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【发明授权】图像形成装置_株式会社东芝;东芝泰格有限公司_201710941616.2 

申请/专利权人:株式会社东芝;东芝泰格有限公司

申请日:2017-10-10

公开(公告)日:2020-11-20

公开(公告)号:CN108234800B

主分类号:H04N1/00(20060101)

分类号:H04N1/00(20060101);G06T17/00(20060101);B29C67/00(20170101);B33Y50/00(20150101);G03G15/00(20060101)

优先权:["20161220 US 15/384,492"]

专利状态码:有效-授权

法律状态:2020.11.20#授权;2019.07.19#实质审查的生效;2018.06.29#公开

摘要:实施方式的图像形成装置包括立体读取部、绘图数据生成部以及打印部。立体读取部包括配置部、传感器以及模型数据生成部。配置部配置对象的物体。传感器获取作为与配置于所述配置部的物体的三维形状有关的信息的三维信息。模型数据生成部基于所述三维信息生成表示所述物体的三维形状的三维模型数据。绘图数据生成部基于所述三维模型数据生成作为将所述物体投影到平面上的二维图像的数据的绘图数据。打印部基于所述绘图数据在片材上形成图像。

主权项:1.一种图像形成装置,包括:立体读取部、绘图数据生成部以及打印部,所述立体读取部包括:配置部,配置对象的物体;传感器,获取作为与配置于所述配置部的物体的三维形状有关的信息的三维信息;以及模型数据生成部,基于所述三维信息,生成表示所述物体的三维形状的三维模型数据,所述绘图数据生成部基于所述三维模型数据而生成作为将所述物体投影到平面上的二维图像的数据的绘图数据,所述打印部基于所述绘图数据在片材上形成图像,所述三维模型数据是表示所述物体的三维形状的标准三角语言数据。

