投影システムの使用例>
図1は、投影システムの使用例を示す概念図である。例えば、投影システム100は、被投射媒体11と、投影装置の例であるプロジェクタ12とを有する構成である。
<Example of using the projection system>
FIG. 1 is a conceptual diagram showing an example of using a projection system. For example, the
被投射媒体11は、例えば、図示するように壁WL等に設置される。そして、壁WLに設置された後、プロジェクタ12は、被投射媒体11に対して投影画像IMGを投影する。なお、投影画像IMGは、プロジェクタ12の出射面13から被投射媒体11に対して投影される。
The projected
また、投影画像IMGは、プロジェクタ12に入力される画像データDIMG等に基づいて投影される。そして、プロジェクタ12は、投影部の例である光源等を有する。一方で、被投射媒体11には、画像データDIMGが示す画像に基づいて、立体物が形成される。
Further, the projected image IMG is projected based on the image data DIMG or the like input to the
なお、被投射媒体11は、壁WL以外に設置されてもよい。例えば、被投射媒体11は、天井等から吊るす等の形式で使用されてもよい。すなわち、被投射媒体11に対して、プロジェクタ12が画像を投影できる位置関係であればよい。
The projected
図1(a)に示すように、水平方向に並行な軸をX軸、垂直方向に平行な軸をY軸とする。また、図1(b)に示すように、X軸及びY軸に垂直な軸をZ軸とする。 As shown in FIG. 1A, the axis parallel to the horizontal direction is defined as the X axis, and the axis parallel to the vertical direction is defined as the Y axis. Further, as shown in FIG. 1B, the axes perpendicular to the X-axis and the Y-axis are defined as the Z-axis.
図1(a)及び図1(b)に示すように、被投射媒体11は、少なくともX−Y平面の一部に配置されている。また、被投射媒体11は、Z軸方向に高さを有している。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the projected
また、プロジェクタ12の出射面13の中心部から被投射媒体11の中心部までの距離を「投影距離DIS」という。
The distance from the center of the emission surface 13 of the
投影システム100において、被投射媒体11に対して投影画像IMGを投影して、例えば、以下のように、投影システム100は、画像を表現する。
In the
図2は、投影画像を投影する前と画像が投影された後の例を示す図である。例えば、投影画像IMGが投影されていない状態、すなわち、プロジェクタが消灯であると、図2(A)に示すような状態であるとする。図示するように、図2(A)の状態は、被投射媒体11の表面には、突起部によって、凹凸があらかじめ形成されるため、何らかの絵柄が被投射媒体11上に形成されている程度に視認して分かる状態である。例えば、このような被投射媒体11に対して投影画像IMGが投影されると、図2(B)のような状態となる。
FIG. 2 is a diagram showing an example before the projected image is projected and after the image is projected. For example, when the projected image IMG is not projected, that is, when the projector is turned off, it is assumed that the state is as shown in FIG. 2 (A). As shown in the figure, in the state of FIG. 2A, unevenness is formed in advance on the surface of the projected
図2(B)は、投影画像IMGが投影されている状態を示す図である。図示するように、図2(A)の状態では、被投射媒体11上に描かれた対象が視認して分かりにくい状態であったのが、図2(B)の状態では、色彩等が加わるため、比較的、被投射媒体11上に描かれた対象が視認して分かる状態となる。また、被投射媒体上に形成された凹凸により、投射された画像の質感を再現することができる。例えば、投射する画像が油絵を基に作成されたものであれば、被投射媒体上に形成された凹凸により、油絵作者の作風も再現することができる。このようにして、投影システム100は、いわゆるプロジェクションマッピング(Projection Mapping)を実現する。
FIG. 2B is a diagram showing a state in which the projected image IMG is projected. As shown in the figure, in the state of FIG. 2 (A), the object drawn on the projected
<被投射媒体の製造例及び構成例>
以下、被投射媒体11の表面に突起部を形成する液滴を白色の液滴(以下「第1液滴」という。)と、透明色の液滴(以下「第2液滴」という。)とを混ぜた液滴(以下「第3液滴」という。)とする例で説明する。以下の例では、第1液滴の例を「白色インクC1」とする。同様に、第2液滴の例を「UVインクC2」とする。さらに、第3液滴の例を「混合インクC3」とする。
<Manufacturing example and configuration example of projected medium>
Hereinafter, the droplets forming protrusions on the surface of the projected medium 11 are white droplets (hereinafter referred to as “first droplets”) and transparent colored droplets (hereinafter referred to as “second droplets”). This will be described with an example of a droplet (hereinafter referred to as “third droplet”) in which and is mixed. In the following example, the example of the first liquid drop model is "white ink C1". Similarly, an example of the second liquid drop model is "UV ink C2". Further, an example of the third droplet is referred to as "mixed ink C3".
