CN101246328A - 省墨的成像设备及其控制方法 - Google Patents

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CN101246328A CNA2008100055422A CN200810005542A CN101246328A CN 101246328 A CN101246328 A CN 101246328A CN A2008100055422 A CNA2008100055422 A CN A2008100055422A CN 200810005542 A CN200810005542 A CN 200810005542A CN 101246328 A CN101246328 A CN 101246328A
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Abstract

一种省墨的成像设备及其控制方法，可在实现省墨的同时增加打印介质上的打印数据(例如，图像或字符)的清晰度。该成像设备包括确定器、存储单元和半色调处理器。确定器接收用于打印的命令信号，并随后确定接收的命令信号是否为省墨模式的命令信号。存储单元存储LPI设置为高于普通LPI的半色调表。如果接收的命令信号是省墨模式的命令信号，则半色调处理器通过将对应于接收的输入图像数据的像素的灰度值与存储的半色调表的灰度值进行比较来产生半色调处理结果，并将其输出。

Description

省墨的成像设备及其控制方法
技术领域
本发明总体构思涉及一种成像设备，更具体地说，涉及一种能够在实现墨粉节省的同时增加在其输出材料上的数据(例如，图像或字符)的清晰度的省墨的成像设备及其控制方法。
背景技术
诸如打印机的成像设备通常使用半色调处理以打印图像。半色调处理是使用以包括多个点的点阵的形式的半色调单元(cell)表示灰度梯度的方法。该方法使用在半色调单元中显示的相应数量的点来表示灰度梯度。
半色调图像不是像染料分散热转印(DDTT)打印机的全彩色打印输出一样的连续色调图像。然而，当在特定距离观看时，半色调图像看起来像连续图像而不像点的组合。
使用256灰度级来表示输入到这样的成像设备的图像数据。由于成像设备不能像能够任意改变其亮度的计算机监视器等的发光器一样任意改变施加到纸张的墨粉的密度，并且仅能确定是否将墨粉施加到纸张，因此成像设备使用半色调处理方法。
现在将参照用于成像设备的传统图像输出方法。
图1A示出示例原始图像数据，图1B示出原始图像数据的一部分的放大数字图像，图1C示出与图1B中示出的数字图像对应的半色调表，图1D示出通过对图1B中示出的数字图像的灰度值与图1C中示出的半色调表进行比较而获得的半色调处理结果值，图1E示出与图1D中示出的半色调处理结果值对应的网点图像(dot image)。
如图1A至图1D所示，成像设备将原始图像的数字图像的灰度值与半色调表进行比较，并输出半色调处理结果值。
成像设备通过如图1E所示的对应的网点图像来表示半色调处理结果值，并将墨粉喷到表示的网点图像以打印图像数据。
然而，以这种方式打印图像数据增加了消耗的墨粉量。已经开发并使用了具有省墨功能的电子照相打印机(诸如激光打印机)以减少墨粉消耗。
图2A示出具有具有一种省墨功能的传统成像设备的半色调处理结果值，图2B示出与图2A中示出的半色调处理结果值对应的网点图像，图2C示出具有另一种省墨功能的传统成像设备的半色调处理结果值。当用户105已经选择了要打印的文档时，打印机(即，成像设备)中的控制器在打印前确定是否已经选择了省墨功能。当已经选择了省墨功能时，打印机的控制器将低于默认电压的电压供应给显影辊。
这减少了提供给感光鼓的墨粉量，从而允许如图2C所示在纸张上打印低密度图像。
在减少墨粉消耗的另一方法中，成像设备以规则的原始图像数据的像素间隔省略打印一些像素，从而省墨。
更具体地说，如图2A和图2B所示，成像设备阻止墨粉被喷到偶数墨粉行，从而节省了50％的墨粉。