全文数据:图像形成装置技术领域[0001]本发明涉及图像形成装置。背景技术[0002]三维扫描仪在对象物体的表面获取多个点的三维坐标数据X、Y、Z并生成作为获取到的坐标数据的集合体的点云数据。最近,也有无需对对象物体标记标志且有关配置于载置台的对象物体生成点云数据的装置。[0003]但是,三维扫描仪的用途受到限制,存在无法充分地普及的问题。发明内容[0004]实施方式的图像形成装置包括:立体读取部、绘图数据生成部以及打印部,所述立体读取部包括:配置部,配置对象的物体;传感器,获取作为与配置于所述配置部的物体的三维形状有关的信息的三维信息;以及模型数据生成部,基于所述三维信息,生成表示所述物体的三维形状的三维模型数据,所述绘图数据生成部基于所述三维模型数据而生成作为将所述物体投影到平面上的二维图像的数据的绘图数据,所述打印部基于所述绘图数据在片材上形成图像。附图说明[0005]图1是表示第一实施方式的图像形成装置1的整体构成例的图。[0006]图2是表示使第一实施方式的图像形成装置1的立体读取部150向上方旋转移动的状态的整体构成例的图。[0007]图3是表示第一实施方式的图像形成装置1的功能构成例的框图。[0008]图4是表示配置于载置台152的物体的一个具体例的图。[0009]图5是表示当确定基准方向时在显示器110中显示的图像的具体例的图。[0010]图6是表示通过打印部130形成的绘图的具体例的图。[0011]图7是表示图像形成装置1的第一实施方式的处理流程的流程图。[0012]图8是表示第二实施方式的图像形成装置2的整体构成例的框图。[0013]图9是表示第二实施方式的图像形成装置2的功能构成例的框图。[0014]图10是表示图像形成装置2的处理流程的流程图。具体实施方式[0015][0016]以下,参照附图说明第一实施方式的图像形成装置1。图1是表示第一实施方式的图像形成装置1的整体构成例的图。图像形成装置1例如是复合机。图像形成装置1包括:显示器110、控制面板120、打印部130、片材收纳部140以及立体读取部150。立体读取部150包括摄像部151和载置台152。此外,图像形成装置1的打印部130既可以是使色调剂图像定影的装置,也可以是喷墨式的装置。[0017]图像形成装置1使用色调剂等显影剂在片材上形成图像。片材例如是纸或标签纸。只要片材是图像形成装置1能够在表面形成图像的物体即可,可以是任意的物体。[0018]显不器110是液晶显不器、有机ELElectroLuminescence:电致发光)显不器等图像显示装置。显示器110显示与图像形成装置1有关的各种信息。显示器110是显示部的一方式。[0019]控制面板120具有多个按键。控制面板120受理用户的操作。控制面板120将与由用户进行的操作对应的信号输出到图像形成装置1的控制部170。此外,显示器110与控制面板120可以构成为一体的触摸面板。控制面板120是操作部的一方式。[0020]打印部130基于由图像读取部160或控制部170所生成的图像信息或者经由通信路径接收到的图像信息,在片材上形成图像。打印部130例如通过以下的处理形成图像。打印部130的图像形成部基于图像信息在感光鼓上形成静电潜像。打印部130的图像形成部通过使显影剂附着到静电潜像而形成可视图像。作为显影剂的具体例有色调剂。打印部130的转印部将可视图像转印到片材上。打印部130的定影部通过对片材进行加热和加压而使可视图像定影到片材上。此外,形成图像的片材既可以是由片材收纳部140收纳的片材,也可以是用手插入的片材。[0021]片材收纳部140收纳在打印部130的图像形成中使用的片材。[0022]立体读取部150根据配置于载置台152的物体生成三维模型数据。立体读取部150可以是与图像形成装置1实现一体化的构成。在该情况下,立体读取部150沿着设置于图像形成装置1的背面的轴而向上方旋转移动。立体读取部150可以是能够从图像形成装置1拆下的构成。[0023]传感器151获取与配置于配置部152的物体的三维形状有关的信息。传感器151可以构成为使用能够测定从传感器151到物体表面的各点的距离的距离传感器。传感器151可以构成为分开存在的多个摄像机。传感器151例如如图1所示设置于立体读取部150的上部。传感器151将与配置于配置部152的物体的三维形状有关的信息输出到模型数据生成部153。与三维形状有关的信息例如可以是通过距离传感器测定的距离信息。与三维形状有关的信息例如可以是用视点不同的多个摄像机拍摄到的图像。[0024]在配置部152配置成为三维形状的测定对象的物体。配置部152例如既可以构成为台状的载置台,也可以构成为平面的区域,也可以按其它形状构成。在以下的说明中,说明配置部152构成为载置台152的例子。载置台152使用桌子等台座来构成。载置台152设置于例如传感器151的摄像方向。载置台152可以顺时针或逆时针旋转。[0025]图2是表示使第一实施方式的图像形成装置1的立体读取部15〇向上方旋转移动的状态的整体构成例的图。图像形成装置1包括图像读取部160。[0026]图像读取部160将读取对象的图像信息读取为光的明暗。图像读取部16〇记录读取到的图像信息。被记录的图像信息可以经由网络发送到其它信息处理装置。被记录的图像信息可以通过打印部130在片材上形成图像。[0027]图3是表示第一实施方式的图像形成装置1的功能构成例的框图。图像形成装置1包括:显示器110、控制面板120、打印部130、片材收纳部140、立体读取部150、图像读取部160、控制部170以及通信部180。立体读取部150包括:传感器151、配置部152以及模型数据生成部153。从显示器110到图像读取部160的构成、传感器151以及配置部152的构成如上所述,因此省略说明。[0028]模型数据生成部153基于与三维形状有关的信息生成三维模型数据。