KR20100127859A

KR20100127859A - 화상형상 변형장치, 화상형상 변형방법 및 화상형상 변형 프로그램

Info

Publication number: KR20100127859A
Application number: KR1020107024054A
Authority: KR
Inventors: 카즈토모 세키; 요시키 오노자와; 마사야 히구치; 노부유키 코노; 켄이치로 코마츠; 노부유키 오노
Original assignee: 가부시키가이샤 미마키 엔지니어링
Priority date: 2008-11-28
Filing date: 2009-11-20
Publication date: 2010-12-06
Also published as: EP2275988A1; CN102016914A; WO2010061799A1; JP2010152879A; CN102016914B

Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 화상형상 변형장치(10)는, 3차원 형상 미디어의 표면에 인쇄밴드마다 인쇄를 하는 3차원 프린터를 위한 화상의 형상을 변형하는 화상형상 변형장치로서, 인쇄밴드에서의 기준인쇄밴드에 대한 상대곡률을 인쇄밴드마다 구하는 상대곡률생성수단(11)과, 상대곡률에 따라서 화상을 인쇄밴드마다 확대 또는 축소하는 화상확대 축소수단(12)을 구비한다.

Description

화상형상 변형장치, 화상형상 변형방법 및 화상형상 변형 프로그램{IMAGE SHAPE DEFORMATION DEVICE, IMAGE SHAPE DEFORMATION METHOD, AND IMAGE SHAPE DEFORMATION PROGRAM}

본 발명은, 3차원 형상 미디어의 표면에 인쇄를 하는 3차원 프린터를 위한 화상의 형상을 변형하는 화상형상 변형장치, 화상형상 변형방법 및 화상형상 변형 프로그램에 관한 것이다.

3차원 형상 미디어의 표면에 화상을 인쇄하는 3차원 프린터가 알려져 있다. 일본특허공개공보 2007-8110호에는 이러한 종류의 3차원 프린터가 기재되어 있다. 이 3차원 프린터는, XYZ 직교좌표계에서의 X축(B축)에 대하여 미디어가 자전(自轉)하도록 회전시켜서 미디어의 표면에 화상을 인쇄한다.

일본특허공개공보 2007-8110호에는, 미디어의 구면(球面) 프린트면에 프린트되는 화상이 외관상 그 구면 프린트면의 주위방향(Y방향)을 향하여 점차 축소된 상태로 일그러지는 문제가 기재되어 있다. 이러한 문제점에 관하여, 일본특허공개공보 2007-8110호에는, 3차원 프린터를 제어하는 호스트 컴퓨터에 의해, 잉크젯 헤드로부터 분사하여 그 바로 아래의 구면 프린트면에 착탄시켜서 형성하는 화상 프린트용으로 Y방향으로 나란한 잉크의 도트 사이에 공백 부분을 넣어서, 그 구면 프린트면에 프린트되는 화상의 일그러짐을 보정하는 것이 기재되어 있다.

하지만, 3차원 형상 미디어의 표면(예를 들어, 구면이나 반구면)에 평면에 인쇄하기 위한 화상을 그대로 인쇄하면, 인쇄후의 화상은 외관상 X방향을 향해서도 일그러져 버린다. 예를 들어, 구면의 적도 위쪽에 시점을 두었을 경우, 적도에 따른 아랫변이 길고, 구면의 정상을 향하여 점차 축소된 상태로 일그러져 버린다.

그래서, 본 발명은, 3차원 형상 미디어의 표면에 인쇄를 하는 경우에, 인쇄화상의 외관상의 일그러짐을 줄일 수 있는 화상형상 변형장치, 화상형상 변형방법 및 화상형상 변형 프로그램을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명의 일측면에 따른 화상형상 변형장치는, 3차원 형상 미디어의 표면에 인쇄밴드마다 인쇄를 하는 3차원 프린터를 위한 화상의 형상을 변형하는 화상형상 변형장치로서, 인쇄밴드에서의 기준인쇄밴드에 대한 상대곡률을 인쇄밴드마다 구하는 상대곡률생성수단과, 상대곡률에 따라서 화상을 인쇄밴드마다 확대 또는 축소하는 화상확대축소수단을 구비한다.

