(57)【要約】【課題】  本発明は、プロジェクタの応用範囲を広げることを目的としたものであり、プロジェクタとプリンタとを組みあわせた新規なプリンタシステムを提示する。【解決手段】  本発明に係るプリンタシステムは、被印刷体Ｗに画像を投影可能なプロジェクタ１０と、被印刷体Ｗに投影画像と同一画像を印刷するプリンタ２０とを備えている。プリンタ２０は、立体的な被印刷体に印刷をする印刷機構を含む。印刷機構は、一対のフレーム２１０、２２０と、フレーム間に取り付けられるフレキシブルアーム２４０、２４２と、フレキシブルアーム２４０、２４２に取り付けられ、これをレールとして走査されるプリンタヘッド１２０を含む。【選択図】    図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被印刷体に画像を投影可能なプロジェクタと、被印刷体に前記画像と同一画像を印刷するプリンタとを備えたプリンタシステム。
【請求項２】
プリンタは、立体的な被印刷体に印刷をする印刷機構を含む請求項１に記載のプリンタシステム。
【請求項３】
プリンタは、曲面に印刷する印刷機構を含む請求項２に記載のプリンタシステム。
【請求項４】
プリンタは、被印刷体上の投影画像とほぼ同一サイズの画像を印刷する、請求項１ないし３いずれか１項に記載のプリンタシステム。
【請求項５】
印刷機構は、曲率を調整可能なフレキシブルアーム部材と、該アーム部材上に摺動自在に支持されたプリンタヘッドとを含み、アーム部材上を摺動させながらプリンタヘッドにより被印刷体に印刷を行わせる、請求項２または３に記載のプリンタシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクタの投影画像とほぼ同じ大きさの画像を印刷するプリンタとを備えたプリンタシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶素子やＤＭＤ（Digital Micro-Mirror Device）を空間変調素子として利用し、画像を拡大投射するプロジェクタが実用化されている。プロジェクタは、静止画や動画を拡大して投影する機能をメインとするため、プレゼンテーションツールやホームシアターツールとして利用されている。
【０００３】
プロジェクタは、ＰＣ、テレビ受像機、あるいはＤＶＤ再生装置などのデータソースから画像データを受け取る。このため、プロジェクタと他の電子機器とは、ケーブルなどによって接続されている。特許文献１は、ＰＣ等の映像信号発生装置と液晶プロジェクタの表示装置との間をワイヤレス方式で映像信号を伝達することができ、かつ形状が小形で携帯性に優れた映像表示システムを提供している。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１４５７９６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
現在のプロジェクタの用途は、家庭内で映画を鑑賞するとか、会社においてプレゼンテーションする等の視覚表示の用途に限られている。しかしながら、プロジェクタは、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等と異なり、表示のために大きな物理的空間を占有する必要がなく、かつ、画像サイズは可変である。言い換えれば、プロジェクタは、任意の大きさで、かつ任意の場所に画像を表示させることができる。従って、プロジェクタは、上記した視覚表示のみの用途に限定されるべきものではなく、他の用途への適用が可能である。例えば、不定形な物体や曲面を有する物体への表示が可能であり。
【０００６】
本発明は、プロジェクタの応用範囲を広げることを目的としたものであり、プロジェクタとプリンタとを組みあわせた新規なプリンタシステムを提示するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るプリンタシステムは、被印刷体に画像を投影可能なプロジェクタと、被印刷体に前記画像と同一画像を印刷するプリンタとを備えている。プリンタは、立体的な被印刷体に印刷をする印刷機構を含むものであってもよい。好ましくは、プリンタは、曲面に印刷する印刷機構を含む。さらにプリンタは、被印刷体上の投影画像とほぼ同一サイズの画像を印刷する。
【０００８】