なお、第3液滴は、第1液滴及び第2液滴を事前に混ぜた液滴に限られない。すなわち、被投射媒体11には、第1液滴及び第2液滴が別々に吐出され、第1液滴及び第2液滴が混在する構成でもよい。
The third droplet is not limited to a droplet in which the first droplet and the second droplet are mixed in advance. That is, the first droplet and the second droplet may be separately ejected to the projected
<第1例>
図3は、被投射媒体の製造例及び構成例を示す断面図(その1)である。例えば、被投射媒体11は、図示するように製造される。
<First example>
FIG. 3 is a cross-sectional view (No. 1) showing a manufacturing example and a configuration example of the projected medium. For example, the projected
図示するように、被投射媒体11は、白色の基板部の例となる白色基板BWに対して、混合インクC3を塗布して製造される。なお、白色及び透明色の配置は、規則的でもよいし、ランダムな配置でもよい。
As shown in the figure, the projected
なお、白色基板BW及び混合インクC3の組み合わせでは、被投射媒体11は、最大高さ(この例では、図において、「最大高さH1」で示す高さである。また、高さは、Z軸におけるインクの量であって、インク厚ともいう。)が3 mm(ミリメートル)以下であるのが望ましい。
In the combination of the white substrate BW and the mixed ink C3, the projected
さらに、白色基板BW及び混合インクC3の組み合わせで製造された被投射媒体11は、投影距離DISを3 m(メートル)以上、すなわち、いわゆる中距離から長距離の投影距離DISで用いられるのが望ましい。 Further, it is desirable that the projected medium 11 manufactured by the combination of the white substrate BW and the mixed ink C3 has a projection distance DIS of 3 m (meters) or more, that is, a so-called medium to long distance projection distance DIS. ..
白色基板BWを用いる構成であると、投影画像IMGが基板部を透過しにくい。同様に、白色の液滴が含まれる液滴であると、投影画像IMGが液滴で形成される突起部等を透過しにくい。そのため、白色基板BW及び混合インクC3を用いる構成では、投影距離DISが3 メートル以上の中距離又は長距離であっても、画像が鮮明に投影できる。 When the white substrate BW is used, it is difficult for the projected image IMG to pass through the substrate portion. Similarly, if the droplet contains white droplets, it is difficult for the projected image IMG to pass through the protrusions and the like formed by the droplets. Therefore, in the configuration using the white substrate BW and the mixed ink C3, the image can be clearly projected even if the projection distance DIS is a medium distance or a long distance of 3 meters or more.
また、白色インクC1又は混合インクC3のように、白色の液滴を含む液滴を用いると、色補正等の処理がなくとも、鮮明な画像を投影できる。 Further, when a droplet containing white droplets such as white ink C1 or mixed ink C3 is used, a clear image can be projected without any processing such as color correction.
さらに、混合インクC3は、伸縮性が高い。したがって、第1例では、最大高さH1のように、高さを高く、すなわち、インクによる膜厚を厚くできる。 Further, the mixed ink C3 has high elasticity. Therefore, in the first example, the height can be increased, that is, the film thickness due to the ink can be increased, such as the maximum height H1.
<第2例>
図4は、被投射媒体の製造例及び構成例を示す断面図(その2)である。例えば、被投射媒体11は、図示するように製造されてもよい。第1例と比較すると、第2例は、白色インクC1を用いる点が異なる。すなわち、図示するように、被投射媒体11は、白色基板BWに対して、白色インクC1を塗布して製造される。
<Second example>
FIG. 4 is a cross-sectional view (No. 2) showing a manufacturing example and a configuration example of the projected medium. For example, the projected medium 11 may be manufactured as shown. Compared with the first example, the second example is different in that the white ink C1 is used. That is, as shown in the figure, the projected
なお、白色基板BW及び白色インクC1の組み合わせでは、被投射媒体11は、最大高さ(この例では、図において、「最大高さH2」で示す高さである。)が1 ミリメートル以下であるのが望ましい。
In the combination of the white substrate BW and the white ink C1, the projected
さらに、白色基板BW及び白色インクC1の組み合わせで製造された被投射媒体11は、投影距離DISがどのような距離、すなわち、いわゆる短距離から長距離までのどの距離の投影距離DISで用いられてもよい。 Further, the projected medium 11 manufactured by the combination of the white substrate BW and the white ink C1 is used at what distance the projection distance DIS is, that is, at what distance the projection distance DIS is from a so-called short distance to a long distance. May be good.
白色基板BWを用いる構成であると、投影画像IMGが基板部を透過しにくい。同様に、白色の液滴であると、投影画像IMGが液滴で形成される突起部等を透過しにくい。そのため、白色基板BW及び白色インクC1を用いる構成では、投影距離DISがどの距離であっても、画像が鮮明に投影できる。 When the white substrate BW is used, it is difficult for the projected image IMG to pass through the substrate portion. Similarly, in the case of white droplets, it is difficult for the projected image IMG to pass through the protrusions and the like formed by the droplets. Therefore, in the configuration using the white substrate BW and the white ink C1, the image can be clearly projected regardless of the projection distance DIS.