또한, 본 발명의 다른 일측면에 따른 화상형상 변형방법은, 3차원 형상 미디어의 표면에 인쇄밴드마다 인쇄를 하는 3차원 프린터를 위한 화상의 형상을 변형하는 화상형상 변형방법으로서, 인쇄밴드에서의 기준인쇄밴드에 대한 상대곡률을 인쇄밴드마다 구하고, 상대곡률에 따라서 화상을 인쇄밴드마다 확대 또는 축소한다.

또한, 본 발명의 더욱 다른 일측면에 따른 화상형상 변형 프로그램은, 3차원 형상 미디어의 표면에 인쇄밴드마다 인쇄를 하는 3차원 프린터를 위한 화상의 형상을 변형하는 화상형상 변형 프로그램으로서, 컴퓨터를, 인쇄밴드에서의 기준인쇄밴드에 대한 상대곡률을 인쇄밴드마다 구하는 상대곡률생성수단과, 상대곡률에 따라서 화상을 인쇄밴드마다 확대 또는 축소하는 화상확대축소수단으로서 기능하게 한다.

본 발명에 따르면, 미디어의 상대곡률에 따라서 화상을 인쇄밴드마다 확대 또는 축소하기 때문에, 이 화상을 3차원 형상 미디어의 표면에 인쇄하였을 경우, 특정한 시점에 따른 인쇄화상의 외관상의 일그러짐을 줄일 수 있다.

상술한 상대곡률생성수단은, 기준인쇄밴드에 대응하는 미디어의 둘레길이인 기준둘레길이에 대한 미디어의 둘레길이를 나타내는 상대곡률을 인쇄밴드마다 구하는 것이 바람직하다. 이 경우, 상술한 화상확대축소수단은, 상대곡률이 작을수록 상기 화상을 확대하는 것이 바람직하고, 상대곡률이 클수록 상기 화상을 축소하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 3차원 형상 미디어의 표면에 화상을 인쇄하는 경우, 특정한 시점에 따른 인쇄화상의 외관상의 일그러짐을 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 3차원 프린터와 프린터 제어장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 나타내는 3차원 프린터의 주요부의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1에 나타내는 프린터 제어장치의 전기적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 화상형상 변형장치의 전기적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 5는 상대곡률을 구하는 방법을 나타내는 개념도이다.
도 6은 인쇄밴드마다의 상대곡률을 나타내는 도면이다.
도 7은 도 4에 나타내는 화상형상 변형장치에 따른 화상형상의 변형을 나타내는 개념도이다.
도 8은 좌표 데이터 및 헤드 데이터를 나타내는 도면이다.
도 9는 3차원 좌표 생성부의 기능을 나타내는 개념도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 화상형상 변형방법의 흐름도이다.
도 11은 종래의 화상전개방법을 나타내는 개념도이다.
도 12는 종래의 인쇄결과를 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 인쇄결과를 나타내는 도면이다.
도 14는 타원체 형상 미디어의 상대곡률을 구하는 방법을 나타내는 개념도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 한편, 각 도면에서 동일 또는 상당하는 부분에는 같은 부호를 사용한다.

도 1은 본 실시예에 따른 3차원 프린터와 프린터 제어장치의 구성을 나타내는 도면이다. 본 발명의 실시예에 따른 화상형상 변형장치는, 3차원 프린터(200)를 제어하기 위한 프린터 제어장치(100)에 탑재된다.

