JP6844167B2 - 立体造形物製造システム及びプログラム - Google Patents
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Description
言い換えれば、特許文献1に記載の技術は、熱膨張性シートの一面側に画像形成するか、他面側に画像形成するかを選択しないため、より適切な立体画像形成(立体造形物製造)をすることができる可能性を有している。
図1は、本発明の第1実施形態である立体造形物製造システムの構成図である。
立体造形物製造システム1000は、表示装置100と、表示操作部150と、二次元画像形成装置320と、発泡装置310とを備え、二次元画像形成装置320と発泡装置310とで立体画像形成装置300を構成する。特に、本実施形態の立体造形物製造システム1000は、関数グラフの立体画像を一面側に熱膨張層が形成された熱膨張性シートに形成するように構成されている。また、表示装置100は、画像形成する関数グラフの画像を表示操作部150に表示させる。
二次元グラフ400は、線410と、X軸413と、Y軸414と、複数の縦目盛線417と、複数の横目盛線418と、目盛り416と、関数画像420とを備える。線410は、例えば、変数xを−5〜5まで変えたときのn次関数(三次関数)(y=2.5x3+1.5X2−3x−200)の軌跡を示した曲線である。線410は、x=5のとき、y=135であり、x=−5のとき、y=−490である。
軸・目盛り・割当手段21(図1)は、グラフのX軸413、Y軸414、縦目盛線417,横目盛線418,目盛り416を、熱膨張性シートの表面を発泡させる表面発泡画像に割り当てる。ここで、表発泡画像は、グラフのX軸413a、Y軸414a、縦目盛線417a,横目盛線418a(図3)を含み、裏面に割り当てた線410b(図5)との重複部分を除去したものである。また、線・割当手段22は、二次元グラフの線(直線や、曲線)を、熱膨張性シートの裏面を発泡させる裏面発泡画像(線410b)に割り当てる。なお、カラー画像データは、表面のカラー画像(図5)として割り当てられている。
三次元グラフ450は、面451と、網掛け452と、1又は複数のX軸453と、1又は複数のY軸454と、1又は複数のZ軸455と、目盛り416とを備える。面451は、例えば、−8≦x≦8、−8≦y≦8としたときの、三次元関数(z=sin(√(x2+y2))/√(x2+y2))が形成する曲面である。なお、面451は、曲面だけでなく、平面を含む。
表示制御手段30は、グラフ設定画面を表示操作部150に表示させる(S10)。つまり、表示制御手段30は、例えば、関数グラフ作成画面500(図8)を表示させ、関数入力画面510の関数選択欄512を用いて、操作者に立体画像を形成させる関数を選択させる。
関数入力画面510は、パラメータ入力欄513(図8)を備え、パラメータa,b,c,d、及びxの範囲を操作者に入力させる。具体的には、操作者は、パラメータ入力画面520のテンキー521(図8,9)を用いて、a=2.5、b=1.5、c=−3、d=−200のパラメータを入力し、xの範囲「−5」〜「5」を入力する。
表面画像編集画面620は、線410と、X軸413、Y軸414、縦目盛線417や横目盛線418とからなる二次元グラフ401と、ビットマップ変更画面625とを備える。ビットマップ変更画面625は、表側の画像ビットマップの太さ、及び発泡高さを変更する画面であり、特に、「表側の画像ビットマップデータ」のラジオメータがオンになっており、表側のCMYのカラー画像を編集する画面である。
裏面画像編集画面630は、線410のみからなる二次元グラフ402と、ビットマップ変更画面635とを備える。ビットマップ変更画面635は、ビットマップ変更画面625(図13)と同様の画面であるが、「裏側の発泡ビットマップデータ」のラジオメータがオンになっている。
