JP6797814B2 - プリンタのフラットベッド面上の媒体の位置を確立するための方法 - Google Patents

Description

本発明は、印刷システムのフラットベッド面上に横たわる媒体にデジタル画像を印刷するための方法に関する。該印刷システムは媒体に記録材料を吐出するためのプリントヘッドと、制御ユニットに接続されるとともにフラットベッド面の上に位置するカメラシステムと、デジタル画像を記憶するとともに媒体へのデジタル画像の印刷を制御するための制御ユニットとを含む。媒体は、フラットベッド面の方に向かうカメラシステムの視点から見える輪郭を有し、制御ユニットは媒体の一対の点の間の少なくとも１つの距離を記憶するように構成されている。

本発明は、印刷すべき媒体を設置するためのフラットベッド面と、媒体へのデジタル画像の印刷を制御するための制御ユニットと、媒体に記録材料を吐出するためのプリントヘッドであって、プリントヘッドはフラットベッド面に対して相対的に移動可能である、プリントヘッドとを含むフラットベッドプリンタにも関する。制御ユニットは本発明に係る方法を実行するように構成されている。

本発明はコンピュータプログラム製品にもさらに関する。当該コンピュータプログラム製品は、コンピュータ可読媒体上で具現化されるコンピュータ可読コードを含み、該コンピュータ可読コードは、本発明の方法に従ってプリントを生成するための命令を含む。

フラットベッドプリンタのプリントヘッドは、フラットベッド面の上にあるガントリに取り付けられ得る。ガントリの場合、ガントリはフラットベッド面の上を第１の方向に移動し得るのに対して、プリントヘッドはガントリに沿って第１の方向と垂直な第２の方向に移動可能である。フラットベッド面と幅が同じプリントヘッドの場合、プリントヘッドはフラットベッド面の上を１つの方向に移動し得る。制御ユニットはプリントヘッドを制御するためにプリントヘッドに接続されている。制御ユニットはフラットベッド面の上のプリントヘッドの動作も制御する。プリントヘッドからフラットベッド面までの距離は３Ｄ画像を印刷できるように可変であり得る。

記録材料はホットメルトインク又はＵＶ硬化性インクであり得る。後者のインクを用いる場合、プリントヘッドは、フラットベッド面に設置された媒体に記録材料が吐出された場合に記録材料を硬化するためのＵＶランプも備える。通常、フラットベッド面は、例えば幅が１．２２ｍで長さが１．２２ｍ又は幅が１．２２ｍで長さが２．４４ｍの長方形状である。

フラットベッド面の平面内での寸法がフラットベッド面の寸法以下の媒体であればフラットベッド面に設置できる。媒体はフラットベッド面に垂直な方向に所定の高さを有する。通常、フラットベッドプリントシステムは、フラットベッドに設置された媒体に顔料等のトナー又はインクの形態の記録材料を、それらの顔料の組成を示す値を有するデジタル定義されたピクセルの２次元パターンに従って適用する。このパターンは、ベクトル又はラスター形式のいずれかのオブジェクトを含み得るデジタル画像から、ラスター画像プロセッサによるスクリーニング、解釈、レンダリング等の従来技術を用いて生成され得る。デジタル画像の処理は、デジタル画像中のピクセルの色の値を、プリントシステムの顔料によって構成されているプリンタの色空間に関する構成値（composition）に変換するカラーマネージメントを含む。意図する印刷品質及び印刷プロセスの特徴に応じて、パターンのピクセルが２以上のパスで印刷され得る。フラットベッド上の媒体の位置は、フラットベッドに亘るプリントヘッドのパスの１つ以上で顔料を受け取る機会を有する。

オペレータは、制御ユニットに提供されたデジタル画像に従って媒体に画像を印刷するためにフラットベッド面に３次元媒体を設置し得る。

フラットベッドプリンタは制御ユニットに接続されるとともにフラットベッド面の上に位置するカメラシステムを含む。カメラシステムは、フラットベッド面の上の、フラットベッド面から所定の高さのところにカメラを含む。カメラはフラットベッド面の写真を撮るために較正されている。カメラによって取られた写真内の各位置はフラットベッド面の平面内の位置に対応する。制御ユニット内の画像処理手段によって実行される非線形計算によって、写真内のピクセルがフラットベッド面の位置に連結される。画像処理手段は、フラットベッド面上に設置された媒体を検出するためにフラットベッド面の写真を分析するように構成されている。媒体の輪郭も画像処理手段によって検出され得る。媒体の輪郭とは、カメラの視点から見える輪郭を意味する。フラットベッド面上の媒体の輪郭の写真内の点に対応する点の実際の点の座標が制御ユニットによって計算され得る。媒体の対の点が選択されて、該対を成す点の間の距離が記憶され得る。記憶された距離は媒体の高さ、媒体の幅、媒体の長さ又は媒体の直径を示し得る。