虽然具有这样的省墨功能的传统成像设备能够减少墨粉消耗，但是不能准确地再现原始图像，因而导致字母的可读性降低并且不能提供具有锐利的细节的打印输出(例如，图像或字符)。
发明内容
本发明总体构思提供一种用于省墨的改进的成像设备和控制该设备的方法，以在实现省墨的同时增加打印字母的可读性，并提供具有锐利的细节的打印输出(例如，图像或字符)。
本发明总体构思的另外的方面和/或优点将在以下的描述中部分地阐述，部分地通过描述将是明显的，或者可通过本发明总体构思的实施而得知。
可通过提供一种省墨的成像设备来实现本发明的总体构思的上述和/或其他方面，所述成像设备包括：确定器，接收用于打印的命令信号，并随后确定接收的命令信号是否为省墨模式的命令信号；存储单元，存储每英寸线数(LPI)被设置为高于普通LPI的半色调表；以及半色调处理器，如果接收的命令信号是省墨模式的命令信号，则通过将对应于接收的输入图像数据的像素的灰度值与存储的半色调表的灰度值进行比较来产生半色调处理结果，并将其输出。
LPI设置为高于普通LPI的半色调表的预定参考点之间的距离可以比设置了普通LPI的半色调表的参考点之间的距离短。
成像设备还可包括打印单元，用于打印从半色调处理器输出的半色调处理结果。
成像设备还可包括连接到半色调处理器的输出的脉冲控制器，用于控制激光扫描单元(LSU)的脉宽以调节LSU的光束曝光时间。
脉冲控制器可控制减小LSU的脉宽。
存储单元可存储设置了普通LPI的半色调表，其中，如果接收的命令信号不是省墨模式的命令信号，则通过将对应于接收的输入图像数据的像素的灰度值与存储的设置了普通LPI的半色调表的灰度值进行比较来产生半色调处理结果，并将其输出。
还可通过提供一种用于控制省墨的成像设备的方法来实现本发明总体构思的上述和/或其他方面，所述方法包括：接收用于打印的命令信号，并确定接收的命令信号是否为省墨模式的命令信号；以及如果接收的命令信号是省墨模式的命令信号，则通过将对应于接收的输入图像数据的像素的灰度值与存储的每英寸线数(LPI)设置为高于普通LPI的半色调表的灰度值进行比较，来执行产生并输出半色调处理结果的半色调处理。
LPI设置为高于普通LPI的半色调表的预定参考点之间的距离可以比设置了普通LPI的半色调表的参考点之间的距离短。
所述方法还可包括：打印在半色调处理中输出的半色调处理结果。
所述方法还可包括：在半色调处理之后控制激光扫描单元(LSU)的脉宽以调节LSU的光束曝光时间。
控制脉宽的步骤可包括：控制减小脉宽。
半色调处理可包括：如果接收的命令信号不是省墨模式的命令信号，则通过将对应于接收的输入图像数据的像素的灰度值与设置为普通LPI的存储的半色调表的灰度值进行比较来产生半色调处理结果，并将其输出。
还可通过提供一种成像设备来实现本发明总体构思的上述和/或其他方面，所述成像设备包括：存储单元，存储具有相对于普通每英寸线数(LPI)的LPI的半色调表；以及半色调处理器，根据LPI和省墨模式产生关于输入图像数据的灰度值的半色调信息，根据普通LPI和不省墨模式产生关于输入图像数据的灰度值的信息。
还可通过提供一种用于控制省墨的成像设备的方法来实现本发明总体构思的上述和/或其他方面，所述方法包括：确定是否提出启动省墨模式的请求；以及当已经提出启动省墨模式的请求时，使用具有高于普通每英寸线数(LPI)的LPI的半色调表产生半色调处理结果。
使用半色调表产生半色调处理结果的步骤可包括：当已经提出启动省墨模式的请求时，读取具有高于普通LPI的LPI的半色调表，并通过将打印数据的灰度值与读取的半色调表的灰度值进行比较来产生半色调处理结果。
产生半色调处理结果信息的步骤可包括：当没有提出启动省墨模式的请求时，使用具有普通LPI的半色调表。
附图说明
通过下面结合附图对实施例的描述，本发明的总体构思的这些和/或其他方面和使用将会变得清楚和更容易理解，其中：
图1A示出示例性原始图像数据；
图1B示出图1A的原始图像数据的一部分的放大数字图像；
