JP4052542B2

JP4052542B2 - プリンタ

Info

Publication number: JP4052542B2
Application number: JP2000048615A
Authority: JP
Inventors: 英一鬼頭
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2000-02-25
Filing date: 2000-02-25
Publication date: 2008-02-27
Anticipated expiration: 2020-02-25
Also published as: US6862108B2; US20010017702A1; JP2001235801A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像を感光材料に記録するプリンタに関し、更に詳しくは反射方向が可変な微小サイズのミラーをライン状に配置した空間光変換器を用いたプリンタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
感光材料例えば印画紙にカラー画像（文字や線画を含む）を記録するプリンタとしては、ネガフイルムの画像を印画紙に投影するカラー写真プリンタが最も一般的である。最近では、画像データで表示装置を駆動してカラー画像を感光材料に記録するカラープリンタが実用化されている。このカラー写真プリンタには、ＣＲＴ方式、レーザー方式、液晶方式、マイクロミラー方式等がある。
【０００３】
なかでも、マイクロミラー方式は、ミラーの反射を利用するものであるため減光率が小さく、他の方式に比べて焼付光を有効に利用することができる利点がある。本出願人は、このマイクロミラー方式のプリンタを、例えば特開平９−１６４７２７号公報、特開平９−３１４９１０号公報などで提案している。このマイクロミラー方式のプリンタでは、微小サイズのミラー（以下、マイクロミラーという）を多数配列し、各マイクロミラーの傾斜を制御してスポット光の向きを変える空間光変調器を用いている。このようなマイクロミラー方式の空間光変調器では、静電気力によりマイクロミラーを傾斜させるデジタルマイクロミラー装置（ＤＭＤ）と、微小なピエゾ素子でマイクロミラーを傾斜させるピエゾ駆動式マイクロミラー装置（ＡＭＤ）などがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、プリントサイズを変更する場合には、通常はズームレンズを用いて焼付倍率を変更することで行っている。したがって、ズームレンズの焼付倍率を変更するためにモータ等の駆動制御手段が必要になるという問題がある。しかも、ズームレンズの焼付倍率を変更してプリントサイズを変える場合には、機械的に行うため、プリントサイズの変更に時間を要する。したがって、高速プリントにおいて、プリントサイズを瞬時に変更したい場合に対応することができないという問題がある。
【０００５】
本発明は上記課題を解決するためのものであり、簡単な構成でプリントサイズを瞬時に変更することができるようにしたプリンタを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のプリンタでは、傾斜が制御可能な複数のマイクロミラーをライン状に配置したマイクロミラーアレイが少なくとも１列分形成された空間光変調手段と、画像データに応じて前記空間光変調手段を駆動して各マイクロミラーの傾斜を制御する駆動手段と、画像露光時に焼付光を前記空間光変調手段に照射する光源と、空間光変調手段から反射された焼付光を感光材料に投影する投影光学系と、前記感光材料を搬送する搬送手段とを備えたプリンタにおいて、プリントサイズに応じて前記空間光変調手段で焼付露光に用いるマイクロミラーの領域を選択する駆動領域選択手段を設けている。
【０００７】
なお、前記投影光学系は投影倍率が固定されていることが好ましい。また、前記駆動領域選択手段で最大サイズが選択されたときの前記駆動領域に対し前記光源は焼付光を照射し、前記駆動領域選択手段で最大サイズよりも小さいサイズの駆動領域が選択されたときに、選択された駆動領域を除いた領域のマイクロミラーで反射され焼付に利用されない焼付光を集光して前記光源に戻す導光手段を備えることが好ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明を実施したカラープリンタの構成を示す概略図である。プリンタは、ＤＭＤ２と、光源部３と、投影光学系４と、ペーパー搬送部５と、コントローラ６と、プリントサイズ変更部７とを備えている。
【０００９】
