TWI405676B - 提高定位精準度的立體影像列印裝置及其列印方法 - Google Patents

Description

提高定位精準度的立體影像列印裝置及其列印方法

本發明係有關於一種立體影像列印裝置，尤指一種可提高定位精準度的立體影像列印裝置及其列印方法。

傳統的立體影像列印裝置係將立體影像列印於光柵板上以產生立體視覺的效果。光柵板係由透明材質製作而成，且立體影像係為配合光柵板樣式(光柵板上各光柵的寬度、密度等參數)所製作出的交錯影像。要將交錯影像印刷於光柵板上，則需要具有精準定位功能的定位模組來輔助列印頭將交錯影像轉印於光柵板上的正確位置。然而，傳統定位模組的結構較為複雜，以至於其製造成本昂貴、操作過程繁瑣且具龐大的設備體積，故難以推廣至辦公室以及家庭市場。

本發明係提供一種可提高定位精準度的立體影像列印裝置及其列印方法，以解決上述之問題。

本發明之申請專利範圍係揭露一種提高定位精準度的立體影像列印裝置，其包含有一致動單元，其係用來移動一光柵結構，以及一定位模組。該定位模組包含有複數個遮光條，其係設置於該光柵結構之一側，一平面光源，其係設置於該光柵結構之另一側，以及一感光元件，其係設置於該光柵結構之該側。該平面光源係用來發射光線以穿透該光柵結構與相鄰遮光條之間隙，該感光元件係用來接收該光柵結構與相鄰遮光條間隙所穿透之該平面光源所發射光線，藉以產生相對應之一光強度訊號。該列印裝置另包含有一控制單元，其係耦合於該致動單元與該感光元件。該控制單元係用來依據該感光元件所產生之該光強度訊號控制該致動單元移動該光柵結構。

本發明之申請專利範圍另揭露該立體影像列印裝置另包含有一列印頭，其係耦合於該控制單元，該列印頭係用來依據該控制單元所傳來之控制訊號將一目標影像資料轉印至該光柵結構之相對應位置。

本發明之申請專利範圍另揭露該感光元件係為單點式感光元件，且該單點式感光元件所產生之該光強度訊號係為一弦波訊號。

本發明之申請專利範圍另揭露該定位模組另包含有一集光器，其係設置於該複數個遮光條與該感光元件之間。

本發明之申請專利範圍另揭露各遮光條之寬度係小於該光柵結構之光柵寬度。

本發明之申請專利範圍另揭露兩相鄰遮光條之間距係等於該光柵結構之相鄰光柵間距。

本發明之申請專利範圍另揭露該光柵結構之移動方向係實質上垂直於該遮光條之排列方向。

本發明之申請專利範圍另揭露一種提高定位精準度的立體影像列印方法，其包含有設置複數個遮光條於一光柵結構之一側；驅動該光柵結構相對該複數個遮光條移動；一平面光源發射光線以穿透該光柵結構與相鄰遮光條之間隙；一感光元件接收該光柵結構與相鄰遮光條間隙所穿透之該平面光源所發射光線，藉以產生相對應之一光強度訊號；以及依據該感光元件所產生之該光強度訊號控制該光柵結構之移動。

本發明之申請專利範圍另揭露該立體影像列印方法另包含有接收一目標影像資料；設定該目標影像資料與該光柵結構之相對應關連性；以及於移動該光柵結構之過程中，將該目標影像資料轉印至該光柵結構之相對應位置。

本發明之申請專利範圍另揭露該立體影像列印方法另包含有於移動該光柵結構之過程中，依據該感光元件所產生之該光強度訊號將該目標影像資料轉印至該光柵結構之相對應位置。

本發明之申請專利範圍另揭露接收該目標影像資料包含有接收一交錯影像資料。

本發明之申請專利範圍另揭露驅動該光柵結構相對該複數個遮光條移動包含驅動該光柵結構沿著實質上垂直於該遮光條之排列方向相對該複數個遮光條移動。

本發明之立體影像列印裝置及其列印方法係利用單點式感光元件接收光柵結構與相鄰遮光條間隙所穿透之平面光源所發射的光線，以藉由光柵結構與複數個遮光條之相對移動產生相對應的光強度訊號，而依據感光元件所產生的光強度訊號(例如為弦波訊號)，可相對應地驅動光柵結構移動，以使列印頭可精準地將該目標影像資料轉印至光柵結構的相對應位置，而完成立體影像之列印。因此本發明之定位模組的結構簡單、體積小而成本低廉，且其定位方式簡單，於硬體與軟體方面的訊號處理快速，故可有效提高列印立體影像時的定位精準度。

請參閱第1圖，第1圖為本發明較佳實施例一立體影像列印裝置10之示意圖。立體影像列印裝置10包含有一致動單元12、一定位模組14、一控制單元16、以及一列印頭18。致動單元12係用來移動一光柵結構20。定位模組14係用來判斷光柵結構20之位置。控制單元16係耦合於致動單元12、定位模組14與列印頭18。控制單元16係用來依據定位模組14所提供之訊號控制致動單元12移動光柵結構20，接著驅動列印頭18將一目標影像資料轉印至光柵結構20之相對應位置，以使本發明之立體影像列印裝置10具有較佳的定位精準度。其中該目標影像資料係可為一交錯影像資料。