しかしながら、フラットベッド面に垂直な方向に実質的な特定の高さを媒体が有する場合、計算された媒体の点の座標は正確でなく、該点の本当の座標からずれている。その結果、プリントヘッドから媒体の方にマーキング材料を吐出した場合、フラットベッド面上の媒体の隣に記録材料が着弾したり、媒体の輪郭の一部に沿った媒体の上部が印刷されないという致命的な問題が起きたりする。これによって、フラットベッド面が汚れたり媒体のプリントの印刷品質が劣化したりすることになる。

本発明は、媒体がフラットベッド面に垂直な方向に実質的な高さを有する場合に、媒体のプリントの印刷品質を高めることを目的とする。

上記の目的は本発明に係る方法によって実現され得る。当該方法は、カメラシステムを用いてフラットベッド面のカメラ画像を撮像するステップと、媒体の第１の点に対応する第１の画像位置を前記カメラ画像内で決定するステップであって、該第１の点は、前記輪郭上の、前記フラットベッド面に対して特定の高さのところに位置する、ステップと、前記媒体の第２の点に対応する第２の画像位置を前記カメラ画像内で決定ステップであって、該第２の点と前記第１の点とは前記制御ユニットに記憶される距離を有する、ステップと、前記カメラシステムの位置、前記第１の画像位置、前記第２の画像位置及び前記第１の点と前記第２の点との間の記憶された距離を用いて、前記第１の点及び前記第２の点の実際の位置を導き出すステップと、前記フラットベッド面上の前記第１の点の導き出された実際の位置を考慮に入れながら、前記媒体に記録材料を吐出することにより前記媒体にデジタル画像を印刷するステップと、を含む。

本発明者は、カメラシステムの位置、第１の画像位置、第２の画像位置及び第１の点と第２の点との間の記憶された距離から第１の点の実際の位置を導き出すことができることを見出した。撮像したカメラ画像上での第１の点及び第２の点の座標（ピクセル単位）は、フラットベッド面上の実際の座標（例えばｍｍ単位）に変換される。変換は、制御ユニットが予め構築した較正行列に基づき得る。変換についてのさらなる説明は省略する。

一実施形態によれば、前記第２の点は前記フラットベッド面上に前記第１の点を垂直投影（normal projection）した点であり、前記第１の画像位置は前記第２の画像位置と等しい。第１の点と第２の点との間の距離は媒体の高さを示し得る。

一実施形態によれば、前記フラットベッド面に対する前記第１の点の実際の位置の特定の高さは前記媒体の記憶された高さである。

一実施形態によれば、前記第２の点は、前記輪郭上の前記第１の点とは異なるところに位置する別の点であり、前記第２の点は前記第１の点の特定の高さと同じ高さにある。

一実施形態によれば、前記第１の点と前記第２の点との間の記憶された距離は、前記媒体の長さ、幅又は直径のうちの１つである。同じ形状、ザイズ及び／又は輪郭を有する複数の媒体を用いる場合に媒体の高さが分からないか又は高さが異なる場合に本実施形態は有利である。高さは記憶した距離、カメラ位置、第１の画像位置及び第２の画像位置から導き出され得る。導き出された高さは、導き出された媒体の高さを考慮に入れながら媒体を印刷するためにプリントヘッドをフラットベッド面と垂直な方向に動かして適切な高さのところ移動させるのに用いることができる。同じ形状、サイズ及び／又は輪郭を有する複数の媒体を用いる場合に、各媒体の高さが導き出され、導き出された複数の高さから最大高さが計算され得る。最大高さは複数の媒体の上の適切な高さのところにプリントヘッドを配置するのに用いられ得る。このように、適切な高さは、プリントヘッドによる媒体の接触が避けられるという意味で安全な高さである。

一実施形態によれば、前記方法は、前記プリントシステムの高さセンサを用いて前記第１の点の高さの値を検出するステップを含み、該高さセンサは前記フラットベッド面の上で前記プリントシステムに取り付けられている。

一実施形態によれば、前記プリントシステムはユーザーインターフェイスを含み、前記方法は、該ユーザーインターフェイスを用いたユーザー入力として前記第１の点と前記第２の点との間の距離を受け取って、該受け取った距離を前記制御ユニットの記憶手段に記憶するステップを含む。

本発明はフラットベッドプリンタにも関する。当該フラットベッドプリンタは、印刷すべき媒体を設置するためのフラットベッド面と、前記媒体へのデジタル画像の印刷を制御するための制御ユニットと、前記媒体に記録材料を吐出するためのプリントヘッドであって、該プリントヘッドは前記フラットベッド面の上を移動可能である、プリントヘッドと、前記制御ユニットに接続されるとともに前記フラットベッド面の上に位置するカメラシステムであって、該カメラシステムは前記フラットベッド面からカメラ画像を撮像するための少なくとも１つのカメラを含む。前記制御ユニットは、前記カメラシステムの少なくとも１つのカメラを用いて前記フラットベッド面上に設置された媒体の輪郭を検出して、該輪郭上の、前記フラットベッドに対して特定の高さのところに位置する第１の点に対応する第１の画像位置を前記カメラ画像内で決定するとともに、第２の点に対応する第２の画像位置を前記カメラ画像内で決定するために画像処理手段を含み、該第１の点と該第２の点とは前記制御ユニットに記憶される距離を有し、前記画像処理手段は、前記カメラシステムの位置、前記第１の画像位置、前記第２の画像位置及び記憶された距離を用いて前記第１の点の実際の位置を導き出すように構成され、前記制御ユニットは導き出された前記第１の点の実際の位置を考慮に入れながら前記媒体に記録材料を吐出することにより前記媒体にデジタル画像を印刷するように構成されている。