<第3例>
図5は、被投射媒体の製造例及び構成例を示す断面図(その3)である。例えば、被投射媒体11は、図示するように製造されてもよい。第1例と比較すると、第3例は、UVインクC2を用いる点が異なる。すなわち、図示するように、被投射媒体11は、白色基板BWに対して、UVインクC2を塗布して製造される。
<Third example>
FIG. 5 is a cross-sectional view (No. 3) showing a manufacturing example and a configuration example of the projected medium. For example, the projected medium 11 may be manufactured as shown. Compared with the first example, the third example is different in that UV ink C2 is used. That is, as shown in the figure, the projected
なお、白色基板BW及びUVインクC2の組み合わせでは、被投射媒体11は、最大高さ(この例では、図において、「最大高さH3」で示す高さである。)が10 ミリメートル以下であるのが望ましい。
In the combination of the white substrate BW and the UV ink C2, the projected
さらに、白色基板BW及びUVインクC2の組み合わせで製造された被投射媒体11は、投影距離DISが1 メートル以下の距離、すなわち、いわゆる短距離の投影距離DISで用いられるのが望ましい。 Further, it is desirable that the projected medium 11 manufactured by the combination of the white substrate BW and the UV ink C2 is used at a distance with a projection distance DIS of 1 meter or less, that is, a so-called short-range projection distance DIS.
第3例は、白色基板BWを用いる構成であるため、背景色を白色にすることができる。そのため、白色の色相を活かすように、UVインクC2で突起部等を形成すると、より鮮明な画像が投影できる。また、UVインクC2は、伸縮性がより高いので、高さを高くすることができる。 In the third example, since the white substrate BW is used, the background color can be white. Therefore, if a protrusion or the like is formed with the UV ink C2 so as to make the best use of the white hue, a clearer image can be projected. Further, since the UV ink C2 has higher elasticity, the height can be increased.
<第4例>
図6は、被投射媒体の製造例及び構成例を示す断面図(その4)である。例えば、被投射媒体11は、図示するように製造されてもよい。第3例と比較すると、第4例は、透明色の基板部の例である透明基板BCを用いる点が異なる。すなわち、図示するように、被投射媒体11は、透明基板BCに対して、UVインクC2を塗布して製造される。
<4th example>
FIG. 6 is a cross-sectional view (No. 4) showing a manufacturing example and a configuration example of the projected medium. For example, the projected medium 11 may be manufactured as shown. Compared with the third example, the fourth example is different in that the transparent substrate BC, which is an example of the transparent substrate portion, is used. That is, as shown in the figure, the projected
なお、透明基板BC及びUVインクC2の組み合わせでは、被投射媒体11は、最大高さ(この例では、図において、「最大高さH4」で示す高さである。)が10 ミリメートル以下であるのが望ましい。
In the combination of the transparent substrate BC and the UV ink C2, the projected
さらに、透明基板BC及びUVインクC2の組み合わせで製造された被投射媒体11は、投影距離DISが1 メートル以下の距離、すなわち、いわゆる短距離の投影距離DISで用いられるのが望ましい。 Further, it is desirable that the projected medium 11 manufactured by the combination of the transparent substrate BC and the UV ink C2 is used at a projection distance DIS of 1 meter or less, that is, a so-called short-distance projection distance DIS.
このように、基板部及び突起部等のいずれもが透明色であると、画像が投影されていない状態、すなわち、消灯であると、被投射媒体11は、被投射媒体11の向こう側を透過させて見せることができる。 As described above, when both the substrate portion and the protrusions are transparent, the projected medium 11 transmits the other side of the projected medium 11 when the image is not projected, that is, when the light is turned off. I can let you show it.
<まとめ>
上記第1例乃至第4例の構成をまとめると、基板部及び突起部等を形成する液滴は、例えば、以下のような条件及び構成であるのが望ましい。
<Summary>
Summarizing the configurations of the first to fourth examples, it is desirable that the droplets forming the substrate portion and the protrusions have the following conditions and configurations, for example.
色彩は、画像をモニタで見るか、又は、用紙等に印刷するか等によって色差が発生する。そこで、プロファイルを生成する方法等によって、印刷でも色彩を再現する方法が取られる。しかし、このようなプロファイルを用いる方法は、凹凸が多い立体物等では、プロファイルが精度よく生成できない場合がある。一方で、上記のような構成とすることで、3次元立体物であっても、色彩を精度よく表現させることができる。 Color differences occur depending on whether the image is viewed on a monitor or printed on paper or the like. Therefore, a method of reproducing colors even in printing is adopted by a method of generating a profile or the like. However, in the method using such a profile, the profile may not be generated accurately in a three-dimensional object having many irregularities. On the other hand, with the above configuration, it is possible to accurately express colors even in a three-dimensional object.
