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Die
vorliegende Offenbarung bezieht sich allgemein auf Bilderzeugungsvorrichtungen
und insbesondere auf einen Breitformatdrucker, bei dem ein Bild
durch ein Zusammenheften von Teilbildern aus mehreren Bildfeldern,
die durch eine oder mehrere Laserabtastvorrichtungsanordnungen erzeugt
werden, erzeugt wird.
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Herkömmliche
Breitformat-Laserdrucker waren allgemein auf ein Drucken auf Medien
in A3-Größe (297 × 420 mm)
in einem Portraitmodus mit einer Abtastlinienlänge, die 317 mm nicht übersteigt,
eingeschränkt.
Deshalb ist die Größe von Bildern,
die mit herkömmlichen
Breitformat-Laserdruckern gedruckt werden, typischerweise in etwa
die Größe eines
Blatts Papier in Geschäftsbuchgröße oder
etwa 11 × 17
Zoll (27,9 × 43,2
cm). Kommerzielle Druckgeschäfte
würden
wesentlich von einem Breitformat-Laserdrucker profitieren, der größere Bilder
auf größere Medien
drucken könnte.
Ein Drucker mit einer Abtastlänge
von 614 mm z. B. könnte
ein Bild mit einer Breite von 594 mm auf Medien in C2- oder B2-Größe drucken.
Ein derartiges Bild wäre
doppelt so breit wie das übliche
297 mm breite A3-Bild. (Es wird angemerkt, dass bei diesem Beispiel
die Abtastlänge
die nominelle Bildbreite um 10 mm an jedem Ende des Abtastens überschreitet,
um eine Bildpositionskorrektur, ein Schneidemarkierungsdrucken,
usw. zu ermöglichen).
Eine Art und Weise zum Erhöhen
der Bildbreite in einem Breitformat-Laserdrucker besteht darin,
eine „vergrößerte" Version eines gegenwärtigen Laserabtastvorrichtungssystems
derart zu entwerfen, dass die vergrößerte Abtastvorrichtung bzw. der
Scanner in der Lage ist, ein breiteres Bildfeld (z. B. 614 mm) bei
einem Abtastdurchlauf abzutasten. Eine vorläufige Analyse derartiger vergrößerter Laserabtastvorrichtungsentwürfe je doch
zeigt verschiedene Probleme. Ein derartiges Problem beim Vergrößern eines
existierenden Abtastvorrichtungsentwurfs in ein größeres Format
besteht darin, dass die Restaberrationen in dem optischen Entwurf
sich proportional mit der Abtastlänge vergrößern, wodurch die geometrische
fokussierte Punktgröße erhöht wird,
während
die beugungsbegrenzte Punktgröße konstant bleibt.
Folglich bleibt ein Abtastvorrichtungsentwurf, der zu Beginn beugungsbegrenzt
ist (d. h. der eine fokussierte Punktgröße aufweist, die sehr nahe
an dem theoretischen Minimum ist), normalerweise nicht beugungsbegrenzt,
wenn die Größe verdoppelt wird.
Stattdessen nimmt die Punktgröße zu, da
das optische Verhalten nun durch Aberrationen und nicht durch Beugung
dominiert wird. Das Ergebnis einer Skalierung einer gerade beugungsbegrenzten
Abtastvorrichtung um 2X z. B. wäre
eine Verdoppelung sowohl der Abtastlinienlänge als auch des geometrischen
fokussierten Punktdurchmessers. Eine derartige Skalierungsoperation
erzielt keinen Anstieg der Gesamtzahl auflösbarer fokussierter Punkte
in einer Abtastlinie und die resultierende Abtastvorrichtung könnte keine
besser optisch aufgelösten
Pixel in einer Abtastlinie drucken als das ursprüngliche System. Das Erzielen
eines 2X-Anstiegs der Anzahl auflösbarer Pixel erfordert ein
Reduzieren der geometrischen Punktgröße in dem 2X-System unterhalb
der Beugungsgrenze, was einen neuen optischen Entwurf erfordert,
wenn dies überhaupt
erzielt werden kann.
