CN114942575A - 成像设备及其成像方法、打印机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种成像设备及其成像方法、打印机。成像设备包括：M个可旋转的感光鼓，感光鼓配置为通过感光鼓的受光区曝光以形成电子潜像；M大于等于1；其中，感光鼓的受光区包括沿轴向排列的多个子受光区；至少一个显示芯片，每个显示芯片包括沿第一方向排列的至少两个发光区域，至少两个发光区域与M个感光鼓对应的多个子受光区一一对应；与至少一个显示芯片一一对应的至少一个投影镜头，投影镜头配置为对显示芯片成像；与至少一个显示芯片一一对应的至少一个光束偏折系统，光束偏折系统配置为将显示芯片中发光区域经投影镜头成的像偏折至对应的子受光区。本发明能够以低分辨率的像素阵列可以实现高分辨率的打印。

Description

成像设备及其成像方法、打印机

技术领域

本发明涉及打印机技术领域，尤其涉及一种成像设备及其成像方法、打印机。

背景技术

打印机在现代社会有着重要的应用，打印机的打印原理主要包括上电、曝光、显影和打印四个阶段；打印机主要可分为激光打印机和LED打印机，LED打印机因其打印速度快、打印图像效果好、使用寿命长、自由度高、节能环保等优点应用越来越广泛。

然而，如图1所示，图1为现有的打印机中成像设备的结构示意图，成像设备包括显示芯片1’和感光鼓2’。当然，成像设备还包括透镜阵列(图1未示出)，显示芯片1’上包含一行或者多行LED像素，显示芯片1’上的LED像素通过投影镜头直接在感光鼓2’上成像，成像的分辨率与微透镜尺寸以及像素间隔相关，从而导致现有的成像设备分辨率受限，光能利用率也不高。

发明内容

本发明提供了一种成像设备及其成像方法、打印机，利用低分辨率像素阵列可以实现高分辨率的打印，并能够提高成像设备中显示芯片上发光区域的利用率。

根据本发明的一方面，提供了一种成像设备，包括：

M个可旋转的感光鼓，所述感光鼓配置为通过所述感光鼓的受光区曝光以形成电子潜像；M大于等于1；其中，所述感光鼓的受光区包括沿轴向排列的多个子受光区，多个子受光区拼接为所述受光区；

至少一个显示芯片，每个所述显示芯片包括沿第一方向排列的至少两个发光区域，所述至少两个发光区域与所述M个感光鼓对应的多个子受光区一一对应，且每个发光区域中均设置有多个发光单元；

与所述至少一个显示芯片一一对应的至少一个投影镜头，所述投影镜头配置为对显示芯片成像；

与所述至少一个显示芯片一一对应的至少一个光束偏折系统，所述光束偏折系统配置为将显示芯片中所述发光区域经投影镜头成的像偏折至对应的子受光区。

可选地，所述光束偏折系统包括与M个感光鼓一一对应的M个光束偏折组件；每个光束偏折组件包括至少两个反射镜，每个反射镜对应所述显示芯片中的一个发光区域；

所述反射镜相对于所述感光鼓之间转角的取值范围为第一预设范围，倾角的取值范围为第二预设范围，所述反射镜用于将对应发光区域经所述投影镜头成的像偏折至对应的子受光区。

可选地，所述反射镜用于将对应发光区域经所述投影镜头成的像偏折至对应的子受光区，以及与对应的子受光区相邻的子受光区的一部分区域。

可选地，所述成像设备包括至少两个显示芯片和至少两个光束偏折系统；

每个光束偏折系统配置为将对应的显示芯片中发光区域经投影镜头成的像偏折至对应的预设区域，每个预设区域包括相邻的多个子受光区。

可选地，相邻的预设区域之间部分重叠。

可选地，所述成像设备包括一个感光鼓；

或者，所述成像设备包括四个感光鼓，每个所述感光鼓配置为吸附不同颜色的碳粉。

可选地，所述成像设备包括一个显示芯片和四个感光鼓，每个感光鼓配置为吸附不同颜色的碳粉；第一个感光鼓至第四个感光鼓沿第二方向依次排列，且沿第二方向，所述四个感光鼓的投影重合，每个感光鼓的轴向均与第二方向垂直；

所述显示芯片包括4*N个发光区域；N为大于2的偶数；

所述光束偏折系统包括：

主分像镜，沿第二方向，所述主分像镜的投影与所述感光鼓的投影不交叠；沿第三方向，所述主分像镜的投影位于第二个感光鼓与第三个感光鼓之间；所述第三方向与所述感光鼓的轴向及所述第二方向均垂直；所述主分像镜配置为将所述显示芯片每个发光区域的出射光的一部分向第二方向出射，其余部分向第四方向出射，第四方向与第二方向相反；

第一副分像镜，沿第三方向，所述第一副分像镜的投影位于第三个感光鼓与第四个感光鼓之间，用于将所述主分像镜沿第二方向的出射光部分向第五方向出射，其余部分向第六方向出射，其中，第六方向与第五方向相反，且第六方向与第五方向均与所述感光鼓的轴向平行；

第二副分像镜，沿第三方向，第二副分像镜的投影位于第一个感光鼓与第二个感光鼓之间，用于将所述主分像镜沿第四方向的出射光部分向第五方向出射，其余部分向第六方向出射；

所述副分像镜的每个出射光光路上配置有至少两个区域分像镜；每个区域分像镜用于将所述显示芯片上一个发光区域对应的光沿第四方向反射，一个发光区域对应的光沿第二方向反射；不同区域分像镜对应所述显示芯片的不同发光区域；