また、投影画像IMGと、被投射媒体11とは、明度差「ΔL*」が10以下であり、かつ、黄色と青色方向の成分差「Δb*」が10以下であるのが望ましい。
Further, it is desirable that the brightness difference “ΔL *” between the projected image IMG and the projected
明度「L*」、赤紫色と青緑色方向の成分「a*」及び黄色と青色方向の成分「b*」は、CIE(国際照明委員会)1976(「CIELAB」ともいう。)で定まる色空間における3つの座標を指す。明度「L*」は、色の明度を示し、「0」が黒色であり、「100」が白色になる。また、赤紫色と青緑色方向の成分「a*」は、プラスで赤紫色が強く、マイナスで青緑色が強くなる。同様に、黄色と青色方向の成分「b*」は、プラスで黄色が強く、マイナスで青色が強くなる。また、「a*=0」、かつ、「b*=0」で無彩色となる。 The brightness "L *", the reddish purple and blue-green direction component "a *", and the yellow and blue direction component "b *" are colors determined by CIE (International Commission on Illumination) 1976 (also referred to as "CIELAB"). Refers to three coordinates in space. The lightness "L *" indicates the lightness of the color, "0" is black, and "100" is white. In addition, the red-purple and blue-green direction components "a *" are positive for strong red-purple and negative for strong blue-green. Similarly, the components "b *" in the yellow and blue directions are positive for strong yellow and negative for strong blue. Further, when "a * = 0" and "b * = 0", the color becomes achromatic.
<製造方法の例>
例えば、被投射媒体は、以下のような製造方法で製造される。
<Example of manufacturing method>
For example, the projected medium is manufactured by the following manufacturing method.
図7は、製造方法の例を示すフローチャートである。 FIG. 7 is a flowchart showing an example of the manufacturing method.
ステップS1では、製造装置は、画像データを入力する。すなわち、製造装置には、どのような投影画像が投影されるかがデータで入力される。 In step S1, the manufacturing apparatus inputs image data. That is, what kind of projected image is projected is input to the manufacturing apparatus as data.
ステップS2では、製造装置は、所定の最大高さ以下になるように、製造データを生成する。最大高さは、例えば、上記(表1)のように、液滴の種類及び基板の種類等によって設定される。そして、製造装置は、上記(表1)が示す値を満たすような最大高さとなるように製造データを生成する。すなわち、製造装置は、上記(表1)の最大高さ以下の立体物が形成されるように、高さを制限して製造するように、製造データを生成する。 In step S2, the manufacturing apparatus generates manufacturing data so as to be equal to or less than a predetermined maximum height. The maximum height is set, for example, according to the type of droplets, the type of substrate, and the like, as shown in (Table 1) above. Then, the manufacturing apparatus generates manufacturing data so as to have a maximum height that satisfies the values shown in the above (Table 1). That is, the manufacturing apparatus generates manufacturing data so as to limit the height so that a three-dimensional object having a height equal to or lower than the maximum height shown in (Table 1) is formed.
ステップS3では、製造装置は、製造データに基づいて、液滴を塗布する。すなわち、製造装置は、液滴を塗布する第1手順を製造データに基づいて繰り返す。このような第2手順によって突起部を形成する。 In step S3, the manufacturing apparatus applies the droplets based on the manufacturing data. That is, the manufacturing apparatus repeats the first procedure of applying the liquid drops based on the manufacturing data. The protrusion is formed by such a second procedure.
上記の例では、画像データは、投影される画像を二次元で示すのに対して、製造データは、三次元で示す。また、製造データは、立体物を形成するのに、製造に用いる条件等を示す設定値等があってもよい。 In the above example, the image data shows the projected image in two dimensions, whereas the manufacturing data shows it in three dimensions. Further, the manufacturing data may have a set value or the like indicating conditions or the like used for manufacturing to form a three-dimensional object.
なお、製造方法は、図示するように、画像データを入力して製造データを生成する方法に限られない。例えば、製造装置は、製造データを入力してもよい。また、製造データを入力する形式では、例えば、最大高さが上記(表1)に示す値を満たすように、製造データに含まれる高さを圧縮してもよいし、上記(表1)に示す値を超える部分を無視してもよいし、又は、上記(表1)に示す値を超える部分を削除してもよい。 As shown in the figure, the manufacturing method is not limited to the method of inputting image data to generate manufacturing data. For example, the manufacturing apparatus may input manufacturing data. Further, in the format for inputting manufacturing data, for example, the height included in the manufacturing data may be compressed so that the maximum height satisfies the value shown in the above (Table 1), or the height included in the manufacturing data may be compressed in the above (Table 1). The portion exceeding the indicated value may be ignored, or the portion exceeding the value shown in the above (Table 1) may be deleted.
<製造装置及び立体造形システムの例>
例えば、被投射媒体は、以下のような製造装置及び立体造形システム等で製造される。
<Examples of manufacturing equipment and 3D modeling system>
For example, the projected medium is manufactured by the following manufacturing equipment, a three-dimensional modeling system, and the like.
