序完成三维扫描及三维打印，实可达到简化操作步骤的功效。
[0044]于此特别说明，第一位置Pl及第二位置P2并不以图面所标示的位置为限制。在实际应用上，只要反射模块13处于的位置不会遮挡住投影仪14所投射出的光线(特别是结构光LI，图1)，即可为本发明所称的第一位置P1。另外，只要反射模块13处于的位置可将投影仪14所投射出的光线(特别是切层影像L2，图2)反射至三维打印模块15，即可为本发明所称的第二位置P2。
[0045]请再次参考图1，在本实施例中，三维扫描打印装置I还包括一影像擷取模块16，可例如但不限定是电荷稱合元件(charge-coupled device ;CCD)摄像机,其又可称作感光耦合元件摄像机。影像擷取模块16可接收由结构光LI照射至物体01所产生的三维空间信息，并将三维空间信息传送至处理器12，接着，处理器12可对三维空间信息进行解码演算，以得到物体01被拍摄的那面的三维打印信息。由于结构光LI无法同时照射到整个物体01的每个面，因此承载台11可以与处理器12电性连接，并受处理器12的控制而于多个特定角度间旋转。举例来说，若假定承载台11的初始角度为O度，可利用处理器12将承载台11接下来旋转的角度设定为90度、180度、270度，当承载台11位在不同角度时，投影仪14将分别投射出一次结构光LI。由于物体01会随着承载台11的旋转而相对投影仪14旋转，因此，在不同角度所投出的结构光LI会照射到物体01不同面，以形成对应于物体01不同面的三维空间信息。通过影像擷取模块16分别接收所述三维空间信息并传送至处理器12，处理器12会将不同角度的三维空间信息进行例如图像拼接算法、杂点过滤算法、三维网格处理算法、三维平滑处理算法等以得到关于物体01完整(360度)的三维打印信息。当然，处理器12可控制承载台11不只于四个角度(O度、90度、180度、270度)之间旋转，当承载台11被设定的角度越多可得到更贴近于原始物体01外观的三维打印信息。上述该些算法可存储于处理器12中的存储单元，并通过处理器12中的中央处理单元执行之。
[0046]接着，处理器12可依使用者于事先所设定的打印精细度将三维打印信息进行切层，以得到物体01的切层信息，于此，打印精细度特别是指Z轴(高度)的打印精细度。举例来说，若物体01的高度为100毫米，而使用者事先所设定的打印精细度为0.1毫米，则处理器12会将上述所得的三维打印信息切成1000等份，以形成1000个切层信息，各切层信息分别对应物体01不同高度(Z = 0.1毫米、Z = 0.2毫米…Z = 100毫米)的外观形状信息。接着，请参考图2，投影仪14则会依据该些切层信息，依序投射出对应的切层影像L2，并通过反射模块13将切层影像L2反射至三维打印模块15。
[0047]在本实施例中，三维打印模块15还包括成型槽151及耗材152，耗材152设置于成型槽151中。耗材152的材料可包括光固化材料，例如但不限为光敏树脂。耗材152照射到特定波长的光源时，会产生化学结构上的变化，被照射到的耗材152将发生固化的现象。基于此，切层影像L2可为包含亮区及暗区的一图案化光源影像，亮部是由可使耗材152固化的特定波长光源所形成，详言之，当切层影像L2照射至耗材152后，被亮部照射到的耗材152会发生固化现象，而对应至暗部位置的耗材152将不会发生固化现象。承上段，当对应至物体01不同高度外观的切层影像L2依序被反射模块13反射至耗材152时，耗材152将会依照各切层影像L2，逐步打印出三维打印成品02，如图3，图3为图1所示的三维扫描打印装置的操作示意图。当所有切层影像L2皆依序被反射至耗材152后，将可打印出与物体01具有大致相同外观的三维打印成品02，如图4，图4为图1所示的三维扫描打印装置的操作示意图。