好ましくは、印刷機構は、曲率を調整可能なフレキシブルアーム部材と、該アーム部材上に摺動自在に支持されたプリンタヘッドとを含み、アーム部材上を摺動させながらプリンタヘッドにより被印刷体に印刷を行わせる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、プロジェクタにより画像を被印刷体に投影し、プリンタにより投影画像と同一の画像を被印刷体に印刷するようにしたので、不定型な物体への印刷において、プロジェクタを用いて、事前に印刷状態を確認した上で印刷することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【実施例】
【００１１】
図１は本実施例に係るプリンタシステムの構成を示す概念図である。プリンタシステム１は、静止画や動画を投影可能なプロジェクタ１０と、不定形な被印刷体に印刷可能なプリンタ２０と、被印刷体の表面形状を倣うようにプリンタを移動させるためのフレームを駆動するフレーム駆動部３０と、外部機器とデータの入出力を行う入出力インターフェース４０と、ユーザからの指示等を入力する操作入力部５０と、これらの各部を制御するシステム制御装置６０とを含んでいる。
【００１２】
プロジェクタ１０は、好ましくは軽量かつ小型のＤＬＰ方式を用い、近距離に画像を投影する機能を有する。図２は、プロジェクタ１０の構成を示すブロック図である。本実施例のプロジェクタは、その光源に、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のそれぞれの波長の光を発光する半導体レーザダイオードを用いる。ＬＥＤ光源１００には、Ｒ、Ｇ、ＢのＬＥＤが基板に実装され、各ＬＥＤから発射された光は、リフレクターやコンデンサレンズにより反射ミラー１０２に向けて集光されるようになっている。好ましくは、均一な光強度の光線束を生成する光インテグレータやライトトンネルを介在させてもよい。
【００１３】
Ｒ、Ｇ、ＢのＬＥＤは、光源駆動回路１０４によって時分割的に駆動される。従って、ＬＥＤ光源からのＲ、Ｇ、Ｂの光は、反射ミラー１０２を介して、順次、ＤＭＤ１０６を照射する。ＤＭＤ１６には、複数のミラーが２次元アレイ状に配列されており、各ミラーは、オン状態とオフ状態で異なる角度に傾斜される。オン状態のミラーで反射された光波、投影レンズ１０８に入射され、スクリーン上に拡大され、オフ状態のミラーで反射された光は投影レンズ１０８に入射されないようになっている。
【００１４】
ＤＭＤ駆動回路１１０は、中央制御部１１２から供給される画像データに基づき、ＤＭＤ１０６の各ミラーをＬＥＤ光源１００のＲ、Ｇ、Ｂの光の照射タイミングと同期するように駆動する。ＬＥＤ光源１００を用いることで、プロジェクタ１０の軽量化および小型化を可能にしている。
【００１５】
プリンタ２０は、好ましくはインクジェットタイプを用いる。図３は、プリンタの構成を示すブロック図である。プリンタ２０は、プリンタヘッド１２０と、プリンタヘッド１２０を駆動するプリンタヘッド駆動部１２２と、プリンタヘッド１２０を走査するプリンタヘッド操作部１２４と、これらの各部を制御する制御部１２４とを有する。
【００１６】
フレーム駆動部３０は、被印刷体の大きさおよび形状に合わせてフレームの位置を調整し、後述するように、プリンタヘッド１２０を不定形の被印刷体の表面形状に倣わせる。入出力インターフェース４０は、パーソナルコンピュータやＤＶＤ再生装置などのデータソースから画像データを入力し、また、プリンタ２０の印刷データを出力するための接続端子を含む。例えば、ＵＳＢ端子などを用いることができる。さらに、カードメモリや他の記憶媒体と接続するための接続端子を含み、それらの媒体とデータの送受を行うこともできる。操作入力部５０は、ユーザとのインターフェールを構成し、例えば、プロジェクタやプリンタの起動やフレーム等の移動のための指示等を含む。システム制御装置６０は、例えば、マイクロコンピュータなどを用いて構成され、プログラムメモリに格納されたプログラムに従い各部を制御する。
【００１７】
図５は、本実施例のプリンタシステムの印刷機構の構成を示す図であり、図５（ａ）は側面図、図５（ｂ）は上面図である。同図において、支持台２００上に、左右一対のフレーム２１０、２２０が取り付けられている。フレーム２１０は、支持台２００に対しＸ方向に移動可能に取り付けられている。
【００１８】
各フレーム２１０、２２０の上部には、アーム支持部材２３０、２３２が取り付けられている。アーム支持部材２３０、２３２は、それぞれＺ方向に移動可能に取り付けられている。アーム支持部材２３０、２３２との間には、一対のフレキシブルアームバー２４０、２４２が取り付けられている。フレキシブルアーム２４０、２４２は、プリンタヘッド１２０を摺動自在に取り付けるためのレールの機能を果たす。