図8は、製造装置の全体構成例を示す図である。例えば、立体造形システム1は、製造装置の例である立体造形装置50及び立体造形装置50に接続するコンピュータ10等を備える。
FIG. 8 is a diagram showing an overall configuration example of the manufacturing apparatus. For example, the three-
コンピュータ10は、例えば、PC(Personal Computer)又はタブレット等の情報処理装置である。なお、コンピュータ10は、立体造形装置50の専用の情報処理装置でもよい。また、コンピュータ10は、立体造形装置50に内蔵されてもよい。さらに、コンピュータ10は、立体造形装置50とケーブル又はネットワーク等で接続する。そして、コンピュータ10は、インターネット又はイントラネット等のネットワークを介して立体造形装置50と通信するサーバ装置等でもよい。そして、コンピュータ10は、上記の接続又は通信により、立体物等を製造するための製造データを立体造形装置50へ送信する。
The
立体造形装置50は、例えば、インクジェット方式の造形装置である。立体造形装置50は、再現する造形物のデータに基づいて、造形ステージ595上に置かれる媒体Pに対して、液体の造形剤Iを吐出する造形ユニット570を備える。さらに、造形ユニット570は、媒体Pに吐出された造形剤Iに光を照射して硬化させ、造形層Lを形成する硬化手段572を有する。また、立体造形装置50は、造形剤Iを造形層L上に吐出して硬化する処理を繰り返すことで立体の造形物を得る。
The three-
造形剤Iは、液滴となって吐出される。造形剤Iは、立体造形装置50が吐出できる、形状安定性が得られる、及び、硬化手段572の照射する光によって硬化する材料が用いられる。例えば、硬化手段572がUV(Ultra Violet)照射装置である場合には、造形剤Iは、UV硬化インク等が用いられる。また、造形剤Iは、アクリル系モノマーの重合物が含まれてもよい。
The modeling agent I is discharged as droplets. As the modeling agent I, a material that can be ejected by the three-
基板部となる媒体Pとしては、吐出された造形剤Iが定着する任意の材料が用いられる。媒体Pは、例えば、記録紙等の紙、キャンバス等の布又はシート等のプラスチックである。 As the medium P serving as the substrate portion, any material on which the discharged modeling agent I is fixed is used. The medium P is, for example, paper such as recording paper, cloth such as canvas, or plastic such as a sheet.
図9は、製造装置の例を示す平面図である。 FIG. 9 is a plan view showing an example of the manufacturing apparatus.
図10は、製造装置の例を示す側面図である。 FIG. 10 is a side view showing an example of the manufacturing apparatus.
図11は、製造装置の例を示す正面図である。 FIG. 11 is a front view showing an example of the manufacturing apparatus.
なお、内部構造を示すため、図9では、立体造形装置50の筐体の上面が、図10では、筐体の側面が、図11では、筐体の正面が記載されていない。
In order to show the internal structure, the upper surface of the housing of the three-
立体造形装置50が有する筐体の両側の側面590には、ガイド部材591が保持されている。ガイド部材591には、キャリッジ593が移動可能に保持されている。
キャリッジ593は、モータ等によって、プーリ及びベルトを介して図9及び図11における矢印X方向(以下「X軸」という。Y軸及びZ軸についても同様とする。)に往復搬送される。なお、以下の例では、X軸を主走査方向とする。
The
キャリッジ593には、造形ユニット570がモータによって、図9及び図10におけるZ軸に移動可能に保持されている。この例では、造形ユニット570には、6種の造形剤のそれぞれを吐出する6つの液体吐出ヘッド571a、571b、571c、571d、571e及び571fが、X軸において、順に配置されている。
A
以下、液体吐出ヘッドを単に「ヘッド」という。また、ヘッド571a、571b、571c、571d、571e及び571fのうち、任意のヘッドをヘッド571という。なお、ヘッド571は6つに限られず、造形剤Iの数に応じて1以上の任意の数で配置される。
Hereinafter, the liquid discharge head is simply referred to as a "head". Further, any head among the
立体造形装置50には、タンク装着部560が設けられる。例えば、タンク装着部560には、第1の造形剤、第2の造形剤、第3の造形剤、第4の造形剤、第5の造形剤及び第6の造形剤の各々を収容した複数のタンク561が装着される。そして、各造形剤は、6つの供給チューブ562を介して各ヘッド571に供給される。
The three-
各ヘッド571は、ノズル又はノズル列を有しており、タンク561から供給された造形剤を吐出する。一実施形態において、ヘッド571a、571b、571c、571d、571e及び571fは、ノズルから、それぞれ第1の造形剤、第2の造形剤、第3の造形剤、第4の造形剤、第5の造形剤及び第6の造形剤を吐出する。
Each
造形ユニット570における、6つのヘッド571の両側には、それぞれ硬化手段572が配置される。硬化手段572は、ヘッド571から媒体Pへ吐出された造形剤を硬化する。
Hardening means 572 are arranged on both sides of the six
硬化手段572は、造形剤Iを硬化させることが可能であればよい。例えば、硬化手段572は、紫外線(UV)照射ランプ、電子線照射ランプ等のランプである。また、ランプの種類は、例えば、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライド等である。超高圧水銀灯は点光源であるが、光学系と組み合わせて光利用効率を高くしたUVランプは、短波長領域の照射が可能である。 The curing means 572 may be used as long as it can cure the modeling agent I. For example, the curing means 572 is a lamp such as an ultraviolet (UV) irradiation lamp or an electron beam irradiation lamp. The type of lamp is, for example, a high-pressure mercury lamp, an ultra-high pressure mercury lamp, a metal halide lamp, or the like. Ultra-high pressure mercury lamps are point light sources, but UV lamps with high light utilization efficiency in combination with optical systems can irradiate in the short wavelength region.