第２の点は、フラットベッド面上に第１の点を垂直投影した点及び前記輪郭上の、第１の点とは異なる位置にある別の点のうちの１つであり、該別の点は第１の点の特定の高さと同じ高さのところにある。

本発明は、本発明に係る方法を行うようコンピュータに命令するよう構成されたコンピュータ実行可能プログラムコードを含む記録媒体にも関する。

本発明の利用可能性のさらなる範囲は下記の詳細な説明から明らかになる。しかしながら、詳細な説明及び具体例は本発明の好ましい実施形態を示しているものの、それらは例示にすぎないことが分かる。なぜなら、本発明の範囲内での様々な変更及び改良がこの詳細な説明から当業者に明らかになるからである。

以下、非限定の実施形態を示す添付の図面を参照しながら本発明をさらに説明する。
図１は、本発明の方法を適用するように構成された印刷システムを示す。 図２は、本発明に係る印刷システムのフラットベッド面に位置する媒体の概略図である。 図３は、本発明に係る印刷システムのフラットベッド面に位置する媒体の概略図である。 図４は、本発明に係る印刷システムのフラットベッド面に位置する媒体の概略図である。 図５は、本発明に係る印刷システムのフラットベッド面に配置された媒体の概略図である。

図１は、複数のワークステーション８Ｂ、８Ｃ（印刷すべきプリントのための画像データを準備するためのパーソナルコンピュータ、遠隔装置、モバイル装置又は他の装置であり得る）を含むプリントシステム５を示す。これらのワークステーションは、プリントのためのプリントジョブを受信するとともにパス画像を導出するように構成されたプリントコントローラ８Ａに画像データを送信するためにネットワークＮへのアクセスを有する。プリントコントローラ８Ａは、フラットベッド面上に設置された所定の高さを有する媒体９、９Ａに印刷画像を得るために、媒体９、９Ａに顔料、例えばシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｋ）及び白（Ｗ）の顔料又はワニスを適用するためのプリントヘッド２をさらに含むプリントシステム５の一部であり得る。フラットベッド面１は、プリントヘッド２によって少なくとも部分的に印刷可能なフラットベッドの面である。なお、媒体は任意の形状のものであり、フラットベッド面１の任意の位置にあり得る。媒体の大きさはフラットベッド面１に完全に設置できるほど非常に小さく、高さはプリントヘッド２からフラットベッド面１までの垂直距離にとって都合のよいものであり得る。第１の媒体９Ａには既に印刷が施されているのに対して、他の媒体９にはまだ記録材料が提供されていない。プリントヘッド２は、フラットベッド面１の上をガイド部１０に沿って、ガントリ７の第１の方向Ｙに垂直なガントリ７に沿った第２の方向Ｘにフラットベッド面１を往復走査する。媒体９、９Ａに画像を印刷する間、媒体９、９Ａはフラットベッド面１上で動かされない。このような動作は固い（rigid）媒体に有利である。媒体９、９Ａの材質は紙、木材、ガラス、プレキシガラス、プラスチック、段ボール、繊維等であり得る。フラットベッド面と幅が同じ位のプリントヘッドも本発明の範囲内で想定され得る。そのようなプリントヘッドはフラットベッド面１の上で少なくとも１つの方向に移動可能であり得る。

フラットベッド面１の上にはカメラシステムが設置されている。カメラシステムは有線又は無線（図示せず）のネットワーク接続３を通じてプリントコントローラ８Ａに接続されている。カメラシステムは少なくとも１つのカメラ１１を含む。カメラシステムは、例えばプリントシステム５がある部屋の天井４に取り付けられている。フレーム又はポール等のカメラシステムを取り付けるための他の物体も想定され得る。カメラシステムはプリントヘッド又はガントリに取り付けてもよい。少なくとも１つのカメラ１１の範囲は、図１において破線で示すように少なくともフラットベッド面１の全体である。少なくとも１つのカメラ１１の範囲はガイド部１０にまで拡張できる。カメラシステムは焦点距離、光心、ピクセル比及び半径方向歪及び接線方向歪に関して較正されている。カメラは、例えばフルＨＤ（１０８０ピクセル）に設定できる。媒体の位置の決定は例えば最大で平均０．３ｍｍで確立され得る。カメラの光心は、例えばフラットベッド面の約２２６ｃｍ上にあり得る。別の実施形態によれば、カメラの近くにあるプロジェクタ（図示せず）によりデジタル画像がフラットベッド面に投影され、次いで例えばフラットベッド面上のデジタル画像が投影された位置に媒体９、９Ａが設置される。その後に媒体９、９Ａがカメラ１１により検出される。