所述区域分像镜对应的每个出射光路上均配置有反射镜，所述反射镜用于将接收到的光反射至对应感光鼓的子受光区。

可选地，所述显示芯片包括由中心线分割的两个子显示区，每个子显示区均包括多个所述发光区域；

在所述第一个感光鼓和第二个感光鼓中，关于两者中心线对称的子受光区对应的两个发光区域之间间隔一个发光区域；

在所述第三个感光鼓和第四个感光鼓中，关于两者中心线对称的子受光区对应的两个发光区域之间间隔一个发光区域；

在同一感光鼓对应的多个子受光区中，相邻的两个子受光区对应的两个发光区域位于不同的子显示区。

可选地，所述显示芯片为MicroLED芯片。

根据本发明的另一方面，提供了一种打印机，所述打印机包括上述的成像设备。

根据本发明的另一方面，提供了一种成像设备的成像方法，所述成像设备为上述的成像设备；所述显示芯片的多个发光单元呈矩阵排布；所述发光区域在所述子受光区成像为沿行列方向呈矩阵排布的多个像素点，所述行方向及所述列方向与所述感光鼓的轴向的夹角均不为90度；

所述成像方法包括：

将所述感光鼓的预设潜像线旋转至所述受光区中对应成像像素行的位置；其中，所述预设潜像线与所述感光鼓的轴向平行，所述成像像素行与所述感光鼓的轴向平行，所述成像像素行包括多个成像像素，所述成像像素为所述像素点或其周围至少两个像素点的叠加；

开启所述显示芯片以利用所述成像像素行使所述预设潜像线的部分区域感光；

旋转所述感光鼓以使所述预设潜像线移动，并在所述预设潜像线移动至下一成像像素行时，开启所述显示芯片。

可选地，所述成像方法还包括：

同时对位于所述子受光区的多条预设潜像线成像。

可选地，所述成像方法还包括：

利用所述成像设备打印测试页，所述测试页上包括多个预设的扫描测试点；

根据所述扫描测试点和所述打印测试页上实际打印出的打印点，分析所述测试页上的漏行和重行；

根据所述漏行和重行确定扫描点。

可选地，所述根据所述漏行和重行确定所述扫描点包括：

若所述扫描测试点存在正对的像素点，则以所述像素点作为所述扫描点；

若所述扫描测试点不存在正对的像素点，则以与所述扫描测试点相邻的像素点进行灰度变换，以使叠加后的亮度最高点位于所述扫描测试点。

本实施例的技术方案，采用的成像设备，通过设置光束偏折系统，可以将显示芯片上所有发光区域对应的像均成像到感光鼓上，从而可以以低分辨率的像素阵列实现高分辨率的打印，并极大地提高显示芯片上发光区域的利用率，增大在感光鼓上的潜像宽度。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有的打印机中成像设备的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种成像设备的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的又一种成像设备的结构示意图；

图4为图3的侧视图；

图5为图3的俯视图；

图6为本发明实施例提供的又一种成像设备的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的又一种成像设备的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的又一种成像设备的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的又一种成像设备的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的一种主分像镜和副分像镜的结构示意图；

图11为本发明实施例提供的一种区域分像镜的结构示意图；

图12为本发明实施例提供的一种显示芯片区域分割的结构示意图；

图13为本发明实施例提供的一种成像设备的成像方法的流程图；

图14为本发明实施例提供的成像设备成像时感光鼓与成像像素关系的示意图；

图15为本发明实施例提供的一种打印测试页的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

图2为本发明实施例提供的一种成像设备的结构示意图，参考图2，成像设备包括：M个可旋转的感光鼓2，感光鼓2配置为通过感光鼓2的受光区曝光以形成电子潜像；M大于等于1；其中，感光鼓2的感光区包括沿轴向排列的多个子受光区，多个子受光区拼接为受光区；至少一个显示芯片1，每个显示芯片包括沿第一方向排列的至少两个发光区域，所述至少两个发光区域与M个感光鼓对应的多个子受光区一一对应，且每个发光区域均设置有多个发光单元；与至少一个显示芯片1一一对应的至少一个投影镜头(未示出)，投影镜头配置为对显示芯片成像；与至少一个显示芯片1对应的至少一个光束偏折系统3，光束偏折系统3配置为将显示芯片1中发光区域经投影镜头成的像偏折至对应的子受光区。

具体地，成像设备可以应用于打印机中，显示芯片1上包括多个发光单元。打印机具体工作流程包括：打印机上电启动后，根据接收到的打印任务控制感光鼓2旋转。感光鼓2上方的充电辊对感光鼓2表面的硒材料进行上电，上电完毕后，整个感光鼓2表面带上电荷。当感光鼓2上响应位置旋转到受光区后，显示芯片1点亮，发射的光线照射到感光鼓2表面，由于硒为半导体材料，被光线照射后变为导体。光线照射部分对应的像素点所带电荷消失，而未被光线照射的部分对应的电荷依旧存在。这样就使得整个感光鼓表面形成电荷不均匀的静电潜像。当感光鼓2继续旋转到达粉盒位置时，由于墨粉为铁磁性材料，不带电荷，感光鼓2表面带负电荷，所以经由显影辊运送的墨粉会吸附到感光鼓2表面带电荷的位置，整个打印图像就会在感光鼓2上显现出来。并且打印纸沿着走纸方向运动，感光鼓2下方的转印辊带有电荷，当纸张运动到两者之间时，在转印辊的作用下，感光鼓2表面的墨粉会吸附到纸张上面。纸张运动到定影器时，定影器对墨粉加热，墨粉融化后固定在纸张表面，形成真正的打印图像。最后，感光鼓2旋转到消电灯位置，消电灯对感光鼓2进行照射，照射完毕后感光鼓2表面的电荷全部消除，再经过清洁器清洁后，完成整个打印流程。