メタルハライドは、波長領域が広いため有効である。メタルハライドには、造形剤に含まれる光開始剤の吸収スペクトルに応じてPb、Sn、Feなどの金属のハロゲン化物が用いられる。硬化手段572には、紫外線等の照射により発生するオゾンを除去する機構が具備されていることが好ましい。なお、硬化手段572の数は2つに限られず、例えば、造形ユニット570を往復させて造形するか等に応じて、任意の数設けられる。また、2つの硬化手段572のうち1つだけ稼働させてもよい。
Metal halides are effective because they have a wide wavelength range. For the metal halide, a halide of a metal such as Pb, Sn, or Fe is used depending on the absorption spectrum of the photoinitiator contained in the modeling agent. It is preferable that the curing means 572 is provided with a mechanism for removing ozone generated by irradiation with ultraviolet rays or the like. The number of the curing means 572 is not limited to two, and any number may be provided depending on, for example, whether the
立体造形装置50において、X軸の一方側には、ヘッド571の維持回復を行うメンテナンス機構580が配置される。メンテナンス機構580は、キャップ582、及びワイパ583を有する。キャップ582は、ヘッド571のノズル面(ノズルが形成された面)に密着する。この状態で、メンテナンス機構580がノズル内の造形剤Iを吸引することで、ノズルに詰まった高粘度化した造形剤Iが排出される。その後、ノズルのメニスカス形成のため、ノズル面をワイパ583でワイピング(払拭)する。また、メンテナンス機構580は、造形剤Iの吐出が行われない場合に、ヘッド571のノズル面をキャップ582で覆い、造形剤Iが乾燥することを防止する。
In the three-
造形ステージ595は、2つのガイド部材592に移動可能に保持されたスライダ部を有する。これにより、造形ステージ595は、モータによってプーリ及びベルトを介してX軸と直交するY軸(副走査方向)に往復搬送される。
The
本実施形態において、上記の第1の造形剤はキープレートとしてのブラックのUV硬化インク(K)、第2の造形剤はシアンのUV硬化インク(C)、第3の造形剤はマゼンタのUV硬化インク(M)、第4の造形剤はイエローのUV硬化インク(Y)、第5の造形剤はクリアのUV硬化インク(CL)、第6の造形剤はホワイトのUV硬化インク(W)である。なお、造形剤は6つに限られず、画像再現上、必要な色の種類に応じて1以上の任意の数であれば良い。なお、造形剤の数が7以上である場合、立体造形装置50に追加のヘッド571を設けても良く、造形剤の数が5以下である場合、いずれかのヘッド571を稼働させないか、設けなくても良い。
In the present embodiment, the first modeling agent is black UV curing ink (K) as a key plate, the second modeling agent is cyan UV curing ink (C), and the third modeling agent is magenta UV. The curing ink (M), the fourth modeling agent is yellow UV curing ink (Y), the fifth modeling agent is clear UV curing ink (CL), and the sixth modeling agent is white UV curing ink (W). Is. The number of modeling agents is not limited to six, and any number of one or more may be used depending on the type of color required for image reproduction. If the number of modeling agents is 7 or more, an
図12は、製造装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。 FIG. 12 is a block diagram showing a hardware configuration example of the manufacturing apparatus.