軸・目盛り・割当手段21(図1)は、縦目盛線417、及び横目盛線418を個別に表面に割り当てるが、交点419では、濃度が増加する。このため、交点419の発泡高さが他の直線部よりも高くなってしまう。この現象を回避するため、軸・目盛り・割当手段21は、交点419の濃度を低下させる。
画像形成制御手段50は、まず、二次元画像形成装置320を用いて、X軸413、Y軸414、縦目盛線417や横目盛線418、目盛り416(図2)を黒色で熱膨張性シートの表面に画像形成する。このとき、グラフのX軸413aは、横目盛線418aよりも、幅が広く、濃い濃度に設定されている。
グラフのX軸413aは、横目盛線418aよりも、幅が広く、濃い濃度に設定されている。このため、グラフのX軸413、Y軸414の方が縦目盛線417,横目盛線418よりも高く発泡する。また、線410b(図17)の濃度は、表側のX軸413a(図17)よりも濃い値に予め設定されているので、線410は、Y軸413よりも高く発泡する。
〔付記〕
<請求項1>
所定の関数式にパラメータを代入するための入力手段と、
前記入力手段によりパラメータが代入された前記関数式に基づいて描画されるグラフの画像を表示させる表示制御手段と、
前記表示制御手段で表示されるグラフのうち、グラフ軸またはグラフ目盛りを、熱膨張性シートにおける熱膨張層を前記熱膨張性シートの一面側から熱膨張させるための印刷画像成分として割り当てるとともに、グラフ線又はグラフ面を、前記熱膨張層を前記熱膨張性シートの他面側から熱膨張させるための印刷画像成分として割り当てる設定手段と、
を備えたことを特徴とする立体造形物製造システム。
<請求項2>
前記熱膨張層が形成されている側が前記一面側とされていることを特徴とする請求項1に記載の立体造形物製造システム。
<請求項3>
前記一面側に割り当てたグラフ軸またはグラフ目盛りは、前記他面側に割り当てたグラフ線又はグラフ曲との重複部分を除去したものであることを特徴とする請求項1又は2に記載の立体造形物製造システム。
<請求項4>
所定の関数式にパラメータを代入するための入力手段と、
前記入力手段によりパラメータが代入された前記関数式に基づいて描画されるグラフの画像を表示させる表示制御手段と、
前記表示制御手段でプレビュー表示されるグラフの成分のうち、グラフ軸またはグラフ目盛りを、一面側に熱膨張層が形成された熱膨張性シートにおける前記熱膨張層上への印刷画像成分であって前記熱膨張層を熱膨張させるための印刷画像成分として割り当てるとともに、グラフ線又はグラフ面を、前記熱膨張層上への印刷画像成分であって前記熱膨張層の熱膨張に非寄与的な印刷画像成分として割り当てる設定手段と、
を備えたことを特徴とする立体造形物製造システム。
<請求項5>
前記設定手段は、前記グラフ線又はグラフ面を、前記熱膨張性シートの他面側への印刷画像成分であって前記熱膨張層を熱膨張させるための印刷画像成分としても割り当てることを特徴とする請求項4に記載の立体造形物製造システム。
<請求項6>
前記熱膨張層の熱膨張に非寄与的な印刷画像成分は、三原色混色画像であり、
前記熱膨張層を熱膨張させるための印刷画像成分は、カーボンを含む黒色画像であることを特徴とする請求項5に記載の立体造形物製造システム。
<請求項7>
所定の関数式にパラメータを代入するための入力手段と、
前記入力手段によりパラメータが代入された前記関数式に基づいて描画されるグラフの画像を表示させる表示制御手段と、
前記表示制御手段でプレビュー表示されるグラフの成分のうち、グラフ軸またはグラフ目盛りを、表面からの光照射により前記表面側に設けられた熱膨張層を隆起させるための画像成分として割り当てるとともに、グラフ線又はグラフ面を、裏面からの光照射により熱膨張層を隆起させるための画像成分として割り当てる設定手段と、
を備えたことを特徴とする立体造形物製造システム。
<請求項8>
熱膨張性シートを立体造形させる装置のコンピュータを、
所定の関数式にパラメータを代入するための入力手段、
前記入力手段によりパラメータが代入された前記関数式に基づいて描画されるグラフの画像を表示させる表示制御手段、