프린터 제어장치(100)로는 예를 들어, 컴퓨터(PC)가 사용된다. 프린터 제어장치(100)는, 3차원 프린터(200)와, 예를 들어, 이더넷(Ethernet)(10baseT) 방식에 의해 명령(command) 및 상태(status)를 이용한 쌍방향 통신을 한다. 구체적으로는, 프린터 제어장치(100)는 3차원 프린터(200)의 상태를 취득하기 위한 명령을 3차원 프린터(200)에 송신한다. 3차원 프린터(200)는 프린터 제어장치(100)로부터 명령을 수신하면, 현재 상태 예를 들어, 인쇄가능한지 여부에 관한 상태를 프린터 제어장치(100)에 반송한다.

프린터 제어장치(100)는 3차원 프린터(200)로부터의 상태를 확인하고, 인쇄가능한 경우에는 화상을 인쇄하기 위한 좌표 데이터 및 헤드 데이터를 차례로 3차원 프린터(200)에 송신한다. 3차원 프린터(200)는 이 좌표 데이터 및 헤드 데이터들을 차례로 메모리에 보존하다.

그 후, 프린터 제어장치(100)가 인쇄를 실행하기 위한 명령을 송신하면, 3차원 프린터(200)가 이 명령을 수신하고, 좌표 데이터 및 헤드 데이터에 근거하여 인쇄를 실행한다.

도 2는 3차원 프린터(200)의 주요부의 구성을 나타내는 도면이다. 도 2에 나타내는 3차원 프린터(200)는, 3차원 형상 예를 들어, 구형상의 미디어(300)의 표면에 화상을 인쇄하기 위한 프린터이다. 3차원 프린터(200)는, 미디어(300)의 표면에 잉크를 토출하는 헤드(210)와, 미디어(300) 및 헤드(210)를 지지하는 지지부(220)를 구비한다.

지지부(220)는, 미디어(300)를 X축방향으로 이동시키는 X축방향 이동부(221)와, 미디어(300)를 Z축방향으로 이동시키는 Z축방향 이동부(223)와, 미디어(300)를 X축(B축)에 대하여 자전하도록 회전시키는 B축 회전부(224)와, 미디어(300)를 Y축(A축)에 대하여 공전하도록 회전시키는 A축 회전부(225)와, 헤드(210)를 Y축방향으로 이동시키는 Y축방향 이동부(222)를 구비한다.

이 지지부(220)는, 프린터 제어장치(100)로부터 받은 좌표 데이터에 따라서 미디어(300) 및 헤드(210)의 위치를 정하는 동시에, 미디어(300)를 A축에 대하여 점차 회전시킴으로써 인쇄대상의 인쇄밴드를 정한다. 또한, 지지부(220)는 미디어(300)를 B축에 대하여 회전시킴으로써 헤드폭에 대응하는 인쇄밴드의 인쇄를 가능하게 한다.

또한, 헤드(210)는, 좌표 데이터에서의 인쇄 파라메터, 및 프린터 제어장치(100)로부터 받은 헤드 데이터에 근거하여 복수개의 노즐마다 잉크를 토출하고 잉크량을 조정한다.

도 3은 프린터 제어장치(100)의 구성을 나타내는 도면이다. 도 3에 나타내는 프린터 제어장치(100)는, 화상형상변형부(본 발명의 실시예에 따른 화상형상 변형장치)(10)와, RIP(Raster Image Processor)부(20)와, 3차원 좌표 생성부(30)와, 헤드 데이터 생성부(40)와, 데이터 전송·인쇄 제어부(50)를 구비한다.

화상형상변형부(10)는, 미디어(300)의 형상을 나타내는 미디어 형상 정보와, 인쇄할 화상 데이터를 받아서, 미디어(300)의 형상에 따라서 화상 데이터를 변경한다. 화상형상변형부(10)는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 상대곡률생성부(11)와 화상확대축소부(12)를 가진다.

상대곡률생성부(11)는, 인쇄밴드들 중 기준인쇄밴드에 대한 상대곡률을 인쇄밴드마다 구한다. 구체적으로는, 상대곡률생성부(11)는 인쇄밴드들 중 기준인쇄밴드에 대응하는 미디어(300)의 둘레길이인 기준둘레길이에 대한 각 인쇄밴드의 미디어(300)의 둘레길이를 나타내는 상대곡률을 인쇄밴드마다 구한다.