本实施例中，成像设备可以是包括1个感光鼓2，可以打印灰度图像，也可以是包括4个感光鼓，4个感光鼓上配置为吸附不同颜色的碳粉，从而可以进行彩色打印。如图2所示，示例性地显示芯片1包括第一发光区域11、第二发光区域12和第三发光区域13三个发光区域，相应的感光鼓2上包括第一子受光区21、第二子受光区22和第三子受光区23三个子受光区；至少两个发光区域与M个感光鼓对应的多个子受光区一一对应的含义为，显示芯片上的发光区域的个数，与M个感光鼓上子受光区的总数相同，一个发光区域对应一个子受光区。在同一个感光鼓2上，受光区可理解为由多个子受光区拼接形成。投影镜头可以对显示芯片1中各个发光区域进行成像，并且投影镜头是将显示芯片的全部发光区域投影成像。本实施例中，显示芯片2上每个发光区域经投影镜头成像后均能够成像到光束偏折系统3上，且不同发光区域对应的像分别成像到光束偏折系统3的不同位置，随后经过光束偏折系统3的偏折后分别出射至对应的子受光区；例如图2中第一发光区域11对应的像经过光束偏折系统2后偏折至第一子受光区21，第二发光区域12对应的像经过光束偏折系统2后偏折至第二子受光区22，第三发光区域13对应的像经过光束偏折系统2后偏折至第三子受光区23。可以看出，本实施例中显示芯片1上所有发光区域均能够成像到感光鼓2的受光区，最终感光鼓轴向上的一条静电潜像线是由不同发光区域的对应的像拼接形成，从而以低分辨率的像素阵列实现高分辨率的打印，并且极大地提高显示芯片1上发光区域的利用率。需要说明的是，感光鼓的受光区表示的是在受光区光线能够照射到感光鼓表面，感光鼓上相应的位置旋转到受光区时才能够进行感光，受光区可以通过固定的狭缝限定，当感光鼓旋转时，狭缝固定不动。

本实施例的技术方案，采用的成像设备，通过设置光束偏折系统，可以将显示芯片上所有发光区域对应的像均成像到感光鼓上，从而以低分辨率的像素阵列实现高分辨率的打印，极大地提高显示芯片上发光区域的利用率，增大在感光鼓上的潜像宽度。

另外，需要说明的是，成像设备还可包括校正镜，校正镜设置在受光区位置，可以将光束偏折系统3出射的光偏折，使其基本垂直入射到感光鼓上成像，从而保证感光鼓上成像像素的大小均匀性。当然，在选用的投影镜头景深较大，不同位置显示像素在感光鼓成像大小基本一致时，也可不用校正镜。

可选地，图3为本发明实施例提供的又一种成像设备的结构示意图，图4为图3的侧视图，参考图3和图4，光束偏折系统3包括与M个感光鼓一一对应的M个光束偏折组件31，每个光束偏折组件31包括至少两个反射镜，每个反射镜对应显示芯片1中的一个发光区域；反射镜相对于感光鼓之间的转角为第一预设范围，倾角为第二预设范围，反射镜用于将对应发光区域经投影镜头成的像偏折至对应的子受光区。

具体地，本实施例以一个显示芯片1和一个感光鼓2为例，此时光束偏折系统包括一个光束偏折组件；光束偏折组件的数量与感光鼓的数量相同，当感光鼓的数量为4个时，光束偏折组件的数量也相应为4个。每个光束偏折组件31包括至少两个反射镜，本实施例以光束偏折组件31包括第一反射镜311、第二反射镜312和第三反射镜313为例进行说明。并且以显示芯片1上包含3个发光区域，感光鼓2的受光区包含3个子受光区为例。第一发光区域经投影镜头成像后的光线出射到第一反射镜311上，经第一反射镜311偏折后经校正镜4入射到感光鼓的第一子受光区；第二发光区域经投影镜头成像后的光线出射到第二反射镜312上，经第二反射镜312偏折后经校正镜4入射到感光鼓的第二子受光区；第三发光区域经投影镜头成像后的光线出射到第三反射镜313上，经第三反射镜313偏折后经校正镜4入射到感光鼓的第三子受光区。第一子受光区、第二子受光区和第三子受光区无缝拼接为感光鼓的受光区，从而使得显示芯片1上所有发光区域的发光单元均能够在感光鼓上成像，极大地提高了显示芯片上发光区域的利用效率。每个反射镜相对于感光鼓2的转角的取值范围不一定相同，倾角的取值范围也不一定相同，也即不同反射镜对应的第一取值范围可能不同，第二取值范围也可能不同，只要能够使得各个反射镜将对应的光线偏折至对应的子受光区即可。在本实施例中，三个反射镜相对于校正镜或者感光鼓的受光区有不同的转角和倾角，反射镜相对于感光鼓的受光区的倾角用于调整成像光束在感光鼓2旋转方向上的位置，反射镜相对于感光鼓受光区的转角用于调整成像光束在感光鼓2轴向上的位置。例如第二反射镜312相对于感光鼓仅发生倾斜，使位于其斜上方的投影出射的其中一束光反射到校正镜上，并经校正镜4偏折后入射到感光鼓2上的第二子受光区。第一反射镜311和第三反射镜313相对于感光鼓2的受光区不仅有倾角，还有转角，且二者的倾斜和转角方向也不同，显示芯片上第一发光区域和第三发光区域经投影镜头后的出射光束分别入射到第一反射镜311和第三反射镜313上，随后经校正镜后分别入射到第一子受光区和第三子受光区。通过调整反射镜相对于感光鼓受光区的转角和倾角，可以使得三个发光区域的出射光均能入射到校正镜上。在显示芯片上，沿第一方向，每个发光区域的宽度可以设置为相同，也即在第一方向上每个发光区域包含相同数量的像素，经过反射镜反射并经校正镜校正后，各个发光区域在感光鼓上成的像在感光鼓旋转方向上的宽度相同，在感光鼓轴向上拼接成一个充满受光区的像。

本实施例中，通过由反射镜组成的光束偏折组件即可实现光束偏折系统的功能，结构简单，有利于降低成像设备的成本，同时也能减小成像系统的尺寸。

可选地，图5为图3的俯视图，图5中显示芯片1经三个反射镜成的虚像分别为第一虚像111、第二虚像112和第三虚像113，参考图5，在本实施例中，反射镜用于将对应发光区域经投影镜头成的像偏折至对应的子受光区，以及与对应子受光区相邻的子受光区的一部分区域。