图1C示出与图1B中示出的数字图像对应的半色调表；
图1D示出通过对图1B中示出的数字图像的灰度值与图1C中示出的半色调表进行比较获得的半色调处理结果；
图1E示出与图1D中示出的半色调处理结果值对应的网点图像；
图2A示出具有一种省墨功能的传统成像设备的半色调处理结果值；
图2B示出与图2A中示出的半色调处理结果值对应的网点图像；
图2C示出具有另一省墨功能的传统成像设备的半色调处理结果值；
图3是根据本发明总体构思的实施例的省墨的成像设备的框图；
图4A示出根据本发明总体构思的省墨的成像设备的半色调表的示例性灰度值；
图4B示出根据本发明总体构思的使用图4A的示例性灰度值的省墨的成像设备的半色调处理结果；
图4C示出与图4B中示出的半色调处理结果对应的网点图像；
图4D示出减少了图4C中示出的网点图像的脉宽的网点图像；
图5示出根据本发明总体构思的用于确定LPI的示例性半色调表；
图6A至图6I示出根据本发明的总体构思的为半色调表分配灰度值的过程的实施例；
图7A示出根据本发明的总体构思的输入到成像设备的示例性文本；
图7B示出根据传统省墨功能通过使用具有普通LPI的半色调表的成像设备获得的半色调处理结果；
图7C示出根据本发明总体构思的通过省墨的成像设备获得的半色调处理结果；以及
图8是示出根据本发明总体构思的实施例的控制省墨的成像设备的过程的流程图。
具体实施方式
现在将详细参照本发明总体构思的实施例，本发明的示例在附图中示出，其中，相同的标号始终表示相同的组件。下面通过参照附图描述实施例以解释本发明的总体构思。
图3是根据本发明总体构思的实施例的省墨的成像设备的框图。如图所示，省墨的成像设备100包括确定器110、存储单元120和半色调处理器130。
首先，确定器110从用户105接收用于打印的命令信号，并确定接收的命令信号是否为省墨模式的命令信号。
通常，成像设备包括显示器115(诸如LCD)和多个操作按钮，并且被构造为允许用户105使用操作按钮选择打印模式和调节打印密度。
操作按钮包括用于减少输入图像数据的墨粉消耗的省墨模式的按钮和关闭省墨模式的按钮。还可由用户105通过使用显示器115的单个按钮来实现是否选择省墨模式，所述按钮可在省墨模式功能和普通(不省墨)操作模式功能之间切换。
当用户105选择了省墨模式的按钮时，确定器110通过按钮的选择接收省墨模式的命令信号，并确定接收的命令信号是否为省墨模式的命令信号。
该控制还可通过外部PC(未示出)的驱动器，并且用户105还可通过外部PC的驱动器选择省墨模式。可从PC或由用户105将命令信号和图像数据输入到确定器110或分配器140。
存储单元120存储每英寸线数(LPI)设置为高于普通LPI的半色调表。
这里，存储的LPI设置为高于普通LPI的半色调表的预定参考点之间的距离可以比设置了普通LPI的半色调表的参考点之间的距离短。
因此，当LPI设置为高于普通LPI的半色调表被设计时，半色调表的预定参考点之间的距离被设置为比设置了普通LPI的半色调表的参考点之间的距离短。
存储单元120可以是能够存储半色调表的存储介质，诸如DRAM、SDRAM、RDRAM、DDRAM或SRAM。
在基于主机的图形装置接口(GDI)打印机的情况下，在外部PC(未示出)执行半色调处理，因此可以将半色调表存储在PC的驱动器中。
现在将参照根据本发明总体构思的设计使用半色调表的过程。
首先描述基本术语的定义。术语“每英寸线数(LPI)”指的是作为屏幕频率的每英寸的行的数量，术语“网点形状”指的是与相对于参考点的索引值增加或减少的方向相关联的形状。
术语“屏幕角”指的是参考点之间做出的直线的角度，术语“色调级(tonerlevel)”指的是关于索引与8位级之间的关系的值。
首先，在设计半色调表之前确定LPI和屏幕角。
使用下面的等式计算LPI和屏幕角。
LPI＝分辨率/(参考点之间的直线距离)