プリンタはユーザーインターフェイスを含む。本実施形態では、インターフェイスは、プリントジョブを選択し、任意で印刷ジョブパラメータ、例えば媒体の所定のスワス上のパスの数を制御する印刷モードを適合するためにプリンタコントローラ８Ａと統合されている。別の実施形態では、ユーザーインターフェイスは、クライアントコンピュータ上のブラウザでアクセス可能なネットワークサイトとして提供される。

画像データを含むプリントジョブをワークステーションからプリンタコントローラ８Ａに送信した後、ユーザーインターフェイス上でプリントジョブが視覚化される。プリントジョブのリストからの選択後に、あるいは、プリントジョブがプリントジョブのリストの頭にある場合にプリントジョブにさらなる処理が予定され得る。プリントジョブは、画像データをプリントデータに変換すべき方法といった画像データを印刷すべき方法を決定するパラメータ値を含む。

本発明に係る方法の一実施形態を図５に示すフロー図を用いて説明する。

破線の長方形ブロックで示す第１のステップＳ１はオペレータにより実行され得るのに対して、他のステップＳ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７は図１のプリントシステム５によって実行され得る。

第１のステップＳ１では、オペレータ又は設置装置がフラットベッド面１上に少なくとも１つの媒体（例えば、図１の媒体９、９Ａ）を設置する。カメラ１１は、プリンタシステム５に電源が投入された場合に電源が投入され、フラットベッド面１上への媒体の設置の全てを記録する。接続３により記録信号がプリンタコントローラ８Ａに送信される。プリンタコントローラ８Ａは画像処理要素（図示せず）を含む。画像処理要素は、フラットベッド面１に加えて、フラットベッド面１の方を向いたカメラ１１の範囲にある全てのものの第１のデジタルカメラ画像を生成する。カメラ画像の一部はフラットベッド面１上に設置された媒体を表す。画像処理要素は第１のデジタルカメラ画像内の媒体、具体的には媒体９、９Ａの輪郭を検出するためのソフトウェアを含む。媒体９、９Ａはフラットベッド面のＸＹ面の方向に従って（整合して）設置され得る。しかしながら、本発明に係る方法はフラットベッド面上で媒体をそのように整合させることに限定されず、フラットベッド面上の媒体の各位置に適用可能である。

別の実施形態では、フラットベッド面１は、ロボット装置によって媒体が自動的に設置される平坦なコンベアベルト構造である。ベルト上を移動する媒体を記録する際に一式のデジタル画像を作成するために別の画像処理要素を用いてもよい。この実施形態では、ガントリ７は第２の方向Ｙで静止し得るのに対して、プリントエンジン２のプリントヘッドはコンベアベルトの面全体に沿って記録材料を吐出することができるようにベルトに亘るガントリの長さを同じほどの大きさを有する。

第２のステップＳ２では、カメラ１１によってフラットベッド面１の第１のデジタルカメラ画像が撮像される。検出された媒体の形状、位置、サイズ及び輪郭が画像処理要素によって第１のデジタルカメラ画像から導き出される。検出された媒体の形状、位置、サイズ及び輪郭は後で用いるためにプリンタコントローラ８Ａのメモリに記憶される。第１のデジタルカメラ画像内の媒体の形状及び位置が導き出された後直ぐに第２のデジタルカメラ画像が作成される。第２のデジタルカメラ画像は、フラットベッド面１の色及びフラットベッド面１上で検出された媒体の色から逸れた色で検出された媒体の輪郭を示す。第２のデジタルカメラ画像の作成は、幾何学的な２次元物体の境界を抽出するための既知の侵食画像処理（erosion image processing technique）法により実現できる。今までのところ、第２のステップＳ２の説明は１つの媒体を含むものであるが、フラットベッド面１上に設置された複数の媒体の検出も本発明に係る方法の範囲内にある。

カメラは媒体の全体を撮像することが好ましい。しかしながら、本発明の方法は、カメラが媒体の少なくとも一部を撮像する場合にも該当する。該一部は、高さが記憶されている場合には第１の点を含み、長さ、幅、直径が記憶されている場合は第１の点に加えて第２の点（即ち第１の点と第２の点との間の距離）を含む。

第１のデジタルカメラ画像を分析する場合、高さが０の（即ち、フラットベッド面にある）投影された点（projected points）は、例え投影された点が第１のデジタルカメラ画像内で見えていても輪郭の一部として考慮されない。この考慮は、例えば媒体の面での光反射に基づき得る。フラットベッド面に垂直な媒体の面での光反射はフラットベッド面と平行な媒体の面での光反射とは異なる。媒体の輪郭を形成する高い点（high points）を検出するために光反射の違いが用いられ得る。媒体の上面にある穴は内部の輪郭として検出され、本発明に係る方法は内部の輪郭にも適用できる。