具体地，可以通过配置发光区域在长度方向(长度方向与第一方向垂直)的大小的和/或投影镜头的焦距，使得发光区域经投影镜头后成的像在长度上大于对应的子受光区的长度。并且通过配置反射镜的转角及倾角，使得成像光束经反射镜偏折后不仅覆盖对应的子受光区，还覆盖与其相邻的子受光区(一个子受光区或两个子受光区)的面积，从而能够保证感光鼓受光区所有部分均能够被成像光束覆盖，重合的部分例如可以理解为拼接区，通过调整反射镜的转角，可以控制拼接区的大小。通过设置拼接区，可以保证投影到感光鼓上的三个成像光束在拼接时不会出现错位和缺失。

当在感光鼓上设置拼接区时，由于拼接区能够接收到不同发光区域的成像光束，在打印时可能会出现重行现象。可以通过打印测试页，分析利用哪个发光区域打印拼接区时效果更好，进而可以确定对拼接区感光时所点亮的像素。例如第一子受光区和第二子受光区形成的拼接区，打印测试页的结果为第一发光区域在拼接区的成像效果优于第二发光区域在拼接区的成像效果，则可以利用第一发光区域对拼接区进行成像，在成像时关闭第二发光区域中对应拼接区的像素。打印测试页例如可以分别打印出仅点亮第一发光区域时的结果和仅点亮第二发光区域时的结果，分析两张打印出的测试页中对拼接区的打印效果，打印效果例如可以利用打印出的像素的清晰度等进行判断。

图6为本发明实施例提供的又一种成像设备的结构示意图，参考图6，成像设备包括至少两个显示芯片1和至少两个光束偏折系统；每个光束偏折系统配置为将对应的显示芯片中发光区域经投影镜头成的像偏折至对应的预设区域，每个预设区域包括相邻的多个子受光区。

具体地，在本实施例中，每个感光鼓可以对应多个显示芯片，本实施例可以应用于感光鼓相对于显示芯片成像宽度较大(例如可以是感光鼓较长，显示芯片成像区域宽度较小)的情况。如图6所示，示例性地感光鼓2通过三个显示芯片所发出的光成像，每个显示芯片对应感光鼓受光区的一个预设区域，也即感光鼓的受光区由三个预设区域拼接形成。需要说明的是，在每个预设区域中，包含多个子受光区，也即每个预设区域对应的光路图与图5中所示的光路图相同，在此不再赘述每个显示芯片与感光鼓上对应的预设区域之间的光路。本实施例可以利用多个显示芯片照射感光鼓，进而可以使得感光鼓可以在轴向上设置的更长。可以进一步增加感光鼓上同时感光的区域，生成完整静电潜像的速度更快，从而可以进一步提高打印速度。

进一步地，在图6所示的成像设备中，可以设置相邻预设区域之间部分重叠。

具体地，可以通过配置显示芯片在长度方向(长度方向与第一方向垂直)的大小的和/或投影镜头的焦距，使得显示芯片经投影镜头后成的像在长度上大于对应的预设区域的长度。并且通过配置反射镜的转角及倾角，使得成像光束经反射镜偏折后不仅覆盖对应的预设区域，还覆盖与其相邻的预设区域(一个预设区域或两个预设区域)的面积，从而能够保证感光鼓受光区所有部分均能够被成像光束覆盖，重合的部分例如可以理解为拼接区，通过调整反射镜的转角，可以控制拼接区的大小。通过设置拼接区，可以保证投影到感光鼓上的三个成像光束在拼接时不会出现错位和缺失。

当在感光鼓上设置拼接区时，由于拼接区能够接收到不同发光区域的成像光束，在打印时可能会出现重行现象。可以通过打印测试页，分析利用哪个发光区域打印拼接区时效果更好，进而可以确定对拼接区感光时所点亮的像素。

在上述实施例中，均是以一个感光鼓为例进行说明。在其它一些实施方式中，也可以是四个感光鼓，如图7所示，图7为本发明实施例提供的又一种成像设备的结构示意图，在本实施例中成像设备包括一个显示芯片1和四个感光鼓2，每个感光鼓2上配置为吸附不同颜色的碳粉，四个感光鼓分别可以是吸附黑色碳粉的感光鼓、吸附红色碳粉的感光鼓、吸附蓝色碳粉的感光鼓和吸附黄色碳粉的感光鼓。黑色感光鼓可以打印黑色部分，红色感光鼓可以打印红色部分，蓝色感光鼓可以打印蓝色部分，黄色感光鼓可以打印黄色部分，利用四个感光鼓分别打印不同颜色，叠加后形成所需要的各种彩色图案。在本实施例中，每个感光鼓2均对应一个光束偏折组件，且每个感光鼓上的子受光区均对应显示芯片1上的一个发光区域，不同子受光区所对应的发光区域不同。例如每个感光鼓上设置三个子受光区，则四个感光鼓共存在12个子受光区，每个光束偏折组件均包括三个反射镜，且显示芯片上共包含12个发光区域，12个发光区域与12个子受光区一一对应，通过控制显示芯片1上对应点亮的发光区域，从而控制打印彩色图像。另外，图4对应的实施例所描述的拼接区等也适用于本实施例。当然，在其它一些实施方式中，也可以不设置光束偏折组件，例如设置显示芯片的四个区域可以直接经投影镜头投影成像到受光区，四个感光鼓的受光区窗口位置不同，可以使四个光束尽量指向感光鼓轴向。