三维模型数据是使用点或面表示物体的三维形状的数据。三维模型数据例如是点云数据、多边形数据。点云数据是用多个点表示物体的表面的形状的数据。多边形数据是如STLStandardTriangulatedLanguage:标准三角语言)等那样用多个面表示物体的表面的形状的数据。[0029]控制部170控制图像形成装置1的各部的动作。控制部170例如由包括CHJCentralProcessingUnit:中央处理器和RAMRandomAccessMemory:随机存取存储器的装置构成。控制部170通过执行绘图数据生成程序而作为绘图数据生成部171和校正处理部172发挥功能。控制部170可以进行将绘图数据以预定的倍率放大或缩小的方式印刷的指示。[0030]绘图数据生成部171基于模型数据生成部153生成的三维模型数据而生成绘图数据。绘图数据是将用三维模型数据表示的三维形状投影到平面从而生成的二维的平面图的数据。绘图数据可以包含多个平面图的数据。例如,绘图数据可以具有与从多个候补方向选择的基准方向对应的平面图和与其它候补方向对应的多个平面图。候补方向是基于三维坐标轴而确定的多个方向。基准方向是选自多个候补方向中的一个方向。三维坐标轴是由彼此正交的三条直线构成的坐标轴。绘图数据生成部171可以对平面图附加表示物体的尺寸的尺寸信息。尺寸信息可以基于三维模型数据而获取。[0031]校正处理部172对三维模型数据执行校正处理。校正处理是校正生成三维模型数据时所产生的物体的位置或角度的偏差的处理。在校正处理中可以使用例如使三维模型数据以三维坐标轴中的任一轴为中心,每次移动预定角度的处理。预定角度例如是1度。预定角度也可以是若干度。校正处理可以使用如下处理:例如用户选择选自三维坐标轴的两个轴而构成的平面中的任一平面,并使所选择的面以与三维模型数据的表面相接的方式移动。校正处理部172可以基于从控制面板120受理的操作来执行校正处理。[0032]通信部180是网络接口。通信部180通过通信电路与其它信息处理装置以能够通信的方式连接。通信部180例如可以发送三维模型数据和绘图数据。信息处理装置例如是个人计算机、智能电话、平板计算机或服务器等。[0033]图4是表示配置于载置台152的物体的一个具体例的图。以下,使用图4所示的物体说明第一实施方式的图像形成装置1。[0034]图5是表示当确定基准方向时在显示器11〇中显示的图像的具体例的图。图5的111是基于选择的一个候补方向显示的三维模型数据的图像。图5的U2是由用户确定是否将在图5的111中显示的图像设为基准方向的图像。在将图5的111中显示的图像设为基准方向的情况下,用户操作控制面板120而选择“是”。另一方面,在不将在图5的111中显示的图像设为基准方向的情况下,用户操作控制面板120而选择“否”。当选择“否”时,在图5的111中显示的图像切换为从不同的候补方向显示的三维模型数据的图像。此外,图5所示的图像不过是一具体例。因此,可以以与图5不同的方式构成图像。例如可以构成为从所有候补方向显示的图像全部在显示器110中显示,从它们之中选择一个基准方向。例如,用户可以通过操作控制面板120来执行校正处理。[0035]图6是表示通过打印部130形成的绘图的具体例的图。图6的115是从基准方向形成了三维模型数据的绘图。图6的116是三维模型数据的尺寸。尺寸基于三维模型数据所包括的尺寸信息算出。尺寸如图6的117和图6的118所示也在从其它方向形成的绘图中算出。图6的117是相对于基准方向从左侧面方向形成的绘图。图6的118是相对于基准方向从底面方向形成的绘图。图6的119是相对于基准方向从右侧面方向形成的绘图。打印部130当形成图像时可以将图像缩小比例后形成。缩小比例尺例如可以是依照JIS标准的倍率(二分之一、五分之一等等任意的倍率。打印部130当形成图像时可以将图像放大比例后形成。放大比例尺例如可以是依照JIS标准的倍率2倍、5倍等等任意的倍率。此外,图6所示的绘图不过是一具体例。因此,也可以按与图6不同的方式构成绘图。例如,形成的绘图可以包括相对于基准方向从背面方向形成的绘图。[0036]图7是表示图像形成装置1的第一实施方式的处理流程的流程图。预先在立体读取部15〇的载置台152上配置物体。图像形成装置1的控制面板120从用户受理与摄像开始指示有关的输入步骤101。传感器151拍摄配置于载置台152的物体,并生成摄像图像步骤102。模型数据生成部153基于摄像图像生成三维坐标数据步骤103。模型数据生成部153基于三维坐标数据生成三维模型数据步骤104。绘图数据生成部171从多个候补方向中选择一个候补方向。绘图数据生成部171使显示器110显示从候补方向显示3D模型数据的图像步骤105。控制面板120从用户受理与基准方向的确定有关的输入步骤1〇6。绘图数据生成部171判定输入是否是基准方向的确定步骤107。当输入不是基准方向的确定时(步骤107:“否”),绘图数据生成部171使显示器110显示从其它候补方向显示3D模型数据的图像,并返回至步骤106步骤1〇8。当输入是基准方向的确定时步骤1〇6:“是”),在显示器110中显示的候补方向被确定为基准方向(步骤109。绘图数据生成部171基于三维模型数据和基准方向而生成绘图数据步骤110。控制面板120从用户受理与印刷指示有关的输入步骤111。绘图数据生成部171将绘图数据输出到打印部130。打印部130基于绘图数据在片材上形成图像步骤112。[0037]在这样构成的图像形成装置1中,用户能够通过1台装置使用作为复合机的功能和作为三维扫描仪的功能。因此,即使对三维扫描仪的使用频率并不高的用户,也能够给予拥有图像形成装置1的动机。另外,当使用三维扫描仪的功能和复合机的功能时,无需购入并配置各个装置。因而,能够有效地活用办公室等空间。