第３のステップＳ３では、媒体の第１の点に対応する第１の画像位置を第１のデジタルカメラ画像内で決定する。第１のデジタルカメラ画像内にある媒体の第１の点の位置は、フラットベッド面の方を向いたカメラシステムの視点から見られる、媒体の特定の高さにある輪郭上の位置である。第１の点は、第１のデジタルカメラ画像内の媒体の輪郭の端点に従って決定されることが好ましい。なぜなら、端点の位置は第１のデジタルカメラ画像内の媒体の輪郭から比較的容易に導き出すことができるからである。

第４のステップＳ４では、媒体の第２の点に対応する第２の画像位置が第１のデジタルカメラ画像内で決定される。第２の点は、第１のデジタルカメラ画像内の媒体の輪郭の端点に従って決定されることが好ましい。なぜなら、端点の位置は第１のデジタルカメラ画像内の媒体の輪郭から比較的容易に導き出すことができるからである。

第１の実施形態では、第２の点はフラットベッド面上に第１の点を垂直投影した点である。第１の点と第２の点との間の距離は媒体の高さを示す。

図２は、フラットベッド面１上にある媒体２０と、第１の実施形態に従って決定された第１の点Ａ及び第２の点Ｂとを示す。媒体２０の高さｈは制御ユニットに記憶されている。即ち、第１の点Ａと第２の点Ｂとの間の距離ＡＢは、媒体２０の高さｈとしてプリントシステムに知られている（本発明に係る印刷システムの制御ユニットの記憶手段に記憶されている）。媒体２０は、点Ｋに位置するカメラ１１によって撮像されている。カメラは、デジタルネットワークＮを通じてカメラ１１からワークステーション８Ａに信号を提供するように構成されている。ワークステーション８Ａは、信号から導き出された第１のデジタルカメラ画像を表示するためにユーザーインターフェイス画面Ｕを有する。箱１’として示す第１のデジタルカメラ画像は角Ｏ、Ｒ、Ｓ、Ｔを有するフラットベッド面１を表す。フラットベッド面１の角Ｏは、座標（０、０、０）を有する３次元空間のテーブルの起点（table origin）として用いられ得る。第１の点Ａは、媒体２０の端点として選択され得る。しかしながら、媒体２０の上部を取り囲む長方形ＡＤＥＨの各点を第１の点Ａとして選択してもよい。媒体２０の上部は、第１のデジタルカメラ画像１’内で略長方形の輪郭Ｍを有する面２０’として表されている。便宜上、媒体２０は高さｈ、幅ｗ及び長さｌを有する長方形状の箱であるが、本発明に係る方法は、対応する第１のデジタルカメラ画像内で適切な輪郭を示す特定の高さを有する他の形状の媒体にも適用される。即ち、媒体の輪郭は長方形状に限定されず、どのような輪郭であってもよい。

第２の実施形態では、第２の点は第１の点とは異なる媒体の別の点であり、第１のカメラ画像において、第２の点は、第１のデジタル画像内の媒体の輪郭上にある第１の点とは異なる第１のデジタル画像内の媒体の輪郭上の別の位置に表される。

図２は媒体２０を示し、点Ａはここでも第１の点であり、点Ｄが第２の実施形態に従って第２の点として決定される。第２の点Ｄは、フラットベッド面１に対して第１の点Ａと同じ特定の高さｈにある。第１の点Ａと第２の点Ｄとの間の距離ＡＤが制御ユニットに記憶される。距離ＡＤは媒体の一寸法であり、この場合では媒体２０の長さｌであり得る。他の選択肢として第２の点Ｂとすることで、媒体の幅（例えばＤＥ又はＡＨ）、媒体の側面の対角線（例えばＡＥ又はＨＤ）、媒体の直径（媒体が円筒状の場合）がもたらされ得る。１つの距離（媒体２０の長さｌ）として制御ユニットに記憶された媒体２０の寸法ＡＤは、第１のデジタルカメラ画像１’内の輪郭Ｍ上にある第１の点Ａの位置Ａ’と、第１のデジタルカメラ画像１’内の輪郭Ｍ上にある第２の点Ｄの位置Ｄ’との間の距離と実質的に比例する。

第５のステップＳ５では、記憶された第１の点と第２の点との間の距離が制御ユニットの記憶手段から読み出される。第１の実施形態によれば、記憶された第1の点Ａと第2の点Ｂとの間の距離は媒体２０の高さｈである。第２の実施形態によれば、記憶された第１の点Ａと第２のＤとの間の距離は媒体２０の長さｌである。記憶された距離は、印刷システムのオペレータ又はユーザーによってユーザーインターフェイス画面を通じて予め又はプリントジョブを定義若しくは編集する場合に、とりわけ印刷すべき媒体のサイズの詳細を入力する場合に入力されてもよい。

第６のステップＳ６では、第１の点の実際の位置がカメラの位置、第１の画像位置、第２の画像位置及び読み出された距離から導き出される。上述した第１の実施形態及び上述した第２の実施形態のための第６のステップＳ６を後でさらに説明する。