前記表示制御手段で表示されるグラフのうち、グラフ軸またはグラフ目盛りを、前記熱膨張性シートにおける熱膨張層を前記熱膨張性シートの一面側から熱膨張させるための印刷画像成分として割り当てるとともに、グラフ線又はグラフ面を、前記熱膨張層を前記熱膨張性シートの他面側から熱膨張させるための印刷画像成分として割り当てる設定手段、
として機能させるためのプログラム。
<請求項9>
一面側に熱膨張層が形成された熱膨張性シートを立体造形させる装置のコンピュータを、
所定の関数式にパラメータを代入するための入力手段、
前記入力手段によりパラメータが代入された前記関数式に基づいて描画されるグラフの画像を表示させる表示制御手段、
前記表示制御手段でプレビュー表示されるグラフの成分のうち、グラフ軸またはグラフ目盛りを、前記熱膨張性シートにおける前記熱膨張層上への印刷画像成分であって前記熱膨張層を熱膨張させるための印刷画像成分として割り当てるとともに、グラフ線又はグラフ面を、前記熱膨張層上への印刷画像成分であって前記熱膨張層の熱膨張に非寄与的な印刷画像成分として割り当てる設定手段、
として機能させるためのプログラム。
<請求項10>
表面側に熱膨張層を設けた熱膨張性シートを立体造形させる装置のコンピュータを、
所定の関数式にパラメータを代入するための入力手段、
前記入力手段によりパラメータが代入された前記関数式に基づいて描画されるグラフの画像を表示させる表示制御手段、
前記表示制御手段でプレビュー表示されるグラフの成分のうち、グラフ軸またはグラフ目盛りを、表面からの光照射により前記熱膨張層を隆起させるための画像成分として割り当てるとともに、グラフ線又はグラフ面を、裏面からの光照射により熱膨張層を隆起させるための画像成分として割り当てる設定手段、
として機能させるためのプログラム。
20 設定手段
21 軸・目盛り・割当手段
22 線・割当手段
30 表示制御手段
31 グラフ画像生成手段
40 入力制御手段
41 パラメータ入力制御手段
50 画像形成制御手段
60 通信制御部
70 通信部
80 揮発性記憶部
85 グラフデータ
90 不揮発性記憶部
91 OS
92 プリンタドライバ
93 アプリケーションプログラム
94 グラフデータ
100 表示装置
150 表示操作部
300 立体画像形成装置
310 発泡装置
320 二次元画像形成装置
400,401,402 二次元グラフ
410 線
413 X軸
414 Y軸
415 背景
416 目盛り
417 縦目盛線
418 横目盛線
420 関数画像(数式画像)
450 三次元グラフ
451 面
452 網掛け
453 X軸
454 Y軸
455 Z軸
500 関数グラフ作成画面
510 関数入力画面
511 関数入力済画面
512 関数選択欄
513 パラメータ入力欄
520 パラメータ入力画面
521 テンキー
530 X軸設定画面
531 軸の最大最小値設定欄
532 目盛り設定欄
533,533a,533b 軸強調設定欄
540 軸情報入力画面
550 Y軸設定画面
560 関数描画画面
600 関数編集画面
610 線種類変更画面
620 表面画像編集画面
625,635 ビットマップ変更画面
630 裏面画像編集画面
1000 立体造形物製造システム
Claims (10)
- 所定の関数式にパラメータを代入するための入力手段と、
前記入力手段によりパラメータが代入された前記関数式に基づいて描画されるグラフの画像を表示させる表示制御手段と、
前記表示制御手段で表示されるグラフのうち、グラフ軸またはグラフ目盛りを、熱膨張性シートにおける熱膨張層を前記熱膨張性シートの一面側から熱膨張させるための印刷画像成分として割り当てるとともに、グラフ線又はグラフ面を、前記熱膨張層を前記熱膨張性シートの他面側から熱膨張させるための印刷画像成分として割り当てる設定手段と、
を備えたことを特徴とする立体造形物製造システム。 - 前記熱膨張層が形成されている側が前記一面側とされていることを特徴とする請求項1に記載の立体造形物製造システム。