进一步地，图8为本发明实施例提供的又一种成像设备的结构示意图，如图8所示，本实施例中成像设备包括四个感光鼓，这与图6中所示的结构相同。与图7中所示结构不同的是，本实施例包含两个显示芯片1和两个与显示芯片1一一对应的光束偏折系统，每个光束偏折系统均包含四个光束偏折组件。每个感光鼓2上所成的像均来自两个显示芯片，图5对应的实施例中所述的拼接区也可以应用于本实施例中。当然，需要说明的是，每个显示芯片对应一个投影镜头。在其它一些实施方式中，也可以不设置光束偏折组件，例如设置显示芯片的四个区域可以直接经投影镜头投影成像到受光区，四个感光鼓的受光区窗口位置不同，可以使四个光束尽量指向感光鼓轴向。

可选地，图9为本发明实施例提供的又一种成像设备的结构示意图，参考图9，成像设备包括一个显示芯片1和四个感光鼓2，每个感光鼓2配置为吸附不同颜色的碳粉；第一个感光鼓至第四个感光鼓沿第二方向x1一次排列，且沿第二方向x1，四个感光鼓2的投影重合，每个感光鼓的轴向均与第二方向x1垂直；显示芯片1包括4*N个发光区域，N为大于2的偶数；光束偏折系统3包括：

主分像镜321，沿第二方向x1，主分像镜321的投影与感光鼓的投影不交叠；沿第三方向，主分像镜的投影位于第二个感光鼓与第三个感光鼓之间；第三方向与感光鼓的轴向及第二方向均垂直；主分像镜321配置为将显示芯片1中每个发光区域的出射光一部分向第二方向x1出射，另一部分向第四方向x2出射，第四方向x2与第二方向x1相反；

第一副分像镜322，沿第三方向，第二副分像镜322的投影位于第三个感光鼓与第四个感光鼓之间，第一副分像镜322用于将主分像镜321沿第二方向x1的出射光部分向第五方向y1出射，其余部分向第六方向y2出射，其中，第五方向y1与第六方向y2相反，且第六方向与第五方向均与感光鼓的轴向平行；

第二副分像镜323，沿第三方向，第二副分像镜323的投影位于第一个感光鼓与第二个感光鼓之间，第二副分像镜323用于将主分像镜321沿第四方向x2的出射光部分向第五方向y1出射，其余部分向第六方向y2出射；

副分像镜的每个出射光路上配置有至少两个区域分像镜324，每个区域分像镜324用于将显示芯片上一个发光区域对应的光沿第四方向x2反射，一个发光区域对应的光沿第二方向x1反射；不同区域分像镜324对应显示芯片不同的发光区域；

区域分像镜324对应的每个出射光路上均配置有反射镜，反射镜用于将接收到的光反射至对应感光鼓的子受光区。

具体地，本实施例提供了另一种利用一个显示芯片实现彩色打印的方案，为便于理解，定义x轴上向左为第四方向x2，向右为第二方向x1，y轴上向上为第五方向y1，向下为第六方向y2，z轴方向为第三方向。显示芯片1上发光区域的个数与感光鼓上子受光区的个数相关，例如每个感光鼓上划分为N个子受光区，则显示芯片1上需要划分出4*N个发光区域。

显示芯片1发出的光经投影镜头(未示出)成像后出射到主分像镜321上，此时，所有发光区域的出射光均能够出射到主分像镜321。主分像镜321将每个发光区域的出射光一部分向第二方向x1分像，另一部分向第四方向x2分像。换句话说，此时，由主分像镜321向第二方向x1的出射光中包含了所有发光区域的出射光，对于每个发光区域来说，可能是部分发光单元发出的光向第二方向x1出射，其余部分发光单元发出的光向第四方向x2出射；也可能使发光单元出射的光一部分向第二方向x1出射，其余部分向第四方向x2出射。主分像镜321沿第二方向x1出射的光入射到第一副分像镜322上，第一副分像镜322的结构与主分像镜的结构相同，第一副分像镜322将入射光一部分向第五方向y1分像，另一部分向第六方向y2分像。主分像镜321沿第四方向x2出射的光入射到第二副分像镜323上，第二副分像镜323的结构与主分像镜的结构相同，第二副分像镜323将入射光一部分向第五方向y1分像，另一部分向第六方向y2分像。区域分像镜的个数可以根据所需要的划分的子受光区的个数确定。

区域分像镜的个数可以根据所需要的划分的子受光区的个数确定。本实施例以副分像镜的每条出射光路上包含两个区域分像镜为例，显示芯片1中发光区域沿第三方向排列，也即本实施例中第一方向和第三方向等效。不同发光区域的像经过主分像镜分像后仍然沿第三方向排列，经过副分像镜再一次分像后仍然沿第三方向排列，换句话说，在副分像镜的每条出射光路上，沿第三方向排列有显示芯片所有发光区域对应的像。每个区域分像镜324与对应的副分像镜之间均可设置成像透镜(图8中未示出)，成像透镜用于成像。通过设置成像透镜的位置、焦距以及区域分像镜在第三方向上的位置，使得每个区域分像镜将其中两个发光区域对应的像分别向第二方向x1和第四方向x2出射，换句话说，经过区域分像镜分像后，区域分像镜的每条出射光路中仅存在一个发光区域所对应的光，最后再利用反射镜将区域分像镜的出射光反射至对应的感光鼓的子受光区。需要说明的是，每个区域分像镜在第三方向上的坐标可以相同，也可以不同，例如子受光区I1与子受光区I2对应的区域分像镜324在第三方向上的坐标不同，子受光区I1与子受光区I3对应的区域分像镜在第三方向上的坐标可以相同。如图中所示，每个感光鼓上包含四个子受光区，则显示芯片上共设置有4*4共16个发光区域，经过光束偏折系统的偏折后，可以将各个发光区域对应的光偏折至对应的子受光区。

在本实施例中，利用一个显示芯片和光束偏折系统即可将显示芯片上所有发光区域对应的像分别出射至相应的子受光区，也即利用一个显示芯片即可实现彩色打印，且显示芯片上发光区域的利用效率也较高。