图5示出用于确定LPI的示例半色调表。例如，如图5所示，当半色调表是具有灰色阴影的参考点的5×5单元并且分辨率是600dpi时，参考点之间的距离以矩阵形式表达是(4，4)，以数字计算是5.656(等于4×1.414)。
因此，LPI为600/5.656＝106.082，屏幕角为45度。
随着参考点之间的距离减少，LPI相应地增加。这样的参考点的位置被称为点中心。
当已经确定了半色调表的LPI和屏幕角时，将索引分配到给定范围内半色调表的点的实际顺序被确定，并随后将索引分配到半色调表的点。
图6A至图6I示出将灰度值分配给半色调表的过程的实施例。首先，确定参考点，并将索引分配给图6A中示出的参考点。
然后，确定被分配了索引的点的顺序，并且如图6B和图6C所示，以确定的顺序从靠近确定的参考点的点开始将索引分配给点。
如图6D至图6F所示，考虑到半色调表是按顺序的情况，还将索引分配给半色调表的边界。
在以这种方式将索引分配给半色调表之后，半色调表被转换为具有与分配的索引对应的从0到255级(8位)的半色调表。这里，由于半色调表是8×8，因此可能的索引值的数量仅为64，将所有的索引乘以4(＝256/64)以便与级“0”到“255”的数量“256”匹配。
虽然在图6G中示出了级“256”，但是由于级“256”不存在于范围0到255中，因此实际上级“256”被转换为“255”。
在实践中，使用24×24或更大的半色调表，因此将256的索引或更低级分配给如图6I所示的表以匹配256级，而不是如图6H所示分配高于256级的索引。
例如，如果半色调表是32×32半色调表的一部分，则可能的索引值为从1到1024，为了匹配256级，将索引乘以0.24(其中，0.24＝256/1024)以获得具有如图6I所示的索引(灰度值)的半色调表。
然而，在实践中，不是简单地将索引乘以因子，而是在打印介质上识别具有256级亮度差的索引范围，并将从0到255的灰度值分配给索引。
现在基于以上描述更详细地描述本发明的总体构思。
图4A示出根据本发明总体构思的省墨的成像设备的半色调表的示例性灰度值。如图4A所示，存储单元120存储LPI设置为高于普通LPI的半色调表。这里，优选的是LPI设置为高于普通LPI的半色调表的预定参考点之间的距离比设置了普通LPI的半色调表的参考点之间的距离短。
预定参考点之间的距离是半色调表的参考点的位置(点中心)之间的距离。图4A中的由244、240、238、248和251表示的灰度值是参考点的灰度值。
因此，LPI设置为高于普通LPI的半色调表中的参考点(点中心)之间的距离比设置了普通LPI的半色调表(如图1C所示，图1C表示用于不具有省墨功能的成像设备的传统图像输出方法的半色调表)中的参考点之间的距离短。
如果从用户105接收的命令信号是省墨模式的命令信号，则半色调处理器130通过将对应于输入图像数据的像素的灰度值与存储的半色调表的灰度值进行比较来产生并输出半色调处理结果。
以具有预定数量的元的矩阵形式设置上述根据本发明总体构思的半色调表，以使用多个像素作为比较单位。
然后，将对应于输入图像数据的像素的灰度值分别与半色调表的每个灰度值(位于对应位置)进行比较，以作为比较结果产生要打印的图像数据。
更具体地说，半色调处理器130将对应于输入图像数据的像素的灰度值与半色调表的灰度值(位于对应位置)进行比较，并产生on-data以允许仅当输入图像数据的灰度值高于半色调表的灰度值时(或者仅当灰度值等于或高于半色调表的灰度值时)进行打印。
与上面的描述相反，该设备还可当输入图像的灰度低于半色调表的灰度值时执行打印，而当输入图像的灰度高于半色调表的灰度值时不执行打印。根据实际使用哪个值表示黑或白(更具体地说，根据使用的黑值是0还是255)来确定当输入图像数据的灰度值低于还是高于半色调表的灰度值时设备执行打印。
也就是说，当输入图像数据的灰度值高于半色调表的灰度值时，半色调处理器130产生结果值为“1”的半色调处理结果，并允许在对应的位置将墨粉喷到图像，当输入图像数据的灰度值小于或等于半色调表的灰度值时产生结果值为“0”的半色调处理结果，并在对应的位置阻止墨粉喷到图像。