定位模組14包含有複數個遮光條22、一平面光源24、一感光元件26、以及一集光器28。複數個遮光條22係設置於光柵結構20之一側；平面光源24係設置於光柵結構之另一側，且平面光源24係用來發射光線以穿透光柵結構20與相鄰遮光條22之間隙；感光元件26係設置於光柵結構20之該側，意即與複數個遮光條22之同一側，且感光元件26係用來接收光柵結構20與相鄰遮光條22間隙所穿透之平面光源24所發射光線，藉以產生相對應之一光強度訊號。舉例來說，感光元件26係可為單點式感光元件，例如光電二極體或光敏電阻等，且該單點式感光元件所產生之該光強度訊號係可為一弦波訊號。集光器28係設置於複數個遮光條22與感光元件26之間，集光器28係用來匯集感光元件26所接收平面光源24透射光柵結構20與相鄰遮光條22間隙之光線，以避免感光元件26受外界雜訊干擾而產生失真的光強度訊號。

請參閱第2圖，第2圖為本發明較佳實施例之立體影像列印方法之流程圖。該方法包含有下列步驟：

步驟100：設置複數個遮光條22於光柵結構20旁。

步驟102：致動單元12驅動光柵結構20相對複數個遮光條22移動。

步驟104：平面光源24發射光線以穿透光柵結構20與相鄰遮光條22之間隙。

步驟106：感光元件26接收光柵結構20與相鄰遮光條22間隙所穿透之平面光源24所發射光線，藉以產生相對應之一光強度訊號。

步驟108：控制單元16依據感光元件26所產生的光強度訊號控制致動單元12驅動光柵結構20。

步驟110：控制單元16接收該目標影像資料。

步驟112：設定該目標影像資料與光柵結構20之相對應關連性。

步驟114：於移動光柵結構20之過程中，列印頭18將該目標影像資料轉印至光柵結構20之相對應位置，而完成立體影像之列印。

於此針對上述步驟分別進行詳細說明。首先，平面光源24與感光元件26係分別設置於光柵結構20之兩側。集光器28係用來輔助感光元件26接收平面光源24所發射之光線，故集光器28係設置於光柵結構20相同於感光元件26之該側。請參閱第3圖與第4圖，第3圖與第4圖分別為本發明較佳實施例之光柵結構20與遮光條22之相對位置示意圖。遮光條22係用來阻擋平面光源24所發射之部分光線，以使感光元件26可接收到具有強弱變化之光強度訊號，因此各遮光條22之寬度係小於光柵結構20之光柵寬度，且兩相鄰遮光條22之間距係可等同於光柵結構20之相鄰光柵間距(舉例來說，如第3圖所示，兩相鄰遮光條22之間距大小係為L1，兩相鄰光柵之間距大小係為L2，且L1等於L2)，以使平面光源24所發射光線可穿透光柵結構20與相鄰遮光條22之間隙，而為感光元件26所接收。

致動單元12係用來驅動光柵結構20沿著實質上垂直於遮光條22之排列方向(如第3圖與第4圖所示之箭頭D1相對遮光條22移動。由於光柵結構20之各光柵係具有聚光的功用，故當光柵結構20相對遮光條22移動至如第3圖所示之位置時，複數個遮光條22係遮蔽了大部分光柵結構20所匯聚之光線，故感光元件26所接收到平面光源24發射且穿透光柵結構20與相鄰遮光條22間隙的光線係為微弱光強的光訊號；而當光柵結構20相對遮光條22移動至如第4圖所示之位置時，複數個遮光條22係無法遮蔽大部分光柵結構20所匯聚之光線，故感光元件26所接收到平面光源24發射且穿透光柵結構20與相鄰遮光條22間隙的光線係為具高明亮度的光訊號。因此，當光柵結構20相對複數個遮光條22移動時，感光元件26可藉由接收具有明暗變化的光訊號而產生相對應的光強度訊號。舉例來說，該光強度訊號係可為弦波訊號。

接著，控制單元16接收該目標影像資料，並設定該目標影像資料與光柵結構20之相對應關連性。然後控制單元16便可依據感光元件26所產生的光強度訊號(例如為弦波訊號)，控制致動單元12驅動光柵結構20移動，以使列印頭18可精準地將該目標影像資料轉印至光柵結構20的相對應位置，而完成立體影像之列印，也就是說感光元件26所產生的光強度訊號可作為判斷該目標影像資料與光柵結構20是否位於正確相對位置之參考依據，若列印頭18將該目標影像資料轉印至光柵結構20之過程中有所列印偏差，例如作為列印媒介之光柵結構20因有所皺折而造成列印序列行程之延誤，或是致動單元12打滑而造成列印序列行程之延誤，則可依據感光元件26所產生的光強度訊號而判讀出該目標影像資料與光柵結構20處於有所偏差之相對位置，之後控制單元16便可依據該光強度訊號控制致動單元12調整光柵結構20之移動狀況，藉以將該目標影像資料與光柵結構20調整回正確之相對位置。於本發明之較佳實施例中，定位模組14可藉由光柵結構20與遮光條22之相對位置變化而產生呈現強弱交錯循環的弦波訊號，故控制單元16可利用此弦波訊號判斷出關於光柵結構20的移動參數(例如速度、距離、方向等)，因此本發明之立體影像列印裝置10即可於列印立體影像時運用此弦波訊號作為定位的參考依據，以確保該目標影像資料可正確地被轉印至光柵結構20上的相對應位置。