図２は、空間光変調器として用いられるＤＭＤ２の構成を示す概略図である。スタティックＲＡＭ（以下、ＳＲＡＭとする）１０には、多数のメモリセル１１が形成されている。各メモリセル１１の上面には微小なマイクロミラー１２が配置され、ポスト１３により揺動自在に保持されている。マイクロミラー１２は四角形をしており、その一辺の長さは例えば１６μｍであり、導電性を有するアルミ等の金属薄膜で形成されている。また、マイクロミラー１２は、メモリセル１１とマイクロミラー１２との間で発生させた静電気力により傾きが変化する。これらのメモリセル１１、マイクロミラー１２、及びポスト１３は周知の集積化技術によって作成される。本実施形態では１コマ単位の面露光を行うので、ＤＭＤ２上のマイクロミラー１２は、１コマ分の照射領域を有するマトリクス状（ｍ×ｎ）に配置されている。また、本実施形態に用いるＤＭＤ２は、異なるサイズのプリントに対応させるために高画素数のものを用いている。
【００１０】
図３に示すように、マイクロミラー１２は、電源がオフの時は水平に保持されている。ＳＲＡＭ１０のメモリセル１１に「０」のミラー駆動データが書き込まれると、マイクロミラー１２は−θ傾く。また、メモリセル１１に「１」の駆動データが書き込まれると、マイクロミラー１２は＋θ傾く。従って、マイクロミラー１２は、ミラー駆動データの値に応じて２θだけ変位する。
【００１１】
本実施形態では、マイクロミラー１２が＋θのときに反射光がプリントに利用されるから、有効反射状態になる。また、マイクロミラー１２が水平又は−θのときには、反射光がプリントに利用されないから、無効反射状態になる。この無効反射状態のマイクロミラー１２からの反射光は、光吸収板１６に入射する。
【００１２】
図１に示すように、光源部３はＤＭＤ２を照明する。この光源部３は、赤色ＬＥＤ装置２１と、緑色ＬＥＤ装置２２と、青色ＬＥＤ装置２３と、ダイクロイックミラー２４，２５と、集光レンズ２６と、バランスフイルタ２７とから構成されている。赤色ＬＥＤ装置２１は、多数の赤色ＬＥＤを基板上にマトリクス状に配置して構成されており、赤色光を面発光する。他の緑色及び青色の各ＬＥＤ装置２２，２３もそれぞれ対応するＬＥＤを備えており、赤色ＬＥＤ装置２１と同様に構成されている。これらのＬＥＤ装置２１〜２３は、画像露光時に、ＬＥＤドライバ２９により選択的に駆動される。これらのＬＥＤ装置は、発光の応答性に優れており、短時間で所定の発光輝度になる。
【００１３】
第１のダイクロイックミラー２４は、赤色ＬＥＤ装置２１からの赤色光を透過させるとともに、緑色光を反射させる。また、第２のダイクロイックミラー２５は、赤色ＬＥＤ装置２１からの赤色光と緑色ＬＥＤ装置２２からの緑色光とを透過させるとともに、青色光を反射させる。集光レンズ２６は、各ＬＥＤ装置２１〜２３からの光を集光し、ＤＭＤ２の全面を照射する。なお、バランスフイルタ２７は、透過される光のシェーデイング補正を行い、光量ムラの発生を抑える。
【００１４】
ＬＥＤドライバ２９はコントローラ６により制御され、露光時に各ＬＥＤ装置２１〜２３を順次に発光させる。露光時に必要な光量や各色のバランスは、カラーペーパー３５の特性により異なる。このため、必要な発光条件になるように各ＬＥＤ装置２１〜２３の発光量をＬＥＤドライバ２９で制御する。
【００１５】
投影光学系４は、バランスフイルタ２８，投影倍率が固定された投影レンズ３３から構成されている。投影レンズ３３は、有効反射状態とされたマイクロミラー１２で反射された焼付光をカラーペーパー３５の感光面に結像させる。なお、符号３４は可動マスクであり、プリントサイズに応じて開口が切り替わる。
【００１６】
ペーパー搬送部５は、ペーパー送りローラ対３７及びペーパー送りモータ３８を備えている。ペーパー送りローラ対３７は、ペーパー送りモータ３８により回転駆動される。ペーパー送りモータ３８はドライバ３９を介してコントローラ６により回転制御される。これにより、カラーペーパー３５は焼付露光に同期して供給ロール４０から１コマ分ずつ引き出され、プリント位置にセットされる。また、焼付露光済みのカラーペーパー３５は巻き取りロール４１に巻き取られる。そして、停止中のカラーペーパー３５に対し、プリント位置で３色の画像が面順次で記録される。
【００１７】
コントローラ６には、画像メモリ４５〜４７、プリントサイズ変更部７、データ変換回路５０、データ書込み制御回路５１などが接続されている。また、コントローラ６には、外部装置として画像処理装置５２が接続されている。画像処理装置５２は、プリント対象の画像データ及びプリントサイズデータをコントローラ６に送る。
【００１８】
赤色画像メモリ４５、緑色画像メモリ４６、青色画像メモリ４７には、１コマ分の３色画像データが書き込まれる。各色画像メモリに書き込まれる画像データは、画像処理装置５２で、グレイバランス調整、階調補正、および濃度（明るさ）調整、画像の彩度調整（色調整）等の処理が行われている。そして、画像露光時には、発光させるＬＥＤ装置に合わせて対応する画像メモリが順次読み出される。例えば、赤色露光時には、赤色画像メモリ４５が読み出される。