第７のステップＳ７では、媒体に印刷されるべきデジタル画像が制御ユニットの記憶手段、例えばプリントジョブキュー又は制御ユニットのデータ記憶装置又はプリントジョブキュー内のプリントジョブに関連する遠隔ワークステーションから読み出される。導き出された第１の点の実際の位置を考慮に入れながら、デジタル画像が媒体に印刷される。第１の点の実際の点及び第２の点の実際の点が分かっているため、媒体の輪郭の内側の領域に印刷するために媒体の上にプリントヘッドを配置することができる。

以下、上述した第１の実施形態の関する第６のステップＳ６を図３を用いてさらに説明する。位置Ｋにあるカメラ１１の範囲はフラットベッド面１の全体に及び、媒体２０を記録する。フラットベッド面１上に点Ｋを垂直投影すると点Ｌに対応する。カメラ１１は、フラットベッド面までの線分ＫＬの一定距離に基づき較正されているため、第１の点Ａはフラットベッド面１上の投影点Ｐとして記録される。点Ｐは、線分ＫＡを通る線とフラットベッド面１との交差点である。記録された点Ａの投影座標（projected coordinates）は点Ｐの実際の座標となる。点Ｂは、点Ａをフラットベッド面１上に垂直投影したものであるため、線分ＬＢを通る線も点Ｐを含む。距離ＬＢ：ＢＰの比は距離ＫＬ：ＡＤの比と等しく、距離ＫＬ：ＡＤの比は距離ＡＰ：ＡＫの比と等しい。

起点Ｏに関連して点Ｋ、Ａ、Ｂ、ＰのＸ、Ｙ及びＺ座標が確立される。Ｘ又はＹ座標のデジタル単位１は、例えばＸ軸又はＹ軸の方向それぞれにおけるフラットベッド面上の１ｍｍの単位に対応し得る。点Ｋの位置にあるカメラ１１の光心の座標を（ｘ₀、ｙ₀、ｚ₀）とする（ここで、ｚ₀はカメラ１１からフラットベッド面１までの距離であり、本発明に係る印刷システムの制御ユニットの記憶手段から読み出し可能である）。点Ｐの実際のＸ及びＹ座標（単位：ｍｍ）は、図３に示す第１のデジタルカメラ画像１’内の点Ａ’の座標から導き出すことができる。点Ｐの座標を（ｘ_ｐ、ｙ_ｐ、０）とする。点Ａの座標を（ｘ_ａ、ｙ_ａ、Ｚ_ａ）とする（ここで、ｚ_ａは媒体２０の高さｈと等しい）。点Ｂの座標はしたがって（ｘ_ａ、ｙ_ａ、０）となる。

点Ｋ、第１の点Ａ及び点Ｐを通る線を下記方程式で表すことができる。
(x - x₀)/(x_a - x₀) = (y - y₀)/(y_a - y₀) = (z - z₀)/(z_a - z₀) （１）
(x - x₀)/(x_p - x₀) = (y - y₀)/(y_p - y₀) = (z - z₀)/(- z₀) （２）

方程式（１）及び（２）から下記方程式を導き出すことができる。
x_p = x₀ - z₀×(x_a - x₀)/(z_a - z₀) （３）
y_p = y₀ - z₀×(y_a - y₀)/(z_a - z₀) （４）

方程式（３）及び（４）から下記の方程式を導き出すことができる。
x_a = x₀ - (x_p - x₀)(z_a - z₀)/z₀ （５）
y_a = y₀ - (y_p - y₀)(z_a - z₀)/z₀ （６）
そして、上記によって点Ａ及び点Ｂの実際のｘ及びｙ座標がもたらされる。

以下、上述した第２の実施形態の関する第６のステップＳ６を図４を用いてさらに説明する。位置Ｋにあるカメラ１１の範囲はフラットベッド面１全体に及び、媒体２０を記録する。フラットベッド面１上に点Ｋを垂直投影すると点Ｌに対応する。カメラ１１は、フラットベッド面までの線分ＫＬの一定距離に基づき較正されているため、第１の点Ａはフラットベッド面１上の投影点Ｐとして記録され、第２の点Ｄはフラットベッド面１上の投影点Ｑとして記録される。点Ｐは、線分ＫＡを通る線とフラットベッド面１との交差点である。記録された点Ａの投影座標は点Ｐの実際の座標となる。点Ｑは、線分ＫＤを通る線とフラットベッド面１との交差点である。点Ｂは、点Ａをフラットベッド面１上に垂直投影したものであるため、線分ＬＢを通る線も点Ｐを含む。点Ｃは、点Ｄをフラットベッド面１上に垂直投影したものであるため、線分ＬＣを通る線も点Ｑを含む。距離ＬＢ：ＢＰの比は距離ＫＬ：ＡＤの比と等しく、距離ＫＬ：ＡＤの比は距離ＡＰ：ＡＫの比と等しい。また、距離ＬＣ：ＣＱの比は距離ＫＬ：ＤＣの比と等しく、距離ＫＬ：ＤＣの比は距離ＡＤＱ：ＫＤの比と等しい。