예를 들어, 상대곡률생성부(11)는 인쇄밴드마다 둘레길이를 구한다. 상대곡률생성부(11)는 인쇄밴드 중 1개를 기준인쇄밴드로 하고, 이 기준인쇄밴드의 둘레길이를 기준둘레길이로 한다. 예를 들어, 도 5에 나타내는 바와 같이, 구형상의 미디어(300)에서는, B축에 대하여 가장 적도측에 있는 인쇄밴드를 기준인쇄밴드(B0)라고 하면, 기준인쇄밴드(B0)의 기준둘레길이(BL0)와 그 밖의 인쇄밴드(B)의 둘레길이(BL)은 아래 식으로 구해진다.

BL0=2πR0

BL=2πR=2πR0cosθ

R0: 기준인쇄밴드(B0)의 B축 회전반경 즉, 미디어(300)의 적도반경

R: 그 밖의 인쇄밴드(B)의 B축 회전반경

θ: 기준인쇄밴드(B0)에 대한 그 밖의 인쇄밴드(B)의 중심각

그리고, 상대곡률생성부(11)는 기준둘레길이(BL0)에 대한 둘레길이(BL)를 나타내는 상대곡률(RC)을 아래 식에 따라 인쇄밴드마다 구한다.

RC=BL/BL0=cosθ

상대곡률생성부(11)는 도 6에 나타내는 바와 같은 인쇄밴드마다 구한 상대곡률(RC)을 화상확대축소부(12)에 공급한다.

화상확대축소부(12)는 상대곡률(RC)에 따라서 화상을 인쇄밴드마다 확대 또는 축소한다. 구체적으로는, 화상확대축소부(12)는 아래 식에 의해 화상의 확대축소율(ER)을 인쇄밴드마다 구한다.

ER=(1/RC)

그리고, 화상확대축소부(12)는 구한 확대축소율에 따라서 화상을 인쇄밴드마다 확대 또는 축소한다.

이에 의해, 화상확대축소부(12)는 도 7의 (a)에 나타내는 직사각형 화상을, 도 7의 (b)에 나타내는 바와 같이 상대곡률이 작을수록 화상을 확대하고, 상대곡률이 클수록 화상을 축소하게 된다. 특히, 구형상의 미디어(300)에서 화상확대축소부(12)는, 미디어(300)의 B축에 대한 적도로부터 정점을 향하여 점차 화상을 확대하게 된다.

도 3으로 돌아가, RIP부(20)는, 화상형상변형부(10)로부터의 화상 데이터를 받아서, PC용 화상 데이터에서 프린터용 화상 데이터로 변환한다. 예를 들어, RIP부(20)는 화상형상변형부(10)로부터의 화상 데이터로부터 화상의 크기와 같은 화상정보 및 래스터 데이터(raster data)를 생성한다. RIP부(20)는 화상정보를 3차원 좌표 생성부(30)에 공급하는 동시에, 래스터 데이터를 헤드 데이터 생성부(40)에 공급한다.

3차원 좌표 생성부(30)는 RIP부(20)로부터의 RIP된 화상 데이터와 미디어 형상 정보를 받아서, 3차원 프린터(200)가 인쇄하기 위한 좌표 데이터를 생성한다.

헤드 데이터 생성부(40)는 RIP부(20)로부터의 래스터 데이터와 3차원 좌표 생성부(30)로부터의 좌표 데이터를 받아서, 좌표 데이터에 1대1로 대응하는 헤드 데이터로서, 3차원 프린터(200)가 인쇄를 하기 위한 헤드 데이터를 생성한다.