优选地，图10为本发明实施例提供的一种主分像镜和副分像镜的结构示意图，图10中所示的分像镜可以是主分像镜也可以是副分像镜，也即主分像镜和副分像镜结构可相同。如图10所示，分像镜为立体结构，一侧为连续反射镜，一侧为被切割分条的反射镜。分像镜可以由两个反射镜组成，且每个反射镜的一半区域均进行切割分条，将切割好的分条区域垂直插入即可。也即两个反射镜相互垂直，在放置时，分像镜两个被切割分条的区域作为入射面，用于接收外部的入射光，此时入射到分像镜上的光束会被分为两束方向相反的光束。如图11所示，图11为本发明实施例提供的一种区域分像镜的结构示意图，该分像镜可以是区域分像镜，区域分像镜为两个连续的反射镜，从而将对应不同发光区域的光分别沿第二方向x1和第四方向x2反射。

可选地，图12为本发明实施例提供的一种显示芯片区域分割的结构示意图，结合图9和图12，显示芯片包括由中心线分割的两个子显示区，分别为第一子显示区101和第二子显示区102，每个子显示区均包括多个发光区域；在第一个感光鼓和第二个感光鼓中，关于两者中心线对称的子受光区对应的两个发光区域之间间隔一个发光区域；在第三个感光鼓和第四个感光鼓中，关于两者中心线对称的子受光区对应的两个发光区域之间间隔一个发光区域；在同一感光鼓对应的多个子受光区中，相邻两个子受光区对应的两个发光区域位于不同的子显示区。

具体地，以显示芯片包括十六个发光区域为例，十六个发光区域分别为第一发光区域至第十六发光区域，且第一发光区域至第十六发光区域沿第一方向依次排列；第一发光区域至第八发光区域位于第一子显示区101，第九发光区域至第十六发光区域位于第二子显示区102；四个感光鼓中的子受光区分别为：第一个感光鼓上沿第六方向y2依次为子受光区I6，子受光区I5，子受光区I7和子受光区I8；第二个感光鼓上沿第六方向y2依次为子受光区K6，子受光区K5，子受光区K7和子受光区K8；第三个感光鼓上沿第六方向y2依次为子受光区K2，子受光区K1，子受光区K3和子受光区K4；第四个感光鼓上沿第六方向y2依次为子受光区I2，子受光区I1，子受光区I3和子受光区I4。子受光区I2和子受光区K2关于第三个感光鼓与第四个感光鼓之间的中心线对称，则在对应显示芯片上的发光区域时，可以设置对应的两个发光区域之间间隔一个发光区域，如图11所示，子受光区I2对应第一发光区域，子受光区K2对应第二发光区域，两者之间间隔一个第二发光区域。本实施例所述的子受光区与发光区域对应，表示为该发光区域经光束偏折系统偏折后入射到该子受光区。另外，以第四个感光鼓上的子受光区为例，子受光区I2与子受光区I1相邻，在对应显示芯片上的发光区域时，可以设置子受光区I2与子受光区I1对应的发光区域位于不同的子显示区，如图12所示，子受光区I2对应第一发光区域，第一发光区域位于第一子显示区101；子受光区I1对应第十一发光区域，第十一发光区域位于第二子显示区。通过本实施例中子受光区与发光区域的对应规则，可以使得副分像镜同一出射光路上相邻区域分像镜的反射光束对应的发光区域中会间隔一个发光区域，区域分像镜对应相邻的反射光束对应的发光区域也会间隔一些发光区域，保证各个发光区域发出的光相互不影响，且能够保证入射到区域分像镜上的光基本全部用于成像。

在上述实施例中，可以通过调整各个区域分像镜在第三方向的坐标实现。当然，在其它一些实施方式中，子受光区和发光区域之间也可以采用其它规则对应。

优选地，对于需要打印的测试点，上述的成像设备在感光鼓上所成的像可能会有多个像素点，此时可根据打印测试页挑选出合适的像素进行校正。

另外，上述实施例可利用一个显示芯片实现打印机四个感光鼓成像，实现彩色打印。当然，也可以根据打印机需要减少反射镜，即可实现单一感光鼓的灰度打印，也即是说，可以只留下一个感光鼓和对应光路上需要的反射镜、副分像镜以及主分像镜，将其它副分像镜、区域分像镜以及反射镜去除。

可选地，显示芯片为MicroLED芯片。MicroLED芯片可包括MicroLED与超高速刷新的CMOS驱动芯片，该芯片具有像素尺寸小，亮度高，响应刷新速度快，灰阶多等特点，可以使得打印机具有高速、环保、体积小、色彩鲜艳、价格低、稳定性可靠性高以及寿命长等优点。

本发明实施例还提供了一种打印机，打印机包括本发明任意实施例提供的成像设备，因其包括本发明任意实施例提供的成像设备，因而也具有相同的有益效果，在此不再赘述。

以120PPI打印机为例，此时需要感光鼓的潜像像素尺寸小于21微米，选用焦距f＝10毫米的投影镜头，成像距离为40毫米时，反射镜放置在距离校正镜20毫米至30毫米之间，成像放大倍数约为4倍，此时需要显示芯片上发光单元的尺寸大小为21/4～5微米。

然而，小尺寸像素较大显示阵列的显示芯片在制作时难度较大，容易出现坏点，基于此，本实施例还提供了一种成像设备的成像方法，如图13所示，图13为本发明实施例提供的一种成像设备的成像方法的流程图；在成像设备中，显示芯片上的多个发光单元呈矩阵排布；发光区域在子受光区成像为沿行列方向呈矩阵分布的多个像素点，行方向与列方向与感光鼓的轴向的夹角均不为90度。

成像方法包括：

步骤S301，将感光鼓的预设潜像线旋转至受光区中对应成像像素行的位置；其中，预设潜像线与感光鼓的轴向平行，成像像素行与感光鼓的轴向平行，成像像素行包括多个成像像素，成像像素为像素点或其周围至少两个像素点的叠加。