[0048]请依序参考图2至图4，在本实施例中，三维打印模块15还包括一马达153、一螺杆154以及一成型板155。处理器12可驱动马达153以带动螺杆154，而螺杆154将进而带动成型板155上下移动，三维打印成品02则形成于成型板155上。在本实施例中，成型板155的移动较佳是对应于切层影像L2的切换及使用者设定的打印精细度。承上段的举例来说，当欲打印出的三维打印成品02与物体01的大小相等，且切层影像L2切换成下一个切层影像L2时，成型板155则应对应移动0.1毫米。
[0049]请再次参考图1，在本实施例中，三维扫描打印装置I可还包括一轨道17，反射模块13可设置于轨道17上并受处理器12控制而于轨道17上的第一位置Pl与第二位置P2之间移动。
[0050]综上所述，本发明的三维扫描打印装置是利用同一个投影仪，而将三维扫描功能及三维打印功能整合在同一个装置内。详言之，当三维扫描打印装置执行三维扫描时，位于第一位置的反射模块可使投影仪所投射出的结构光照射至物体，以产生关于物体外观的三维空间信息。当三维扫描打印装置接着执行三维打印时，投影仪将投射出关于物体外观的切层影像，并通过位于第二位置的反射模块将切层影像反射至三维打印模块，以进行三维打印。如此，利用同一个投影仪，而将三维扫描功能及三维打印功能整合在同一个装置内，不仅可缩减整个装置的体积，更可降低成本并简化操作步骤。
[0051]以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于权利要求中。
【主权项】
1.一种三维扫描打印装置，包括: 一承载台，用以承载一物体； 一处理器，与该承载台电性连接； 一反射模块，与该处理器电性连接，该处理器控制该反射模块于一第一位置与一第二位置之间移动； 一投影仪，与该处理器电性连接，当该反射模块位于该第一位置时，该投影仪投射一结构光至该物体，并产生一三维空间信息，该处理器接收该三维空间信息，并产生一三维打印/[目息;以及 一三维打印模块，与该处理器电性连接，当该反射模块位于该第二位置时，该投影仪依据该三维打印信息投射一切层影像，该切层影像通过该反射模块反射至该三维打印模块。2.如权利要求1所述的三维扫描打印装置，其中该反射模块包括一平面镜。3.如权利要求1所述的三维扫描打印装置，还包括: 一影像擷取单元，接收该三维空间信息并传送至该处理器。4.如权利要求1所述的三维扫描打印装置，其中该三维打印模块还包括一成型槽以及一耗材，该耗材设置于该成型槽内，该切层影像通过该反射模块反射至该耗材。5.如权利要求1所述的三维扫描打印装置，其中该三维打印模块还包括一马达、一螺杆以及一成型板，该处理器驱动该马达带动该螺杆，该螺杆进而带动该成型板移动。6.如权利要求1所述的三维扫描打印装置，其中该三维空间信息内包括该物体的深度信息。7.如权利要求1所述的三维扫描打印装置，其中该处理器控制该承载台于多个特定角度之间旋转。8.如权利要求1所述的三维扫描打印装置，还包括: 一轨道，该反射模块设置于该轨道上，并于该第一位置与该第二位置之间移动。9.如权利要求3所述的三维扫描打印装置，其中该影像擷取单元为一电荷耦合元件摄像机。10.如权利要求4所述的三维扫描打印装置，其中该耗材的材料包括光固化材料。
【专利摘要】一种三维扫描打印装置，包括一承载台、一处理器、一反射模块、一投影仪以及一三维打印模块。承载台用以承载一物体。处理器与承载台电性连接。反射模块与处理器电性连接，处理器控制反射模块于一第一位置与一第二位置之间移动。投影仪与处理器电性连接，当反射模块位于第一位置时，投影仪投射一结构光至物体并产生一三维空间信息，处理器接收三维空间信息，并产生一三维打印信息。三维打印模块与处理器电性连接，当反射模块位于第二位置时，投影仪依据三维打印信息投射一切层影像，切层影像通过反射模块反射至三维打印模块。本发明将三维扫描功能及三维打印功能整合在同一个装置内。
【IPC分类】B29C67/00
【公开号】CN104999666
【申请号】CN201410383734
【发明人】叶信宗
【申请人】台达电子工业股份有限公司
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2014年8月6日
【公告号】US20150298395