[0038]另外,在图像形成装置1中,能够将由三维扫描仪生成的三维模型数据经由装置内的总线传递给图像形成装置的功能。因此,能够不经由USB存储器等可移动记录介质和网络而将三维模型数据容易地传递给图像形成装置的功能。[0039]另外,在图像形成装置1中,能够容易地生成基于由三维扫描仪生成的三维模型数据的绘图数据。并且,能够将生成的绘图数据在图像形成装置1中容易地在片材上形成图像。因此,能够容易地生成对所希望的物体打印了绘图的片材。[004°]另外,在图像形成装置1中,与物体的尺寸有关的信息被赋予绘图数据。因此,用户能够容易地获取与物体的尺寸有关的信息。[0041][0042]接着,使用绘图说明第二实施方式的图像形成装置2。图8是表示第二实施方式的图像形成装置2的整体构成例的图。图像形成装置2例如是复合机。图像形成装置2与第一实施方式的不同之处在于还包括造型部210和造型材料收纳部220,但除以以外的构成相同。以下,说明与第一实施方式的不同之处。[0043]图9是表示第二实施方式的图像形成装置2的功能构成例的框图。造型部210是能够对立体造型物进行造型的装置。造型部210基于三维模型数据对立体造型物进行造型。造型部210从造型材料收纳部220获取造型所需的各种造型材料。造型部210当造型完成时输出造型完成通知。造型部210例如可以使用热熔化叠层方式或粉末粘贴方式等只要对立体造型物进行造型的方法即可的任意的造型方式。造型完成通知例如可以是蜂鸣器蜂鸣、灯点亮等只要是用户能感知的方法即可的任意的通知方法。优选造型部210配置于不从图像形成装置100突出的位置。例如造型部210可以配置于机身内排纸部230的下部。[0044]造型材料收纳部220收纳在造型部210的立体造型中使用的造型材料造型材料是指为了对造型物进行造型所使用的材料。造型材料例如可以是ABSAcrylonitrileButadieneStyrene:丙稀腈-丁二稀-苯乙稀共聚物)类树脂、PPpolypropylene:聚丙稀)类、橡胶类以及纸等。造型材料收纳部220可以收纳多个造型材料。造型材料收纳部220可以收纳只要是造型材料即可的任意的材料。[0045]通过打印部130形成了图像的片材被排出到机身内排纸部230。机身内排纸部230对配置的片材进行支撑。机身内排纸部230配置于不从图像形成装置100突出的位置。在机身内排纸部230的上方设有积蓄排出的片材的空间。[0046]图10是表示图像形成装置2的处理流程的流程图。预先在立体读取部150的载置台152上配置物体。图像形成装置2的控制面板120从用户受理与摄像开始指示有关的输入步骤201。传感器lf51拍摄配置于载置台152的物体,生成摄像图像步骤202。模型数据生成部153基于摄像图像生成三维坐标数据步骤203。模型数据生成部153基于三维坐标数据生成三维模型数据步骤2〇4。控制面板120从用户受理与造型指示有关的输入步骤205。造型部210基于三维模型数据对立体造型物进行造型(步骤206。造型部210当造型完成时输出造型完成通知(步骤207。[0047]在这样构成的图像形成装置2中,用户若有与以往的图像形成装置等同的空间,则能够配置图像形成装置2。因此,用户能不用确保新的空间地导入图像形成装置2。因而,无需为了对立体造型物进行造型而外出去往工作室等。因而能比以前更高效地开展业务。[0048]实施方式的图像形成装置2可以经由通信部180从信息处理装置受理三维模型数据后对立体造型物进行造型。通过这样构成,用户只要有三维模型数据就能对立体造型物进行造型。因此,若用CAD等制作三维模型数据,就能对立体造型物进行造型。因而,能比以前更高效地开展业务。[0049]实施方式的控制部170可以进行将立体造型物按预定的倍率放大或者缩小的造型指示。预定的倍率是指例如2倍、5倍、12倍或15倍。预定的倍率可以是任意的倍率。通过这样构成,用户能详细地掌握物体的细微部分,能够节约造型材料。[0050][0051]1.—种图像形成装置,包括:立体读取部以及造型部,[0052]所述立体读取部包括:[0053]配置部,配置对象的物体;[0054]传感器,获取作为与配置于所述配置部的物体的三维形状有关的信息的三维信息;以及[0055]模型数据生成部,基于所述三维信息,生成表示所述物体的三维形状的三维模型数据,[0056]所述造型部基于所述三维模型数据而造型立体造型物。[0057]2.根据1所述的图像形成装置,其中,[0058]所述立体读取部构成为能够从所述图像形成装置拆下。[0059]3.根据1所述的图像形成装置,其中,[0060]所述图像形成装置还包括经由通信电路与其它的信息处理装置进行通信的通信部,[0061]所述通信部将所述三维模型数据发送到所述信息处理装置。[0062]4.根据1所述的图像形成装置,其中,[0063]所述图像形成装置还包括通信部,所述通信部经由通信电路与其它的信息处理装置进行通信,[0064]所述通信部从所述信息处理装置接收三维模型数据,[0065]所述造型部基于接收到的三维模型数据来生成造型立体造型物。[0066]5•根据1所述的图像形成装置,其中,[0067]所述图像形成装置还包括控制部,所述控制部进行将所述立体造型物以预定的倍率放大或缩小的方式造型的指示,[0068]所述造型物基于所述指示将所述立体造型物以所述倍率放大或缩小的方式进行造型。[0069]6.根据1所述的图像形成装置,其中,[0070]所述造型部通过热熔化叠层方式对立体造型物进行造型。[0071]7•根据1所述的图像形成装置,其中,[0072]所述造型部通过粉末粘贴方式来对立体造型物进行造型。i然说明了几个实施方式,但这些实施方式只是作为示例而提出的,并非旨在限。这些实施方式能够以其他各种方式进行实施,能够在不脱离发明的宗旨的2*省略、雖、变更。麵实施方式及其变形被包雛发_麵和宗旨中,同样地被包括在权利要求书所记载的发明及其均等的范围内。