도 8에 이 좌표 데이터 및 헤드 데이터들의 일례를 나타낸다. 도 8에서는, 3그룹(열)×106개=318개의 노즐을 가지는 헤드(210)를 사용하여 인쇄를 하는 경우에 대하여 예시한다. 좌표 데이터 및 헤드 데이터는 미디어(300)에서의 각 인쇄밴드(B)의 각 인쇄셀(C)에 대하여 1대1로 대응하여 복수개 생성된다. 한편, 인쇄밴드의 폭 및 인쇄셀의 크기는 헤드의 크기 즉, 노즐의 개수 및 간격에 따라서 결정한다.

좌표 데이터는 예를 들어, 헤드(210)에서의 왼쪽 아래 노즐의 위치를 헤드의 기준점으로 하고, 이 기준점의 좌표값을 가진다. 구체적으로는, 좌표 데이터는 3차원 프린터(200)에서의 미디어(300) 및 헤드(210)를 지지하는 지지부(220)를 제어하기 위한 복수개의 좌표값을 가진다. 즉, 좌표 데이터는, X축방향 이동부(221)를 제어하기 위한 X축 좌표값과, Y축방향 이동부(222)를 제어하기 위한 Y축 좌표값과, Z축방향 이동부(223)를 제어하기 위한 Z축 좌표값과, B축회전부(224)를 제어하기 위한 B축 좌표값과, A축회전부(225)를 제어하기 위한 A축 좌표값을 가진다.

본 실시예에서는, C축 좌표 제어, D축 좌표 제어 및 E축 좌표 제어를 하지 않는 형태를 예시하였는데, 이들을 제어하는 경우, 좌표 데이터는 C축 좌표값, D축 좌표값 및 E축 좌표값을 가지게 된다.

또한, 좌표 데이터에는 잉크색(예를 들어, 블랙, 시안, 마젠타, 옐로우)에 대응하는 헤드 번호나 UV 경화 파라메터가 부가된다.

이 좌표값, 헤드 번호 및 UV 경화 파라메터는 대응된 격납위치에 따라서 메모리에 격납되어 있다.

한편, 헤드 데이터는 래스터 데이터를 3차원 프린터용으로 1헤드 1토출 단위로 정리한 것이며, 좌표 데이터와 1대1로 대응되어 있다. 헤드 데이터는 잉크를 토출하는 노즐마다 계조값(tone value)을 결정한다. 또한, 헤드 데이터는 노즐 그룹 사이(열 사이)의 토출 지연 파라메터를 결정한다.

이 노즐의 계조값 및 노즐 그룹 사이의 토출 지연 파라메터는, 대응된 격납위치에 따라서 메모리에 격납되어 있다.

한편, 인쇄범위 밖 즉, 공(空)이송범위에서의 인쇄 셀(Ca)에서는, 헤드 데이터에서의 노즐의 계조가 아니라, 좌표 데이터에서의 헤드 번호를 지정하지 않음으로써 대응한다. 이 좌표 데이터 및 헤드 데이터들은 데이터 전송·인쇄 제어부(50)로 공급된다.

여기서, 3차원 좌표 생성부(30)는 인쇄밴드마다의 해상도를 맞추기 위하여, 상대곡률 및 인쇄범위(예를 들어, 둘레길이)에 따라서 잉크토출간격이나 헤드이송거리를 인쇄밴드마다 조정한다.

구체적으로는, 3차원 좌표 생성부(30)는 상대곡률생성부(11)와 마찬가지로 인쇄밴드마다 둘레길이(BL) 및 상대곡률(RC)을 구하고, 이 둘레길이(BL), 상대곡률(RC) 및 원하는 해상도에 근거하여 잉크토출좌표간격(Si)(반구인 경우에는 회전각 Degree)을 구한다.

Si=360/(BL/Sr)×(1/RC)

Sr: 해상도의 도트간격

3차원 좌표 생성부(30)는 이 잉크토출좌표간격(Si)에 근거하여 상술한 각 좌표값을 설정한다.