【００１９】
フレーム２２０に近接して、ポスト２５０が支持台２００上に固定されている。ポスト２５０には、メモリカードを挿入するためのスロット２５２が設けられている。また、ＰＣ等の外部装置とのインテーフェース用の接続端子２５４が設けられている。さらに、ポスト２５０の上部には、プロジェクタ１０を回動可能に取り付けるための回動部材２６０が取り付けられている。回動部材２６０の角度を調整することでプロジェクタ１０の投影領域を調整することができる。
【００２０】
フレーム２１０、２２０の間のスペースには、被印刷体Ｗが配置される。被印刷体Ｗは、不定形の立体であってもよい。その表面は、曲面、球面であってもよい。立体は、例えば、腕や足などであってもよい。勿論、被印刷体Ｗは平面的なものであってよい。本実施例では、被印刷体である腕に、マークをプリントする用途に用いられる。
【００２１】
次に、本実施例のプリンタシステムの動作について説明する。始めに、プリンタヘッド１２０の初期設定を行う。被印刷体Ｗのサイズに応じて、フレーム２１０のＸ方向の位置調整する。例えば、ユーザが操作入力部５０からフレーム２１０の移動指示を行い、フレーム駆動部３０によりフレーム２１０をＸ方向へ移動させる。また、アーム支持部材２３０、２３２をＺ方向に移動させ、フレキシブルアーム２４０、２４２をアーチ状に湾曲させ、被印刷体Ｗの表面形状に倣うようにする。例えば、ユーザが操作入力部５０からアーム支持部材２３０、２３２の高さ指示を行い、フレーム駆動部３０によりアーム支持部材２３０、２３２をＺ方向に移動させる。フレーム２１０およびアーム支持部材２３０、２３２の移動によって、フレキシブルアーム２４０、２４２のアーチ状の湾曲形状が変化する。フレーム２１０がフレーム２００に近づく方向に移動した場合は、アームバー２４０、２４２の中心部がより上方に向うように湾曲し（曲率が大きくなり）、フレーム２１０がフレーム２００から遠ざかる方向に移動した場合は、アームバー２４０、２４２の中心部がより下方に向うように湾曲する（曲率が小さくなる）。
【００２２】
次に、被印刷体への印刷状態を予め確認するために、プロジェクタ１０からの投影画像を被印刷体Ｗに写す。例えば、ユーザによってプロジェクタ１０を起動するための指示が入力される。システム制御装置６０は、この指示に応答して、プロジェクタ１０の投影を開始させる。またユーザは、回動部材２６０を調整し、被印刷体Ｗの所定の位置に画像が投影されるようにし、かつ、マニュアルにより焦点を合わせることができる。
【００２３】
被印刷体Ｗへの画像の投影を行い、印刷態様の確認を終えると、ユーザは、プロジェクタ１０をオフする入力を行い、かつ、印刷指示を入力する。システム制御装置６０は、プロジェクタ１０の電源または点灯をオフし、プロジェクタ１０が投影した画像と同一の画像データをプリンタ２０へ出力する。
【００２４】
プリンタ２０の中央処理装置１２６は、システム制御装置６０からの画像データを受け取り、ヘッド駆動部１２２を介してプリンタヘッド１２０による印刷を開始させる。印刷が開始されるとき、プリンタヘッド１２０は、初期位置に位置決めされている。プリンタヘッド１２０は、図４に示すように、支持台２００のＹ方向に対してヘッドを移動させて印刷を行うものであってもよいし、Ｙ方向の大きさのヘッドを備えるものであってもよい。
【００２５】
中央処理装置１２６は、さらにヘッド走査部１２４によりプリンタヘッド１２０をフレキシブルアーム２４０、２４２を所定の速度でＸ方向に操作させる。これにより、被印刷体Ｗの曲面に映し出された画像と同様の印刷を行うことができる。
【００２６】
次に、プリンタ２０による印刷範囲と、プロジェクタ１０による投影範囲との調整について説明する。プリンタ２０による印刷を行う前に、印刷範囲の設定を行うことができる。例えば、プロジェクタ１０による被印刷体Ｗへの投影範囲が図４に示すようなＡ１〜Ａ４であったとする。プロジェクタ１０による投影状態から、ユーザは、入力操作部５０を介して印刷範囲の設定の指示を入力する。システム制御装置６０は、この入力に応答して、印刷範囲設定モードで動作する。
【００２７】
図６に印刷範囲設定モードのフローを示す。システム制御装置６０は、ヘッド走査部１２４を介してプリンタヘッド１２０をＸ１方向の許容位置まで移動させる（ステップＳ１０１）。次に、ユーザは、操作入力部５０を介してプリンタヘッド１２０をＸ２方向に移動を開始させる（ステップＳ１０２）。ユーザは、目視によりプリンタヘッド１２０の位置を確認し、プリンタヘッド１２０がＡ３、Ａ４に一致したとき、プリンタヘッド１２０を停止させるべく指示を与える（ステップＳ１０３）。