图4B示出根据本发明总体构思的使用图4A的灰度值的省墨的成像设备的半色调处理结果，图4C示出与图4B中示出的半色调处理结果对应的网点图像。如图4B所示，对于灰色阴影的每个部分，产生结果值为“1”的半色调处理结果，在灰色阴影的每个部分中输入图像数据的灰度值高于半色调表的对应的灰度值。如图4C所示，每个阴影部分被表示为网点图像，从而对该部分喷墨。
这里，半色调处理器130按顺序并重复地将全部图像数据的每个灰度值与对应的半色调表的灰度值进行比较，然后产生并输出半色调处理结果作为比较结果。
根据本发明总体构思的省墨的成像设备100还包括打印单元160。在半色调处理器130以上述方式执行半色调处理之后，打印单元160执行从半色调处理器130输出的半色调处理结果的打印。
在很多情况下，半色调表的大小小于图像数据。在这些情况下，优选地，当以上述方式执行半色调处理时，半色调处理器130重复地使用半色调表。
如图3所示，根据本发明总体构思的省墨的成像设备100还包括脉冲控制器170，其控制打印单元160的激光扫描单元(LSU)的脉宽以调节光束曝光时间。
根据脉宽控制提供到打印单元160的感光鼓的LSU光束的曝光时间。通过控制减少脉宽来减少喷出的墨粉量，以控制LSU光束的曝光时间。
图4D示出减少了图4C中示出的网点图像的脉宽的网点图像。当与图4C中的网点图像进行比较时，随着脉宽减小，喷在图4D的点中的墨粉量减少，从而减少了打印单元160的墨粉消耗量。
图7A示出作为图像数据输入到成像设备100的示例文本，图7B示出根据传统省墨功能通过使用具有普通LPI的半色调表的成像设备获得的半色调处理结果，图7C示出根据本发明总体构思的通过省墨的成像设备100获得的半色调处理结果。从图7A至图7C可以看出，本发明的总体构思通过使用LPI设置为高于普通LPI的半色调表执行半色调处理增加了在图像的边界喷墨的概率。
按照上述方式，本发明的总体构思产生字母的图像的边界以增加字母的可读性，并可产生其他将被打印的字符或图像的边界以增加其他字符或图像的可看性。
存储单元120被构造为还存储设置了普通LPI的半色调表。如果从用户105接收的命令信号不是省墨模式的命令信号，则半色调处理器130通过将对应于输入图像数据的像素的灰度值与存储的设置了普通LPI的半色调表的灰度值进行比较来产生并输出半色调处理结果。
也就是说，当接收的命令信号不是省墨模式的命令信号时，半色调处理器130需要执行普通打印模式的打印，从而产生如图1D所示的半色调处理结果。
现在将参照根据本发明总体构思的控制省墨的成像设备100的过程。
图8是示出根据本发明总体构思的实施例的控制省墨的成像设备100的过程的流程图。首先，成像设备100确定从用户105接收的命令信号是否为省墨模式的命令信号(操作S800)。
如果接收的命令信号是省墨模式的命令信号，则成像设备100产生半色调处理结果(操作S810)，所述半色调处理结果包含将输入图像数据与存储的具有高于普通LPI的LPI的半色调表进行比较的结果。
然后，成像设备100将输入图像数据的灰度值与存储的LPI设置为高于普通LPI的半色调表的灰度值进行比较，并产生和输出半色调处理结果(操作S810)。
在本实施例中，优选地，LPI设置了高于普通LPI的半色调表的预定参考点(点中心)之间的距离比设置为普通LPI的半色调表的参考点之间的距离短。
然后，成像设备控制LSU的脉宽以调节LSU的光束曝光时间，从而减小脉宽(操作S830)并根据半色调处理结果和脉宽执行打印(操作S840)。
另一方面，如果从用户105接收的命令信号不是省墨模式的命令信号，则成像设备100产生包含将输入图像数据与存储的具有普通LPI的半色调表进行比较的结果的半色调处理结果(操作S820)。
然后，成像设备根据半色调处理结果和脉宽执行普通(不省墨)打印(操作S840)。