权利要求:1.一种图像形成装置,包括:立体读取部、绘图数据生成部以及打印部,所述立体读取部包括:配置部,配置对象的物体;传感器,获取作为与配置于所述配置部的物体的三维形状有关的信息的三维信息;以及模型数据生成部,基于所述三维信息,生成表示所述物体的三维形状的三维模型数据,所述绘图数据生成部基于所述三维模型数据而生成作为将所述物体投影到平面上的二维图像的数据的绘图数据,所述打印部基于所述绘图数据在片材上形成图像。2.根据权利要求1所述的图像形成装置,其中,所述立体读取部构成为能够从所述图像形成装置拆下。3.根据权利要求1所述的图像形成装置,其中,所述图像形成装置还包括校正处理部,所述校正处理部针对所述三维模型数据来校正所述物体的位置或角度的偏差。4.根据权利要求3所述的图像形成装置,其中,所述图像形成装置还包括受理由用户进行的操作的操作部,当由所述操作部接收到表示使所述三维模型数据以预定的三维坐标轴为中心旋转移动的移动指示时,所述校正处理部通过根据所述移动指示使所述三维模型数据旋转移动来进行校正。5.根据权利要求3所述的图像形成装置,其中,所述校正处理部以预定的平面与所述三维模型数据的表面位于并行的位置的方式使所述三维模型数据移动。6.根据权利要求3所述的图像形成装置,其中,所述绘图数据生成部基于选自对于所述三维模型数据的多个候补方向中的一个基准方向来生成绘图数据。7.根据权利要求1所述的图像形成装置,其中,所述图像形成装置还包括经由通信电路与其它的信息处理装置进行通信的通信部,所述通信部将所述三维模型数据或所述绘图数据发送到所述信息处理装置。8.根据权利要求1所述的图像形成装置,其中,所述图像形成装置还包括通信部,所述通信部经由通信电路与其它的信息处理装置进行通信,所=述通信部从所述信息处®装置接收三维模型数据,所述模型数据生成部基于接彳夂到的5维模型数据来生成绘图数据。9.根据权利要求1所述的图像形成装置,其中,所述绘图数据生成部将与所述物体的尺寸有关的信息赋予到所述绘图数据。10.根据权利要求1所述的图像形成装置,其中’所述图像形成装置还包括控制部,所述控制部进行将绘图数据以预定的倍率放大或缩小的方式印刷的指示,所述打印部基于所述指示将所述绘图数据以所述倍率放大或缩小了的图像形成于片材上。

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