【００２８】
システム制御装置６０は、最初の停止の指示を受け取ると、そのときのプリンタヘッド１２０の位置を走査開始位置としてメモリに記憶し（ステップＳ１０４）、引き続き、ヘッド走査部１２４を介してプリンタヘッド１２０をＸ２方向に移動を再開させる（ステップＳ１０５）。ユーザは、目視によりプリンタヘッド１２０の位置を確認し、プリンタヘッド１２０がＡ１、Ａ２に一致したとき、プリンタヘッド１２０を停止させるべく指示を与える（ステップＳ１０６）。
【００２９】
システム制御装置６０は、２回目の停止の指示を受け取ると、そのときのプリンタヘッド１２０の位置を走査終了位置としてメモリに記憶する（ステップＳ１０７）。システム制御装置６０は、メモリから読み出された捜査開始位置と走査終了位置に基づき印刷範囲を求め、これを投影範囲と比較することで、所定の圧縮率を有する印刷データを生成する（ステップＳ１０８）。以上のステップにより印刷範囲設定モードが終了し、印刷範囲に応じた画像データがプリンタ２０へ出力され、被印刷体Ｗへの印刷準備に入る。なお、Ｙ方向の撮影範囲とプリンタヘッド１２０のＹ方向の範囲が異なる場合には、走査開始位置に位置するプリンタヘッドをＹ１、Ｙ２方向へ移動させ、Ａ３、Ａ４点にてプリンタヘッドを停止させ、その位置を記憶させることができる。操作終了位置においても同様に、Ａ１、Ａ２点を記憶させることができる。
【００３０】
また、上記したような印刷範囲設定モードとは別に、予め定められた印刷範囲を示すテーブルの中から所定の印刷範囲を選択するようにしてもよい。例えば、図７（ａ）に示すように、複数の印刷範囲を提示できるようにし、ユーザがそこから所望の印刷範囲を選択するようにしてもよい。提示の方法は、プロジェクタ１０により被印刷体Ｗへ表示させることも可能である。さらに、図７（ｂ）に示すように、プロジェクタ１０と被印刷体Ｗまでの距離と印刷範囲との関係を提示するようにしてもよい。これは、プロジェクタ１０により投影した画像とほぼ同一サイズの画像をプリンタ２０で印刷できる関係を示している。
【００３１】
このように本実施例のプリンタシステムによれば、不定形を有する被印刷体に印刷すべき画像を予めプロジェクタで投影させるようにしたので、事前に印刷状態を確認した上で印刷を行うことができる。さらに、プリンタヘッドをフレキシブルアームにより走査可能としたことで、被印刷体の曲面、球面形状に容易に倣わせることができる。
【００３２】
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明に係るプリンタシステムは、曲面、球面などの不定形の表面またはそのような表面をもつ立体への印刷を行うシステムにおいて利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施例に係るプリンタシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】本実施例のプロジェクタの構成を示すブロック図である。
【図３】プリンタの構成を示すブロック図である。
【図４】プリンタヘッドの印刷範囲の設定例を示す図である。
【図５】本実施例のプリンタシステムの印刷機構の構成を示す図であり、図５（ａ）はその側面図、図５（ｂ）は上面図である。
【図６】印刷範囲設定モードの動作フローを示す図である。
【図７】印刷範囲の選択方法を示す図である。
【符号の説明】
【００３５】
１：プリンタシステム                １０：プロジェクタ
２０：プリンタ                      ３０：フレーム駆動部
４０：入出力インターフェース        ５０：操作入力部
６０：システム制御装置            １２０：プリンタヘッド
１２２：ヘッド駆動部              １２４：ヘッド走査部
２００：支持台                    ２１０、２２０：フレーム
２３０、２３２：アーム支持部材    ２４０、２４２：フレキシブルアーム
２５０：ポスト                    ２６０：回動部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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