이에 의해, 도 9에 나타내는 바와 같이, 인쇄밴드마다 해상도를 맞출 수 있다. 상세히 설명하면, 도 9의 (a)에 나타내는 구형상의 미디어(300)의 표면을 직사각형으로 전개한 도면을 도 9의 (b)에 나타낸다. 도 9의 (b)에서의 파선은 B축에 대한 회전각도를 나타내고, 그 간격은 등각도이다. 도 9의 (b)에 나타내는 바와 같이, 3차원 좌표 생성부(30)는 상대곡률(RC)이 작을수록 잉크토출좌표간격(Si)을 크게 하고, 상대곡률(RC)이 클수록 잉크토출좌표간격(Si)을 작게 한다. 바꾸어 말하면, 구형상의 미디어(300)에서 3차원 좌표 생성부(30)는 미디어(300)의 적도측으로부터 정점측을 향하여 잉크토출좌표간격(Si)을 크게 한다. 그 결과, 도 9의 (c)에 나타내는 바와 같이, 인쇄밴드길이를 둘레길이로 변환하면, 외관상 잉크토출좌표간격(Si) 즉, 해상도를 인쇄밴드마다 맞출 수 있다.

도 3으로 돌아가, 데이터 전송·인쇄 제어부(50)는 3차원 프린터(200)의 인쇄제어를 한다. 예를 들어, 데이터 전송·인쇄 제어부(50)는 상술한 바와 같이, 3차원 프린터(200)에 명령을 송신하고 3차원 프린터(200)의 상태를 확인한다. 3차원 프린터(200)의 상태가 인쇄가능을 나타낼 때, 데이터 전송·인쇄 제어부(50)는 3차원 좌표 생성부(30)로부터의 좌표 데이터와 헤드 데이터 생성부(40)로부터의 헤드 데이터를 3차원 프린터(200)에 차례로 출력한다. 그 후, 데이터 전송·인쇄 제어부(50)가 인쇄실행 명령을 송신하면, 3차원 프린터(200)에 의해 미디어(300)의 표면에 대한 화상의 인쇄가 이루어진다.

이어서, 화상형상 변형장치(10)의 동작을 설명하는 동시에, 본 발명의 실시예에 따른 화상형상 변형방법을 설명한다. 도 10은 화상형상 변형처리를 나타내는 흐름도이다.

화상형상 변형장치(10)는 예를 들어, CPU, ROM, RAM을 포함하는 컴퓨터를 주체로 하여 구성되어 있고, 도 4에 나타낸 화상형상 변형장치(10)의 각 기능은 ROM이나 RAM 상에 화상형상 변형 프로그램을 판독하게 하여, 이 화상형상 변형 프로그램을 CPU에 의해 실행함으로써 실현된다. 즉, CPU에 의해 화상형상 변형장치(10)의 동작이 총괄적으로 제어되고, 화상형상 변형 프로그램에 실행되어, 도 10의 흐름도에 나타내는 화상형상 변형처리가 이루어진다.

여기서, 화상형상 변형 프로그램은, 플로피 디스크, CD-ROM, DVD 혹은 ROM 등의 기록매체, 혹은 반도체 메모리에 격납되어 제공되는 것이어도 되고, 또한 반송파에 중첩된 컴퓨터 데이터 신호로서 네트워크를 통하여 제공되는 것이어도 된다. 이 경우, 화상형상 변형장치(10)는 상기 기록매체로부터 프로그램 등의 데이터를 판독하기 위한 판독장치(도시하지 않음)나 네트워크를 통하여 프로그램 등의 데이터를 취득하기 위한 통신장치(도시하지 않음)를 가진다.

이 경우, CPU가 화상형상 변형장치(10)의 각 부로서 기능한다. 화상형상 변형장치(10)는 프린터 제어장치(100)에 실장되는 ASIC나 FPGA 등이어도 된다. 또한, 화상형상 변형장치(10)는 프린터 제어장치(100) 전체를 제어하는 CPU와, ASIC나 FPGA 등을 포함하는 구성이어도 된다. 이 경우, 화상형상 변형장치(10)의 일부 구성은 예를 들어, CPU와 별도의 ASIC나 FPGA 등에 의해 구성된다. 예를 들어, 화상형상 변형장치(10)에서의 상대곡률생성부(11)나 화상확대축소부(12)의 상기 연산처리를 하는 부분을 ASIC나 FPGA 등에 의해 구성하는 것을 생각할 수 있다. 이와 같이 구성하면, 예를 들어, 상대곡률생성부(11)나 화상확대축소부(12)의 연산처리를 적절하면서 고속으로 실시할 수 있게 된다.