- 前記一面側に割り当てたグラフ軸またはグラフ目盛りは、前記他面側に割り当てたグラフ線又はグラフ面との重複部分を除去したものであることを特徴とする請求項1又は2に記載の立体造形物製造システム。
- 所定の関数式にパラメータを代入するための入力手段と、
前記入力手段によりパラメータが代入された前記関数式に基づいて描画されるグラフの画像を表示させる表示制御手段と、
前記表示制御手段でプレビュー表示されるグラフの成分のうち、グラフ軸またはグラフ目盛りを、一面側に熱膨張層が形成された熱膨張性シートにおける前記熱膨張層上への印刷画像成分であって前記熱膨張層を熱膨張させるための印刷画像成分として割り当てるとともに、グラフ線又はグラフ面を、前記熱膨張層上への印刷画像成分であって前記熱膨張層の熱膨張に非寄与的な印刷画像成分として割り当てる設定手段と、を備えたことを特徴とする立体造形物製造システム。 - 前記設定手段は、前記グラフ線又はグラフ面を、前記熱膨張性シートの他面側への印刷画像成分であって前記熱膨張層を熱膨張させるための印刷画像成分としても割り当てることを特徴とする請求項4に記載の立体造形物製造システム。
- 前記熱膨張層の熱膨張に非寄与的な印刷画像成分は、三原色混色画像であり、
前記熱膨張層を熱膨張させるための印刷画像成分は、カーボンを含む黒色画像であることを特徴とする請求項5に記載の立体造形物製造システム。 - 所定の関数式にパラメータを代入するための入力手段と、
前記入力手段によりパラメータが代入された前記関数式に基づいて描画されるグラフの画像を表示させる表示制御手段と、
前記表示制御手段でプレビュー表示されるグラフの成分のうち、グラフ軸またはグラフ目盛りを、表面からの光照射により前記表面側に設けられた熱膨張層を隆起させるための画像成分として割り当てるとともに、グラフ線又はグラフ面を、裏面からの光照射により熱膨張層を隆起させるための画像成分として割り当てる設定手段と、
を備えたことを特徴とする立体造形物製造システム。 - 熱膨張性シートを立体造形させる装置のコンピュータを、
所定の関数式にパラメータを代入するための入力手段、
前記入力手段によりパラメータが代入された前記関数式に基づいて描画されるグラフの画像を表示させる表示制御手段、
前記表示制御手段で表示されるグラフのうち、グラフ軸またはグラフ目盛りを、前記熱膨張性シートにおける熱膨張層を前記熱膨張性シートの一面側から熱膨張させるための印刷画像成分として割り当てるとともに、グラフ線又はグラフ面を、前記熱膨張層を前記熱膨張性シートの他面側から熱膨張させるための印刷画像成分として割り当てる設定手段、
として機能させるためのプログラム。 - 一面側に熱膨張層が形成された熱膨張性シートを立体造形させる装置のコンピュータを、
所定の関数式にパラメータを代入するための入力手段、
前記入力手段によりパラメータが代入された前記関数式に基づいて描画されるグラフの画像を表示させる表示制御手段、
前記表示制御手段でプレビュー表示されるグラフの成分のうち、グラフ軸またはグラフ目盛りを、前記熱膨張性シートにおける前記熱膨張層上への印刷画像成分であって前記熱膨張層を熱膨張させるための印刷画像成分として割り当てるとともに、グラフ線又はグラフ面を、前記熱膨張層上への印刷画像成分であって前記熱膨張層の熱膨張に非寄与的な印刷画像成分として割り当てる設定手段、
として機能させるためのプログラム。 - 表面側に熱膨張層を設けた熱膨張性シートを立体造形させる装置のコンピュータを、
所定の関数式にパラメータを代入するための入力手段、
前記入力手段によりパラメータが代入された前記関数式に基づいて描画されるグラフの画像を表示させる表示制御手段、
前記表示制御手段でプレビュー表示されるグラフの成分のうち、グラフ軸またはグラフ目盛りを、表面からの光照射により前記熱膨張層を隆起させるための画像成分として割り当てるとともに、グラフ線又はグラフ面を、裏面からの光照射により熱膨張層を隆起させるための画像成分として割り当てる設定手段、
として機能させるためのプログラム。
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