具体地，图14为本发明实施例提供的成像设备成像时感光鼓与成像像素关系的示意图，如图14所示，本实施例的显示芯片中发光单元的尺寸较小，但像素间隔较大，例如发光单元的尺寸为5微米，发光单元之间的间隔为25微米，此种显示芯片在制作时具有很高的良率。本实施例可以通过设置显示芯片与感光鼓之间的关系，使得显示芯片上的发光单元在感光鼓受光区上成的多个像素点601为图13中排列所示。多个像素点601虽然也呈行列方向的矩阵排布，但行列方向与感光鼓的轴向的夹角均不为90度，像素点的行方向不与感光鼓的轴向平行，像素点的列方向也不与感光鼓的轴向平行。图13中的矩形框可以理解为一个子受光区，矩形框中间的中心线为子受光区的中轴线。预设潜像线602为感光鼓上待成像的一行线，预设潜像线602未旋转至子受光区时，无法被像素点601曝光，当预设潜像线旋转至子受光区时，例如在感光鼓旋转方向上，预设潜像线601处于子受光区第一位置时，执行步骤S302，开启显示芯片以利用成像像素行使预设潜像线的部分区域感光；也即第一位置对应的像素点对预设潜像线601进行部分曝光。

随后执行步骤S303，旋转感光鼓以使预设潜像线移动，并在预设潜像线移动至下一成像像素行时，开启显示芯片。

具体地，当预设潜像线602完全通过子受光区后，预设潜像线602上的所有部分均被曝光，从而形成预设潜像线602对应的完整静电潜像。由于像素点601的行列方向与感光鼓的轴向均不平行，在预设潜像线移动时，预设潜像线可能正对着一行像素点601，此时该行像素点即可理解为成像像素线，利用该行成像像素线上的像素点对预设潜像线进行曝光；但是预设潜像线上也可能正对的没有像素点，此时可以利用周围像素点601的亮度叠加形成虚拟像素点，使得虚拟像素点连城一条成像像素线，利用虚拟像素点对预设潜像线进行曝光。

通过上述分析可知，虽然显示芯片上发光区域的间隔较大，但由于像素点的行列方向与感光鼓的轴向夹角均不为90度，并且预设潜像线在经过子受光区时不是一次曝光，而是多次曝光，在感光鼓的轴向上，预设潜像线上的成像点十分密集，极大地提高了预设潜像线上成像的分辨率。也即本实施例可以利用大像素间隔的显示芯片实现小像素间隔的高分辨率潜像成像能力。

如图14所示，沿感光鼓的轴向在子受光区的像素点可以理解为拼接融合像素点，拼接融合像素点可以用于对图5或者图6中的拼接区进行曝光。

可选地，成像方法还包括：同时对位于子受光区的多条预设潜像线成像。

具体地，如图14所示，子受光区中包含多行(感光鼓轴向)像素点，每行像素点均可以对感光鼓进行曝光，因此可以同时设置多条预设潜像线，当不同的预设潜像线在成像时位于感光鼓上不同位置，也即打印机感光鼓可以多行同时感光，多点同时感光，相对于普通激光打印机的点扫描来说，感光速度极快，因此可以极大地提高打印速度。

可选地，成像方法还包括：利用成像设备打印测试页，测试页上包括多个预设的扫描测试点；

根据扫描测试点与打印测试页上实际打印出的打印点，分析测试页上的重行和漏行；

根据漏行和重行确定扫描点。

具体地，在上述的成像方法中，预设潜像线上的一行像素不是同时感光，预设潜像线完全通过子受光区后才会完整成像，在成像过程中，由于拼接区拼接，感光鼓在转到不同位置时，该预设潜像行所在的成像区域会出现重启以及像素排列方向不一致等情况，因此，本实施例可以进行校正。可以通过打印测试页，扫描分析出重行和漏行，从而选取对应的扫描点，也即选取点亮的发光单元，保证不会出现重行和漏行，并确定该扫描点在走纸方向上的错位距离。根据漏行和重行确定扫描点包括：若所述扫描测试点存在正对的像素点，则以所述像素点作为所述扫描点；若所述扫描测试点不存在正对的像素点，则以与所述扫描测试点相邻的像素点进行灰度变换，以使叠加后的亮度最高点位于所述扫描测试点。

具体地，如图15所示，图15为本发明实施例提供的一种打印测试页的示意图，在本实施例中，打印测试页上包括预设的扫描测试点P，若打印该扫描测试点P时打印出的结果为A，B，C，D等打印点，两者之间存在偏差，可以利用扫描测试点周围像素点根据距离灰度进行变换，使其叠加后的亮度最高点位置位于该扫描测试点P，从而对打印文件进行差值实现精确打印。

从上述分析可知，感光鼓潜像像素与显示芯片上像素不是一对一的关系，会存在一对多的关系，即使显示芯片上存在坏点，也不会影响潜像成像质量。

当显示系统固定，显示像素之间的位置关系及相对亮度就确定，显示控制算法根据各像素之间的相对位置关系、相对亮度及感光鼓轴向的转动速度等，可以计算出显示芯片点亮的时序，从而实现感光鼓上正确的潜像。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (14)

1.一种成像设备，其特征在于，包括：

M个可旋转的感光鼓，所述感光鼓配置为通过所述感光鼓的受光区曝光以形成电子潜像；M大于等于1；其中，所述感光鼓的受光区包括沿轴向排列的多个子受光区，多个子受光区拼接为所述受光区；

至少一个显示芯片，每个所述显示芯片包括沿第一方向排列的至少两个发光区域，所述至少两个发光区域与所述M个感光鼓对应的多个子受光区一一对应，且每个发光区域中均设置有多个发光单元；