【００１９】
プリントサイズ変更部７は、プリントサイズデータに応じて、各画像メモリからの画像データを間引くことで画像データのサイズを変換する。最大プリントサイズで選択されている場合には、画像メモリの画像データをそのままデータ変換回路５０に送る。また、縮小プリントサイズの場合には、縮小プリントサイズに応じて画像データを間引いて、ＤＭＤ２の駆動領域に対応する画像データに変換する。なお、本実施形態では、画像メモリの画像データのサイズをＤＭＤ２のマイクロミラー１２の個数に合わせているので、最大プリントサイズの場合には画像データをそのままデータ変換回路５０に送っている。しかし、画像メモリのサイズをＤＭＤ２のマイクロミラー１２の個数に対応させない場合には、縮小プリントサイズの場合と同じようにして、画像データを間引いて、ＤＭＤ２の駆動領域に対応する画像データに変換する。
【００２０】
図４は、ＤＭＤ２の駆動領域とプリントサイズとの関係を示すもので、最大プリントサイズが選択された場合には、ＤＭＤ２の全マイクロミラーが選択された駆動領域Ａ１とされ、カラーペーパー３５にＢ１で示すプリントサイズでプリントされる。また、縮小プリントが選択された場合には、ＤＭＤ２の一部の駆動領域が選択された駆動領域Ａ２とされ、カラーペーパー３５にＢ２で示すプリントサイズでプリントされる。また、プリントサイズの変更に合わせて可動マスク３４の開口サイズが変更される。
【００２１】
データ変換回路５０は、各画像データの上位ビットから順番に取り出し、これをミラー駆動データとしてデータ書込み制御回路５１に送る。データ書込制御回路５１では、書込みタイミング信号に同期して、ミラー駆動データをＤＭＤ２ののＳＲＡＭ１０に書き込む。本実施形態では、図５に示すように、書込みタイミング信号の発生周期を半減させており、これにより画像データはパルス幅変調されて、ミラー駆動データとしてビット数分だけＳＲＡＭ１０に書き込まれる。なお、データ変換回路５０は、各画像データに対応した露光量をカラーペーパー３５に与えることができればよく、そのデータ変換方法は上記のパルス幅変調方法に限定されない。このデータ変換方法については、特開平９−１６４７２７号公報に詳しく説明されている。
【００２２】
次に、本実施形態の作用を図６のフローチャートを参照して説明する。まず、画像処理装置５２から画像データ及びプリントサイズデータが入力される。次に、プリント指示の入力があると、コントローラ６はペーパー送りモータ３８を回転させ、カラーペーパー３５をプリント位置にセットする。そして、プリントサイズデータに基づき、プリントサイズ変更部７でＤＭＤ２の駆動領域を決定し、これに対応した画像データサイズに変更する。まず、赤色画像データを赤色画像メモリ４５から読み出してデータサイズを変更し、この赤色画像データを、データ変換回路５０に送る。データ変換回路５０では画像データに基づき各マイクロミラーのミラー駆動データに変換する。データ書込み制御回路５１では、ミラー駆動データに基づきＤＭＤ２の各マイクロミラーのＳＲＡＭ１０に駆動データを書き込む。また、ＤＭＤ２の各マイクロミラーの駆動に対応して、ＬＥＤドライバ２９を介して赤色ＬＥＤ装置２１を発光させ、これによりＤＭＤ２の全面を照射する。
【００２３】
マイクロミラー１２は、「１」のミラー駆動データが与えられている場合に有効反射状態となり、入射した赤色光をスポット光として画像形成光路に向けて反射する。この赤色スポット光は、バランスフイルタ２８でシェーディング補正され、投影レンズ３３を介してカラーペーパー３５に投影される。例えば、図４に示すように、ＤＭＤ２のマイクロミラー１２の駆動領域がＡ１の場合、カラーペーパー３５に投影される画像はＢ１に投影される。なお、「０」のミラー駆動データが与えられているマイクロミラー１２は無効反射状態となり、反射した赤色スポット光は光吸収板１６に入射する。
【００２４】
赤色光による露光が終了すると、データ書込み制御回路５１は「０」のデータをＳＲＡＭ１０の駆動領域内にあるメモリセル１１に書き込んでデータをクリアする。また、赤色ＬＥＤ装置２１がオフにされる。その後、緑色光、青色光による面露光が赤色露光と同じようにして順次行われ、カラーペーパー３５にカラー画像が露光される。
【００２５】
異なるプリントサイズが指示されると、プリントサイズ変更部７ではプリントサイズに応じたマイクロミラー１２の駆動領域を決定する。そして、この駆動領域に対応するサイズになるように画像データを間引いて縮小する。このサイズ縮小された画像データはデータ変換回路５０に送られる。この場合には、図４に示すように、ＤＭＤ２の駆動領域がＡ２とされ、このＡ２に基づきカラーペーパー３５には領域Ｂ２のプリントサイズで画像が焼付露光される。
【００２６】