立体造形装置50は、立体造形装置50の処理、及び動作を制御するための制御部500を有する。例えば、制御部500は、CPU(Central Processing Unit)501、ROM(Read Only Memory)502、RAM(Random Access Memory)503、NVRAM(Non―Volatile Random Access Memory)504、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)505、I/F(Interface)506及びI/O(Input/Output)507を有する。
The three-
CPU501は、立体造形装置50の処理及び動作の全体を制御する。ROM502は、CPU501に立体造形動作を制御するためのプログラム、その他の固定データを格納する。RAM503は、再現する造形物のデータ等を一時格納する。CPU501、ROM502、及びRAM503によって、上記プログラムに従った処理を実行する主制御部500Aが構築される。
The
NVRAM504は、立体造形装置50の電源が遮断されている間もデータを保持する。ASIC505は、造形物のデータに対する各種信号処理等を行う画像処理やその他、立体造形装置50全体を制御するための入出力信号を処理する。
The
I/F506は、外部のコンピュータ10に接続され、コンピュータ10との間でデータ及び信号を送受信する。コンピュータ10から送られてくるデータには、再現する造形物のデータが含まれる。I/F506は外部のコンピュータ10に直接接続されるのでなくインターネットやイントラネット等のネットワークに接続されてもよい。
The I /
I/O507は、各種のセンサ525に接続され、センサ525から検知信号を入力する。
The I /
また、制御部500には、立体造形装置50に必要な情報の入力及び表示を行うための操作パネル524が接続されている。
Further, an
更に、制御部500は、CPU501又はASIC505の命令によって動作するヘッド駆動部511、モータ駆動部512、及びメンテナンス駆動部513を有する。
Further, the
ヘッド駆動部511は、造形ユニット570のヘッド571へ画像信号と駆動電圧を出力することにより、ヘッド571による造形剤Iの吐出を制御する。この場合、ヘッド駆動部511は、例えば、ヘッド571内で造形剤Iを貯留するサブタンクの負圧を形成する機構、及び押圧を制御する機構へ駆動電圧を出力する。なお、ヘッド571にも、基板が搭載されており、この基板で画像信号等により駆動電圧をマスクすることで駆動信号を生成しても良い。
The
モータ駆動部512は、造形ユニット570のキャリッジ593をX軸(主走査方向)において移動させるX軸走査機構596のモータへ駆動信号を出力することにより、モータを駆動する。また、モータ駆動部512は、造形ステージ595をY軸(副走査方向)において移動させるY軸走査機構597のモータへ駆動電圧を出力することにより、該モータを駆動する。さらに、モータ駆動部512は、造形ユニット570をZ軸において移動させるZ軸走査機構598のモータへ駆動電圧を出力することにより、該モータを駆動する。
The
メンテナンス駆動部513は、メンテナンス機構580へ駆動信号を出力することにより、メンテナンス機構580を駆動する。
The
上記各部は、アドレスバス又はデータバス等により相互に電気的に接続されている。 The above parts are electrically connected to each other by an address bus, a data bus, or the like.
<その他の実施形態>
本実施形態は、プログラムに基づいて製造装置等のコンピュータが製造方法を実行することで実現されてもよい。つまり、プログラムに基づいて製造方法が実行されると、コンピュータが有する演算装置及び制御装置は、各処理を実行するため、プログラムに基づいて演算及び制御を行う。また、コンピュータが有する記憶装置は、各処理を実行するため、プログラムに基づいて、処理に用いられるデータを記憶する。
<Other Embodiments>
This embodiment may be realized by a computer such as a manufacturing apparatus executing a manufacturing method based on a program. That is, when the manufacturing method is executed based on the program, the arithmetic unit and the control device of the computer perform the arithmetic and control based on the program in order to execute each process. In addition, the storage device of the computer stores the data used for the processing based on the program in order to execute each processing.
また、プログラムは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記録されて頒布することができる。なお、記憶媒体は、磁気テープ、フラッシュメモリ、光ディスク、光磁気ディスク又は磁気ディスク等のメディアである。さらに、プログラムは、電気通信回線を通じて頒布することができる。 The program can also be recorded and distributed on a computer-readable storage medium. The storage medium is a medium such as a magnetic tape, a flash memory, an optical disk, a magneto-optical disk, or a magnetic disk. In addition, the program can be distributed over telecommunication lines.
なお、本発明に係る実施形態は、製造システム等によって実現されてもよい。また、製造システムは、各処理を冗長、分散、並列、仮想化又はこれらを組み合わせて実行してもよい。 The embodiment of the present invention may be realized by a manufacturing system or the like. In addition, the manufacturing system may execute each process redundantly, distributed, parallel, virtualized, or a combination thereof.
同様に、投影装置等も複数の装置で構成されてもよい。 Similarly, the projection device and the like may be composed of a plurality of devices.
以上、実施形態における一例について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されない。すなわち、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。 Although an example in the embodiment has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment. That is, various modifications and improvements are possible within the scope of the present invention.
1 立体造形システム
10 コンピュータ
11 被投射媒体
12 プロジェクタ
50 立体造形装置
100 投影システム
500 制御部
500A 主制御部
511 ヘッド駆動部
512 モータ駆動部
513 メンテナンス駆動部
524 操作パネル
525 センサ
560 タンク装着部
561 タンク
562 供給チューブ
570 造形ユニット
571 ヘッド
571a 液体吐出ヘッド
571a ヘッド
571b 液体吐出ヘッド
571b ヘッド
571c 液体吐出ヘッド
571c ヘッド
571d 液体吐出ヘッド
571d ヘッド
571e 液体吐出ヘッド
571e ヘッド
571f 液体吐出ヘッド
571f ヘッド
580 メンテナンス機構
582 キャップ
583 ワイパ
590 側面
591 ガイド部材
592 ガイド部材
593 キャリッジ
595 造形ステージ
596 X軸走査機構
597 Y軸走査機構
598 Z軸走査機構
BC 透明基板
BW 白色基板
C 硬化インク
C1 白色インク
C2 UVインク
C3 混合インク
CL 硬化インク
DIMG 画像データ
DIS 投影距離
I 造形剤
IMG 投影画像
L 造形層
P 媒体
WL 壁
1 Three-
Claims (10)
前記被投射媒体は、
白色の基板部と、
白色の第1液滴、透明色の第2液滴、又は、白色と透明色の液滴を混ぜた第3液滴のいずれかで形成され、かつ、前記基板部の表面からの最大高さが10 ミリメートル以下となる突起部と
を備え、
前記投影装置は、
前記画像を投影する投影部
を備える
投影システム。 A projection system including a projection medium on which an image is projected and a projection device that projects the image onto the projection medium.