从上面的描述很明显，本发明的总体构思提供了一种省墨的成像设备以及控制该设备的方法。使用LPI设置为高于普通LPI的半色调表执行半色调处理，从而增加了在图像的边界喷墨的概率。这在节省了墨粉的同时增加了字母的可读性，并增加了在打印介质上打印的数据(例如，图像或其他字符)的清晰度。
虽然已经示出和描述了本发明总体构思的若干实施例，但是本领域的技术人员应理解，在不脱离本发明总体构思的原理和精神的情况下，可以对这些实施例做出改变，本发明的范围在权利要求及其等同物中限定。

Claims (16)

1. 一种省墨的成像设备，包括：
确定器，接收用于打印的命令信号，并随后确定接收的命令信号是否为省墨模式的命令信号；
存储单元，存储LPI设置为高于普通LPI的半色调表；以及
半色调处理器，如果接收的命令信号是省墨模式的命令信号，则通过将对应于接收的输入图像数据的像素的灰度值与存储的半色调表的灰度值进行比较来产生半色调处理结果，并将其输出。
2. 如权利要求1所述的成像设备，其中，LPI设置为高于普通LPI的半色调表的预定参考点之间的距离比设置了普通LPI的半色调表的参考点之间的距离短。
3. 如权利要求1所述的成像设备，还包括：
打印单元，打印从半色调处理器输出的半色调处理结果。
4. 如权利要求1所述的成像设备，还包括：
脉冲控制器，连接到半色调处理器的输出，用于控制激光扫描单元的脉宽以调节激光扫描单元的光束曝光时间。
5. 如权利要求4所述的成像设备，其中，脉冲控制器控制减小激光扫描单元的脉宽。
6. 如权利要求1所述的成像设备，其中，存储单元还存储设置为普通LPI的半色调表，
其中，如果接收的命令信号不是省墨模式的命令信号，则通过将对应于接收的输入图像数据的像素的灰度值与存储的设置了普通LPI的半色调表的灰度值进行比较来产生半色调处理结果，并将其输出。
7. 一种控制省墨的成像设备的方法，所述方法包括：
接收用于打印的命令信号，并确定接收的命令信号是否为省墨模式的命令信号；以及
如果接收的命令信号是省墨模式的命令信号，则通过将对应于接收的输入图像数据的像素的灰度值与存储的LPI设置为高于普通LPI的半色调表的灰度值进行比较，来执行产生并输出半色调处理结果的半色调处理。
8. 如权利要求7所述的方法，其中，LPI设置为高于普通LPI的半色调表的预定参考点之间的距离比设置了普通LPI的半色调表的参考点之间的距离短。
9. 如权利要求7所述的方法，还包括：
打印在半色调处理中输出的半色调处理结果。
10. 如权利要求7所述的方法，还包括：
在半色调处理之后控制激光扫描单元的脉宽以调节激光扫描单元的光束曝光时间。
11. 如权利要求10所述的方法，其中，控制脉宽的步骤包括：
控制减小激光扫描单元的脉宽。
12. 如权利要求7所述的方法，其中，半色调处理包括：
如果接收的命令信号不是省墨模式的命令信号，则通过将对应于接收的输入图像数据的像素的灰度值与存储的设置了普通LPI的半色调表的灰度值进行比较来产生半色调处理结果，并将其输出。
13. 一种成像设备，包括：
存储单元，存储具有相对于普通LPI的LPI的半色调表；以及
半色调处理器，根据LPI和省墨模式产生关于输入图像数据的灰度值的半色调信息，根据普通LPI和不省墨模式产生关于输入图像数据的灰度值的信息。
14. 一种控制省墨的成像设备的方法，所述方法包括：
确定是否提出启动省墨模式的请求；以及
当已经提出启动省墨模式的请求时，使用具有高于普通LPI的LPI的半色调表产生半色调处理结果。
15. 如权利要求14所述的方法，其中，使用半色调表产生半色调处理结果的步骤包括：
当已经提出启动省墨模式的请求时，读取具有高于普通LPI的LPI的半色调表；以及
通过将打印数据的灰度值与读取的半色调表的灰度值进行比较来产生半色调处理结果。
16. 如权利要求14所述的方法，还包括：
当没有提出启动省墨模式的请求时，使用具有普通LPI的半色调表产生半色调处理结果信息。
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