먼저, 상대곡률생성부(11)에 의해, 인쇄밴드(B)마다 둘레길이(BL)가 구해지고(S01), 인쇄밴드에서의 기준인쇄밴드(B0)가 결정되는 동시에, 이 기준인쇄밴드(B0)의 둘레길이가 기준둘레길이(BL0)로서 결정된다(S02). 이어서, 상대곡률생성부(11)에 의해, 기준둘레길이(BL0)에 대한 둘레길이(BL)를 나타내는 상대곡률(RC)이 인쇄밴드마다 구해진다(S03)(도 6).

이어서, 화상확대축소부(12)에 의해, 상대곡률(RC)에 근거한 확대축소율(ER)이 인쇄밴드마다 구해지고(S04), 이 확대축소율(ER)에 따라서 화상이 인쇄밴드마다 확대 또는 축소된다(S05)(도 7).

그런데, 종래의 화상전개방법은 도 11에 나타내는 바와 같이, 예를 들어 반구형상의 미디어(300)의 표면을 직사각형으로 전개하고, 그 위에 직사각형 화상을 대응시키는 방법이었다. 그 때문에, 도 12에 나타내는 바와 같이, 직사각형 화상을 반구형상의 미디어(300)에 그대로 인쇄하면, 외관상 화상이 일그러져 버린다. 구체적으로는, 미디어(300)의 적도 위쪽(도 12의 지면의 표측)에 시점을 두었을 경우, 적도에 따른 화상의 아랫변이 길고, 구면의 꼭대기를 향하여 화상이 축소된 상태로 일그러져 보인다.

하지만, 본 실시예의 화상형상 변형장치(10), 화상형상 변형방법 및 화상형상 변형 프로그램에 따르면, 도 13의 (a)에 나타내는 바와 같이, 미디어(300)의 상대곡률에 따라서 화상을 인쇄밴드마다 확대 또는 축소한다. 구체적으로는, 상대곡률이 작을수록 화상을 확대하고, 상대곡률이 클수록 화상을 축소하기 때문에, 도 13의 (b)에 나타내는 바와 같이, 직사각형 화상을 3차원 형상의 미디어(300)의 표면에 인쇄하였을 경우, 특정한 시점에 따른 인쇄화상의 외관상의 일그러짐을 줄일 수 있다.

한편, 본 발명은 상술한 본 실시예로 한정되지 않고 여러가지 변형이 가능하다. 예를 들어, 본 실시예는 구형상이나 반구형상의 미디어로 한정되지 않고, 여러가지 3차원 형상의 미디어의 인쇄에 적용할 수 있다. 예를 들어, 타원체 형상이나 호리병 형상의 미디어라도, 본 발명의 사상을 적용하면 특정한 시점에 따른 인쇄화상의 외관상의 일그러짐을 줄일 수 있다.

아래에서는, 변형예로서 타원체 형상의 상대곡률을 구하는 방법을 예시한다. 도 14에 나타내는 바와 같은 타원체 형상의 미디어에서는, 인쇄밴드의 둘레길이(BL)가 아래 식에 의해 구해진다.

a: 미디어에서의 한쪽 회전반경

b: 미디어에서의 다른 쪽 회전반경

따라서, 이와 같이 하여 구한 둘레길이 중 1개를 기준둘레길이(BL0)로 하고, 상술한 바와 같이 기준둘레길이(BL0)에 대한 둘레길이(BL)를 나타내는 상대곡률(RC)을 인쇄밴드마다 구하여, 이 상대곡률(RC)에 따라서 화상을 확대 또는 축소하면 된다.