The projected medium is
The white board part and
It is formed of either a white first droplet, a transparent color second droplet, or a third droplet that is a mixture of white and transparent color droplets, and is the maximum height from the surface of the substrate portion. With protrusions that are less than 10 mm
The projection device
A projection system including a projection unit for projecting the image.
前記第3液滴で形成され、
前記最大高さが3 ミリメートル以下である
請求項1に記載の投影システム。 The protrusion is
Formed by the third droplet
The projection system according to claim 1, wherein the maximum height is 3 mm or less.
請求項2に記載の投影システム。 The projection system according to claim 2, wherein the projection distance between the projection device and the projection medium is 3 meters or more.
前記第1液滴で形成され、
前記最大高さが1 ミリメートル以下である
請求項1に記載の投影システム。 The protrusion is
Formed by the first droplet,
The projection system according to claim 1, wherein the maximum height is 1 mm or less.
前記第2液滴で形成され、
前記投影装置及び前記被投射媒体の投影距離が1 メートル以下である
請求項1に記載の投影システム。 The protrusion is
Formed by the second droplet
The projection system according to claim 1, wherein the projection distance between the projection device and the projection medium is 1 meter or less.
前記被投射媒体は、
透明色の基板部と、
透明色の第2液滴で形成され、かつ、前記基板部の表面からの最大高さが10 ミリメートル以下となる突起部と
を備え、
前記投影装置は、
前記画像を投影する投影部
を備える
投影システム。 A projection system including a projection medium on which an image is projected and a projection device that projects the image onto the projection medium.
The projected medium is
The transparent board part and
It is provided with a protrusion formed of a second droplet of a transparent color and having a maximum height of 10 mm or less from the surface of the substrate portion.
The projection device
A projection system including a projection unit for projecting the image.
白色の基板部と、
白色の第1液滴、透明色の第2液滴、又は、白色と透明色の液滴を混ぜた第3液滴のいずれかで形成され、かつ、前記基板部の表面からの最大高さが10 ミリメートル以下となる突起部と
を備える被投射媒体。 A projected medium on which an image is projected
The white board part and
It is formed of either a white first droplet, a transparent color second droplet, or a third droplet that is a mixture of white and transparent color droplets, and is the maximum height from the surface of the substrate portion. A projected medium having a protrusion having a size of 10 mm or less.
透明色の基板部と
透明色の液滴で形成され、かつ、前記基板部の表面からの最大高さが10 ミリメートル以下となる突起部と
を備える被投射媒体。 A projected medium on which an image is projected
A projected medium including a transparent-colored substrate portion and a projection portion formed of transparent-colored droplets and having a maximum height of 10 mm or less from the surface of the substrate portion.
製造装置が、白色の基板部に、白色の第1液滴、透明色の第2液滴、又は、白色と透明色の液滴を混ぜた第3液滴のいずれかを塗布する第1手順と、
製造装置が、前記第1手順によって、前記基板部の表面からの最大高さが10 ミリメートル以下となる突起部を形成する第2手順と
を含む製造方法。 It is a manufacturing method performed by a manufacturing apparatus that manufactures a projected medium on which an image is projected.
The first step in which the manufacturing apparatus applies either a white first droplet, a transparent color second droplet, or a third droplet that is a mixture of white and transparent color droplets to a white substrate portion. When,
A manufacturing method including a second step in which the manufacturing apparatus forms a protrusion having a maximum height of 10 mm or less from the surface of the substrate portion by the first procedure.
コンピュータが、白色の基板部に、白色の第1液滴、透明色の第2液滴、又は、白色と透明色の液滴を混ぜた第3液滴のいずれかを塗布する第1手順と、
コンピュータが、前記第1手順によって、前記基板部の表面からの最大高さが10 ミリメートル以下となる突起部を形成する第2手順と
を実行させるためのプログラム。 A program for causing a computer that manufactures a projected medium on which an image is projected to execute a manufacturing method.
With the first step, the computer applies either the first white droplet, the second transparent color droplet, or the third droplet, which is a mixture of white and transparent color droplets, to the white substrate portion. ,
A program for a computer to perform a second step of forming a protrusion having a maximum height of 10 mm or less from the surface of the substrate portion by the first procedure.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019050319A JP2020154046A (en) | 2019-03-18 | 2019-03-18 | Projection system, projection target medium, method for manufacturing, and program |
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Publications (1)
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