上記実施形態では、ＤＭＤ２で反射された不要光を光吸収板１６で吸収させたが、この不要光をフィードバックして再利用してもよい。この場合には、図７に示すように、不要光を集光する導光部として、反射板６１と光ファイバーケーブル６２とを設ける。反射板６１を３次曲面で形成し、プリントサイズに対応させて中央部に方形の孔を形成する。この部分に光吸収板を配置する。これにより、駆動領域外にセットされたマイクロミラーからの光を反射させ、一定の光量を光ファイバーケーブル６２の集光部６２ａで集光する。
【００２７】
また、光ファイバーケーブル６２の両端には、集光部６２ａと発光部６２ｂとを設ける。集光部６２ａでは反射板６１で反射された光を集光し、発光部６２ｂで集光された光を発光させる。発光部６２ｂで発光された赤色、緑色、青色光はダイクロイックミラー６３〜６５で反射され、その後各色ＬＥＤ装置の近傍を通り、各色ＬＥＤ装置と共にＤＭＤを照射する。この場合、画像データのサイズは駆動領域Ａ１，Ａ２に対応した２通りとなる。なお、符号６６は、ミラーである。
【００２８】
なお、上記実施形態では、プリントサイズデータに応じてＤＭＤ２で用いるマイクロミラー１２の領域を変更したが、幅の異なるカラーペーパーに変更してプリントサイズを変える場合に、本発明を実施してもよい。この場合には、カラーペーパーの幅を表すデータをコントローラ６に送り、コントローラ６でペーパー幅データに基づきプリントサイズに応じたマイクロミラー１２の駆動領域を決定する。
【００２９】
また、投影レンズ３３のシェーディング補正を行う場合には、シェーディング補正のためのマイクロミラー１２の有効反射状態へのセット時間（補正セット時間）を各画素毎に予め求めておき、この補正セット時間により、画像データに基づく有効反射状態へのセット時間を補正する。
【００３０】
上記実施形態では、マイクロミラー１２をマトリクス状に配置させて３色順次面露光を行わせたが、ライン状にマイクロミラーを配置させ３色順次露光を行ってもよい。この場合にも、プリントサイズに合わせて対応するマイクロミラーを駆動させる。
【００３１】
上記実施形態では、投影倍率が固定された投影レンズ３１を用いたが、これに代えてズームレンズを用いてもよい。この場合、ズームレンズの倍率変更により、プリントサイズの種別を多様化することができる。
【００３２】
上記実施形態では、小さいサイズの画像を露光する場合、ＤＭＤ２の駆動領域のみを変更したが、同時に各色ＬＥＤ装置の発光領域を画像サイズに合わせ制御してもよい。
【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば、マイクロミラーの駆動領域を選択してプリントサイズを変更したから、簡単な構成でプリントサイズを容易にしかも瞬時に変更することができる。また、駆動領域以外の領域のマイクロミラーで反射され焼付に利用されない焼付光を集光して光源に戻す導光手段を設けることにより、不要光を焼付光として利用することが可能になり、効率のよいプリントが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施したプリンタを示す概略図である。
【図２】ＤＭＤを拡大して示す平面図である。
【図３】マイクロミラーの可動範囲を拡大して示す側面図である。
【図４】マイクロミラーの駆動領域とカラーペーパーへの投影領域との関係を示す概略図である。
【図５】赤色露光時の信号波形の一例を示すタイミングチャートである。
【図６】プリント開始から終了までの流れを示すフローチャートである。
【図７】別の実施形態のプリンタを示す概略図である。
【符号の説明】
２ＤＭＤ
３光源部
４投影光学系
５ペーパー搬送部
６コントローラ
７プリントサイズ変更部
１２マイクロミラー
３３投影レンズ
３５カラーペーパー
６１反射板
６２光ファイバー

Claims

傾斜が制御可能な複数のマイクロミラーをライン状に配置したマイクロミラーアレイが少なくとも１列分形成された空間光変調手段と、
画像データに応じて前記空間光変調手段を駆動して各マイクロミラーの傾斜を制御する駆動手段と、
画像露光時に焼付光を前記空間光変調手段に照射する光源と、
空間光変調手段から反射された焼付光を感光材料に投影する投影光学系と、
前記感光材料を搬送する搬送手段とを備えたプリンタにおいて、
プリントサイズに応じて、前記空間光変調手段で焼付露光に用いるマイクロミラーの駆動領域を選択する駆動領域選択手段を設けたことを特徴とするプリンタ。
前記投影光学系は、投影倍率が固定されていることを特徴とする請求項１記載のプリンタ。
前記駆動領域選択手段で最大サイズが選択されたときの前記駆動領域に対し、前記光源は焼付光を照射し、前記駆動領域選択手段で最大サイズよりも小さいサイズの駆動領域が選択されたときに、選択された駆動領域を除いた領域のマイクロミラーで反射され焼付に利用されない焼付光を集光して前記光源に戻す導光手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載のプリンタ。