与所述至少一个显示芯片一一对应的至少一个投影镜头，所述投影镜头配置为对显示芯片成像；

与所述至少一个显示芯片一一对应的至少一个光束偏折系统，所述光束偏折系统配置为将显示芯片中所述发光区域经投影镜头成的像偏折至对应的子受光区。

2.根据权利要求1所述的成像设备，其特征在于，

所述光束偏折系统包括与M个感光鼓一一对应的M个光束偏折组件；每个光束偏折组件包括至少两个反射镜，每个反射镜对应所述显示芯片中的一个发光区域；

所述反射镜相对于所述感光鼓之间转角的取值范围为第一预设范围，倾角的取值范围为第二预设范围，所述反射镜用于将对应发光区域经所述投影镜头成的像偏折至对应的子受光区。

3.根据权利要求2所述的成像设备，其特征在于，所述反射镜用于将对应发光区域经所述投影镜头成的像偏折至对应的子受光区，以及与对应的子受光区相邻的子受光区的一部分区域。

4.根据权利要求2所述的成像设备，其特征在于，所述成像设备包括至少两个显示芯片和至少两个光束偏折系统；

每个光束偏折系统配置为将对应的显示芯片中发光区域经投影镜头成的像偏折至对应的预设区域，每个预设区域包括相邻的多个子受光区。

5.根据权利要求4所述的成像设备，其特征在于，相邻的预设区域之间部分重叠。

6.根据权利要求2或4所述的成像设备，其特征在于，所述成像设备包括一个感光鼓；

或者，所述成像设备包括四个感光鼓，每个所述感光鼓配置为吸附不同颜色的碳粉。

7.根据权利要求1所述的成像设备，其特征在于，所述成像设备包括一个显示芯片和四个感光鼓，每个感光鼓配置为吸附不同颜色的碳粉；第一个感光鼓至第四个感光鼓沿第二方向依次排列，且沿第二方向，所述四个感光鼓的投影重合，每个感光鼓的轴向均与第二方向垂直；

所述显示芯片包括4*N个发光区域；N为大于2的偶数；

所述光束偏折系统包括：

主分像镜，沿第二方向，所述主分像镜的投影与所述感光鼓的投影不交叠；沿第三方向，所述主分像镜的投影位于第二个感光鼓与第三个感光鼓之间；所述第三方向与所述感光鼓的轴向及所述第二方向均垂直；所述主分像镜配置为将所述显示芯片每个发光区域的出射光的一部分向第二方向出射，其余部分向第四方向出射，第四方向与第二方向相反；

第一副分像镜，沿第三方向，所述第一副分像镜的投影位于第三个感光鼓与第四个感光鼓之间，用于将所述主分像镜沿第二方向的出射光部分向第五方向出射，其余部分向第六方向出射，其中，第六方向与第五方向相反，且第六方向与第五方向均与所述感光鼓的轴向平行；

第二副分像镜，沿第三方向，第二副分像镜的投影位于第一个感光鼓与第二个感光鼓之间，用于将所述主分像镜沿第四方向的出射光部分向第五方向出射，其余部分向第六方向出射；

所述副分像镜的每个出射光光路上配置有至少两个区域分像镜；每个区域分像镜用于将所述显示芯片上一个发光区域对应的光沿第四方向反射，一个发光区域对应的光沿第二方向反射；不同区域分像镜对应所述显示芯片的不同发光区域；

所述区域分像镜对应的每个出射光路上均配置有反射镜，所述反射镜用于将接收到的光反射至对应感光鼓的子受光区。

8.根据权利要求7所述的成像设备，其特征在于，所述显示芯片包括由中心线分割的两个子显示区，每个子显示区均包括多个所述发光区域；

在所述第一个感光鼓和第二个感光鼓中，关于两者中心线对称的子受光区对应的两个发光区域之间间隔一个发光区域；

在所述第三个感光鼓和第四个感光鼓中，关于两者中心线对称的子受光区对应的两个发光区域之间间隔一个发光区域；

在同一感光鼓对应的多个子受光区中，相邻的两个子受光区对应的两个发光区域位于不同的子显示区。

9.根据权利要求1所述的成像设备，其特征在于，所述显示芯片为MicroLED芯片。

10.一种打印机，其特征在于，所述打印机包括权利要求1-9任一项所述的成像设备。

11.一种成像设备的成像方法，其特征在于，所述成像设备为权利要求1-9任一项所述的成像设备；所述显示芯片的多个发光单元呈矩阵排布；所述发光区域在所述子受光区成像为沿行列方向呈矩阵排布的多个像素点，所述行方向及所述列方向与所述感光鼓的轴向的夹角均不为90度；

所述成像方法包括：

将所述感光鼓的预设潜像线旋转至所述受光区中对应成像像素行的位置；其中，所述预设潜像线与所述感光鼓的轴向平行，所述成像像素行与所述感光鼓的轴向平行，所述成像像素行包括多个成像像素，所述成像像素为所述像素点或其周围至少两个像素点的叠加；

开启所述显示芯片以利用所述成像像素行使所述预设潜像线的部分区域感光；

旋转所述感光鼓以使所述预设潜像线移动，并在所述预设潜像线移动至下一成像像素行时，开启所述显示芯片。

12.根据权利要求11所述的成像方法，其特征在于，所述成像方法还包括：

同时对位于所述子受光区的多条预设潜像线成像。

13.根据权利要求11所述的成像方法，其特征在于，所述成像方法还包括：

利用所述成像设备打印测试页，所述测试页上包括多个预设的扫描测试点；

根据所述扫描测试点和所述打印测试页上实际打印出的打印点，分析所述测试页上的漏行和重行；

根据所述漏行和重行确定扫描点。

14.根据权利要求13所述的成像方法，其特征在于，所述根据所述漏行和重行确定所述扫描点包括：

若所述扫描测试点存在正对的像素点，则以所述像素点作为所述扫描点；

若所述扫描测试点不存在正对的像素点，则以与所述扫描测试点相邻的像素点进行灰度变换，以使叠加后的亮度最高点位于所述扫描测试点。

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