起点Ｏに関連して点Ｋ、Ｄ、Ｃ、ＱのＸ、Ｙ及びＺ座標が確立される。Ｘ又はＹ座標のデジタル単位１は、例えばＸ軸又はＹ軸の方向それぞれにおけるフラットベッド面上の１ｍｍの単位に対応し得る。点Ｋの位置にあるカメラ１１の光心の座標を（ｘ₀、ｙ₀、ｚ₀）とする（ここで、ｚ₀はカメラ１１からフラットベッド面１までの距離であり、本発明に係る印刷システムの制御ユニットの記憶手段から読み出し可能である）。点Ｐの実際のＸ及びＹ座標（単位：ｍｍ）は、図４に示す第１のデジタルカメラ画像１’内の点Ａ’の座標から導き出すことができる。点Ｑの実際のＸ及びＹ座標（単位：ｍｍ）は、図４に示す第１のデジタルカメラ画像１’内の点Ｄ’の座標から導き出すことができる。点Ｐの座標を（ｘ_ｐ、ｙ_ｐ、０）とする。点Ｑの座標を（ｘ_ｑ、ｙ_ｑ、０）とする。点Ａの座標を（ｘ_ａ、ｙ_ａ、Ｚ_ａ）とする（ここで、ｚ_ａは媒体２０の高さｈと等しい）。点Ｂの座標はしたがって（ｘ_ａ、ｙ_ａ、０）となる。点Ｄの座標を（ｘ_ｄ、ｙ_ｄ、ｚ_ｄ）とする（ここで、ｚ_ｄは媒体２０の高さｈと等しい）。点Ｃの座標はしたがって（ｘ_ｄ、ｙ_ｄ、０）となる。

点Ｋ、第１の点Ａ及び点Ｐを通る線を下記方程式で表すことができる。
(x - x₀)/(x_a - x₀) = (y - y₀)/(y_a - y₀) = (z - z₀)/(z_a - z₀) （１ａ）
(x - x₀)/(x_p - x₀) = (y - y₀)/(y_p - y₀) = (z - z₀)/(- z₀) （２ａ）

方程式（１ａ）及び（２ａ）から下記方程式を導き出すことができる。
x_p = x₀ - z₀×(x_a - x₀)/(z_a - z₀) （３ａ）
y_p = y₀ - z₀×(y_a - y₀)/(z_a - z₀) （４ａ）

方程式（３ａ）及び（４ａ）から下記の方程式を導き出すことができる。
x_a = x₀ - (x_p - x₀)(z_a - z₀)/z₀ （５ａ）
y_a = y₀ - (y_p - y₀)(z_a - z₀)/z₀ （６ａ）

第２の実施形態で使用の方程式（１ａ）、（２ａ）、（３ａ）、（４ａ）、（５ａ）、（６ａ）は第１の実施形態で用いた方程式（１）、（２）、（３）、（４）、（５）、（６）と等しい。

点Ｋ、第２の点Ｄ及び点Ｑを通る線を下記の方程式で表すことができる。
(x - x₀)/(x_d - x₀) = (y - y₀)/(y_d - y₀) = (z - z₀)/(z_d - z₀) （７）
(x - x₀)/(x_q - x₀) = (y - y₀)/(y_q - y₀) = (z - z₀)/(- z₀) （８）

方程式（７）及び（８）から下記の方程式を導き出すことができる。
x_q = x₀ - z₀×(x_d - x₀)/(z_d - z₀) （９）
y_q = y₀ - z₀×(y_d - y₀)/(z_d - z₀) （１０）

方程式（９）及び（１０）から下記の方程式を導き出すことができる。
x_d = x₀ - (x_q - x₀)(z_d - z₀)/z₀ （１１）
y_d = y₀ - (y_q - y₀)(z_d - z₀)/z₀ （１２）

第２の実施形態によれば、媒体２０の長さｌと等しい第１の点Ａと第２の点Ｄとの間の距離はプリントシステムの制御ユニットに記憶される。媒体２０の長さｌを下記の方程式で表すことができる。
l = √( (x_a - x_d)² + (y_a - y_d)² ) （１３）

方程式（５ａ）、（１１）、（６ａ）及び（１２）のｘ_ａ、ｘ_ｄ、ｙ_ａ及びｙ_ｄのそれぞれの等式（equalities）は、ｚ_ａ及びｚ_ｄ（それぞれは媒体２０の高さｈである）の値をもたらす方程式（１３）に置き換えられ得る。この段階では、媒体の高さｈが分かっているため、点Ａ、Ｄ、Ｂ、Ｃの実際のＸ及びＹ座標（それぞれｘ_ａ、ｙ_ａ、ｘ_ｄ、ｙ_ｄ、ｘ_ｂ、ｙ_ｂ、ｘ_ｃ、ｙ_ｃ）は、第１の実施形態で説明した方法により方程式（５ａ）、（６ａ）、（１１）及び（１２）を用いて導き出すことができる。

なお、方程式（１３）はフラットベッド面上で任意の位置を有する媒体に当てはまる。媒体がフラットベッド面上でＸ軸及びＹ軸と整合する場合、方程式（１３）は以下のように少なくなる。
ｌ＝ｘ_ａ−ｘ_ｄ （１３ａ）