相較於先前技術，本發明之立體影像列印裝置及其列印方法係利用單點式感光元件接收光柵結構與相鄰遮光條間隙所穿透之平面光源所發射的光線，以藉由光柵結構與複數個遮光條之相對移動產生相對應的光強度訊號。因此本發明之定位模組的結構簡單、體積小而成本低廉，且其定位方式簡單，於硬體與軟體方面的訊號處理快速，故可有效提高列印立體影像時的定位精準度。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

10．．．立體影像列印裝置

12．．．致動單元

14．．．定位模組

16．．．控制單元

18．．．列印頭

20．．．光柵結構

22．．．遮光條

24．．．平面光源

26．．．感光元件

28．．．集光器

步驟100、102、104、106、108、110、112、114

第1圖為本發明較佳實施例之立體影像列印裝置之示意圖。

第2圖為本發明較佳實施例之立體影像列印方法之流程圖。

第3圖與第4圖分別為本發明較佳實施例之光柵結構與遮光條之相對位置示意圖。

10．．．立體影像列印裝置

12．．．致動單元

14．．．定位模組

16．．．控制單元

18．．．列印頭

20．．．光柵結構

22．．．遮光條

24．．．平面光源

26．．．感光元件

28．．．集光器

Claims (12)

1. 一種提高定位精準度的立體影像列印裝置，其包含有：一致動單元，其係用來移動一光柵結構；一定位模組，其包含有：複數個遮光條，其係設置於該光柵結構之一側；一平面光源，其係設置於該光柵結構之另一側，該平面光源係用來發射光線以穿透該光柵結構與相鄰遮光條之間隙；以及一感光元件，其係設置於該光柵結構之該側，該感光元件係用來接收該光柵結構與相鄰遮光條間隙所穿透之該平面光源所發射光線，藉以產生相對應之一光強度訊號，其中該感光元件係為單點式感光元件，且該單點式感光元件所產生之該光強度訊號係為一弦波訊號；以及一控制單元，其係耦合於該致動單元與該感光元件，該控制單元係用來依據該感光元件所產生之該光強度訊號控制該致動單元移動該光柵結構。
2. 如請求項1所述之立體影像列印裝置，其另包含有：一列印頭，其係耦合於該控制單元，該列印頭係用來依據該控制單元所傳來之控制訊號將一目標影像資料轉印至該光柵結構之相對應位置。
3. 如請求項2所述之立體影像列印裝置，其中該目標影像資料係為 一交錯影像資料。
4. 如請求項1所述之立體影像列印裝置，其中該定位模組另包含有一集光器，其係設置於該複數個遮光條與該感光元件之間。
5. 如請求項1所述之立體影像列印裝置，其中各遮光條之寬度係小於該光柵結構之光柵寬度。
6. 如請求項1所述之立體影像列印裝置，其中兩相鄰遮光條之間距係等於該光柵結構之相鄰光柵間距。
7. 如請求項1所述之立體影像列印裝置，其中該光柵結構之移動方向係實質上垂直於該遮光條之排列方向。
8. 一種提高定位精準度的立體影像列印方法，其包含有：設置複數個遮光條於一光柵結構之一側；驅動該光柵結構相對該複數個遮光條移動；一平面光源發射光線以穿透該光柵結構與相鄰遮光條之間隙；一感光元件接收該光柵結構與相鄰遮光條間隙所穿透之該平面光源所發射光線，藉以產生相對應之一光強度訊號，其中該感光元件係為單點式感光元件，且該單點式感光元件所產生之該光強度訊號係為一弦波訊號；以及依據該感光元件所產生之該光強度訊號控制該光柵結構之移動。
9. 如請求項8所述之立體影像列印方法，其另包含有：接收一目標影像資料；設定該目標影像資料與該光柵結構之相對應關連性；以及於移動該光柵結構之過程中，將該目標影像資料轉印至該光柵結構之相對應位置。
10. 如請求項9所述之立體影像列印方法，其另包含有：於移動該光柵結構之過程中，依據該感光元件所產生之該光強度訊號將該目標影像資料轉印至該光柵結構之相對應位置。
11. 如請求項9所述之立體影像列印方法，其中接收該目標影像資料包含有接收一交錯影像資料。
12. 如請求項8所述之立體影像列印方法，其中驅動該光柵結構相對該複數個遮光條移動包含：驅動該光柵結構沿著實質上垂直於該遮光條之排列方向相對該複數個遮光條移動。