한편, 근사값이 실제 미디어 길이 이상이 되는 것을 방지하기 위하여, 상기 식에서의 계수 2.2를 예를 들어, 2.1로 변경하여도 된다.

또한, 본 실시예에서는, 상대곡률생성부(11)는 인쇄밴드에서의 기준인쇄밴드에 대응하는 미디어(300)의 기준둘레길이로서, 그 기준둘레길이에 대한 미디어(300)의 둘레길이를 나타내는 상대곡률을 구하였는데, 상대곡률생성부(11)는 인쇄밴드에서의 기준인쇄밴드에 대응하는 기준곡률 1/R0로서, 이 기준둘레길이에 대한 곡률 1/R을 나타내는 상대곡률을 구하여도 된다. 이 경우, 화상확대축소부(12)는 이 상대곡률에 따라서 상대곡률이 클수록 화상을 확대하고, 상대곡률이 작을수록 화상을 축소하게 된다.

본 발명은, 3차원 형상 미디어의 표면에 화상을 인쇄하는 경우, 인쇄화상의 외관상의 일그러짐을 줄이는 용도에 적용할 수 있다.

10: 화상형상변형부(화상형상 변형장치)
11: 상대곡률생성부(상대곡률생성수단)
12: 화상확대축소부(화상확대축소수단)
20: RIP부 30: 3차원 좌표 생성부
40: 헤드 데이터 생성부 50: 데이터 전송·인쇄 제어부
100: 프린터 제어장치 200: 3차원 프린터
210: 헤드 220: 지지부
221: X축방향 이동부 222: Y축방향 이동부
223: Z축방향 이동부 224: B축 회전부
225: A축 회전부 300: 미디어

Claims

3차원 형상 미디어의 표면에 인쇄밴드마다 인쇄를 하는 3차원 프린터를 위한 화상의 형상을 변형하는 화상형상 변형장치로서,
상기 인쇄밴드의 기준인쇄밴드에 대한 상대곡률을 상기 인쇄밴드마다 구하는 상대곡률생성수단과,
상기 상대곡률에 따라서 상기 화상을 상기 인쇄밴드마다 확대 또는 축소하는 화상확대축소수단을 구비하는 화상형상 변형장치.
제 1 항에 있어서,
상기 상대곡률생성수단은, 상기 기준인쇄밴드에 대응하는 상기 미디어의 기준둘레길이에 있어서 상기 기준둘레길이에 대한 상기 미디어의 둘레길이를 나타내는 상기 상대곡률을 상기 인쇄밴드마다 구하는 화상형상 변형장치.
제 2 항에 있어서,
상기 화상확대축소수단은 상기 상대곡률이 작을수록 상기 화상을 확대하는 화상형상 변형장치.
제 2 항에 있어서,
상기 화상확대축소수단은 상기 상대곡률이 클수록 상기 화상을 축소하는 화상형상 변형장치.
3차원 형상 미디어의 표면에 인쇄밴드마다 인쇄를 하는 3차원 프린터를 위한 화상의 형상을 변형하는 화상형상 변형방법으로서,
상기 인쇄밴드의 기준인쇄밴드에 대한 상대곡률을 상기 인쇄밴드마다 구하고,
상기 상대곡률에 따라서 상기 화상을 상기 인쇄밴드마다 확대 또는 축소하는 화상형상 변형방법.
3차원 형상 미디어의 표면에 인쇄밴드마다 인쇄를 하는 3차원 프린터를 위한 화상의 형상을 변형하는 화상형상 변형 프로그램으로서,
컴퓨터를,
상기 인쇄밴드들 중 기준인쇄밴드에 대한 각 인쇄밴드의 상대곡률을 상기 인쇄밴드마다 구하는 상대곡률생성수단과,
상기 상대곡률에 따라서 상기 화상을 상기 인쇄밴드마다 확대 또는 축소하는 화상확대축소수단으로서 기능하게 하는 화상형상 변형 프로그램.