便宜上、媒体を高さ、長さ及び幅を有する長方形の箱として表してきた。しかしながら、本願発明は長方形の箱に限定されない。本発明に係る方法の第６のステップＳ６を適用するために、一定の高さ及び垂直な側面を有する他の形状が想定され得る。垂直側面の頂上の座標はカメラの視点からの媒体の輪郭を表す。

カメラの視点から見られる媒体の輪郭上にある複数の第１の点のために第１の実施形態及び第２の実施形態に係る方法を繰り返してもよい。このように、媒体の実際の輪郭をＯＲＳＴ面内の実際の座標で記述される。媒体の輪郭上にある点の実際の座標は、媒体上の適切な位置に記録材料を吐出するために制御ユニットのスケジューリング手段及びプリントヘッドの駆動手段に通信される。

上記の開示は例示を意図するものに過ぎず、本発明の範囲を限定しない。本発明の範囲は下記の特許請求の範囲を参照して決定されるべきである。

Claims (6)

1. プリントシステムのフラットベッド面上に横たわる媒体にデジタル画像を印刷するための方法であって、該プリントシステムは、
   前記媒体に記録材料を吐出するためのプリントヘッドと、
   制御ユニットに接続されるとともに前記フラットベッド面の上に位置を有するカメラシステムと、
   デジタル画像を記憶するとともに前記媒体へのデジタル画像の印刷を制御するための制御ユニットと、
   を含み、
   前記媒体は、前記フラットベッド面の方を向いた前記カメラシステムの視点から見える輪郭を有し、
   前記制御ユニットは、前記媒体の一対の点の間の少なくとも１つの距離を記憶するように構成され、当該方法は、
   ａ）前記カメラシステムを用いて前記フラットベッド面のカメラ画像を撮像するステップと、
   ｂ）前記媒体の第１の点に対応する第１の画像位置を前記カメラ画像内で決定するステップであって、該第１の点は、前記輪郭上の、前記フラットベッド面に対して特定の高さのところに位置する、ステップと、
   ｃ）前記媒体の第２の点を決定ステップであって、該第２の点と前記第１の点とは前記制御ユニットに記憶される距離を有する、ステップと、
   ｄ）前記カメラシステムの位置、前記第１の画像位置及び前記第１の点と前記第２の点との間の記憶された距離を用いて、前記第１の点及び前記第２の点の実際の位置を導き出すステップと、
   ｅ）前記フラットベッド面上の前記第１の点の導き出された実際の位置を考慮に入れながら、前記媒体に記録材料を吐出することにより前記媒体にデジタル画像を印刷するステップと、
   を含み、
   前記第２の点は前記フラットベッド面上に前記第１の点を垂直投影した点である、方法。
2. 前記フラットベッド面に対する前記第１の点の実際の位置の特定の高さは前記媒体の記憶された高さである、請求項１に記載の方法。
3. 前記方法は、前記プリントシステムの高さセンサを用いて前記第１の点の高さの値を検出するステップを含み、該高さセンサは前記フラットベッド面の上で前記プリントシステムに取り付けられている、請求項１に記載の方法。
4. 前記プリントシステムはユーザーインターフェイスを含み、前記方法は、該ユーザーインターフェイスを用いたユーザー入力として前記第１の点と前記第２の点との間の距離を受け取って、該受け取った距離を前記制御ユニットの記憶手段に記憶するステップを含む、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の方法。
5. 印刷すべき媒体を設置するためのフラットベッド面と、
   前記媒体へのデジタル画像の印刷を制御するための制御ユニットと、
   前記媒体に記録材料を吐出するためのプリントヘッドであって、該プリントヘッドは前記フラットベッド面の上を移動可能である、プリントヘッドと、
   前記制御ユニットに接続されるとともに前記フラットベッド面の上に位置するカメラシステムであって、該カメラシステムは前記フラットベッド面からカメラ画像を撮像するための少なくとも１つのカメラを含む、カメラシステムと、
   を含むフラットベッドプリンタであって、
   前記制御ユニットは、前記カメラシステムの少なくとも１つのカメラを用いて前記フラットベッド面上に設置された媒体の輪郭を検出して、該輪郭上の、前記フラットベッド面に対して特定の高さのところに位置する第１の点に対応する第１の画像位置を前記カメラ画像内で決定するとともに、第２の点を決定するための画像処理手段を含み、該第１の点と該第２の点とは前記制御ユニットに記憶される距離を有し、
   前記画像処理手段は、前記カメラシステムの位置、前記第１の画像位置及び記憶された距離を用いて前記第１の点の実際の位置を導き出すように構成され、前記制御ユニットは導き出された前記第１の点の実際の位置を考慮に入れながら前記媒体に記録材料を吐出することにより前記媒体にデジタル画像を印刷するように構成され、
   前記第２の点は前記フラットベッド面上に前記第１の点を垂直投影した点である、フラットベッドプリンタ。
6. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の方法を行うようコンピュータに命令するよう構成されたコンピュータ実行可能プログラムコードを含む記録媒体。
   

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