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Ein
weiteres Problem bei einem einfachen Vergrößern eines existierenden Abtastvorrichtungsentwurfs
in ein größeres Format
ist ein zugeordneter unverhältnismäßiger Kostenanstieg
zur Erzeugung des vergrößerten Entwurfs.
Dies gilt selbst dann, wenn wir das Erfordernis ignorieren, das
vergrößerte System
gegenüber
der ursprünglichen
(d. h. Mutter-) Abtastvorrichtung optisch überlegen herzustellen, um optische
Aberrationen auf einen Pegel zu steuern, der eine wesentliche Beugungsbegrenzung
des vergrößerten Systems
erlaubt. Als ein Beispiel des unverhältnismäßigen Kostenanstiegs erhöht ein Vergrößern der
linearen Abmessungen eines existierenden (1X-) Abtastvorrichtungsentwurfs
um einen Faktor 2 die Produktionskosten für die vergrößerte (2X-Version) um etwa einen Faktor 8 gegenüber den Produktionskosten
des ursprünglichen
1X-Entwurfs. Dieser große
Kostenanstieg ist durch die Tatsache zu erklären, dass das Volumen eines
Objekts sich als Kubik seiner linearen Abmessung erhöht. So weist
jedes Teil der 2X-Abtastvorrichtung 8 mal das Volumen des entsprechenden
Teils in der 1X-Abtastvorrichtung auf. Wie bei vielen Produkten
sind die Herstellungskosten für
eine Laserabtastvorrichtungsanordnung ganz grob proportional zu
ihrem Volumen oder gleichermaßen
ihrem Gewicht.
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Folglich
besteht der Bedarf nach einer Art und Weise, die druckbare Bildbreite
in einem Breitformat-Laserdrucker zu erhöhen, was die optischen Probleme
und zusätzlichen
Kosten vermeidet, die einem Vergrößern existierender optischer
Entwürfe
in breitere Formate zugeordnet sind.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein prozessorlesbares
Medium, ein Verfahren oder einen Drucker mit verbesserten Charakteristika zu
schaffen.
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Diese
Aufgabe wird durch ein prozessorlesbares Medium gemäß Anspruch
1, 16, 17 oder 27, ein Verfahren gemäß Anspruch 28, 42, 43 oder
55 oder einen Drucker gemäß Anspruch
56 oder 66 gelöst.
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf
die beiliegenden Zeichnungen näher
erläutert,
wobei die gleichen Bezugszeichen in sämtlichen Zeichnungen zur Bezugnahme
auf gleiche Komponenten und Merkmale eingesetzt werden. Es zeigen:
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1 eine
exemplarische Umgebung für eine
Breitformat-Bilderzeugungsvorrichtung,
die zu einem nahtlosen Bildzusammenheften in der Lage ist;
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2 eine
Funktions- und Blockdiagrammdarstellung eines Ausführungsbeispiels
einer Breitformat-Bilderzeugungsvorrichtung, die als ein Laserdrucker
implementiert und konfiguriert ist, um ein nahtloses Bildzusammenheften
durchzuführen;
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3A exemplarische
Bildfelder, die auf einem Druckmedium reproduziert werden;
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3B exemplarische
Bildfelder, die auf einem photoempfindlichen Element durch ein Verbindungsrandomisierungsbildzusammenheftverfahren
aneinandergefügt
sind;
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3C exemplarische
Bildfelder, die auf einem photoempfindlichen Element durch ein krummliniges
Verbindungsrandomisierungsbildzusammenheftverfahren aneinandergefügt sind;
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3D exemplarische
Bildfelder, die auf einem photoempfindlichen Element durch ein verschachteltes
Segmentverbindungsrandomisierungsbildzusammenheftverfahren aneinandergefügt sind;
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4 zusätzliche
exemplarische Bildfelder, die auf einem photoempfindlichen Element
durch ein rampenförmiges
Belichtungsbildzusammenheftverfahren aneinandergefügt sind;
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5 Laserbelichtungsrampen
in einer Abtastlinie zwischen zwei sich überschneidenden Bildfeldern,
die aneinandergespleißt
sind;
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6 vier
Laserbelichtungsrampen für
entsprechende Abtastlinien in einem Farbbild, wobei die unterschiedlichen
Farbschichten in einem rampenförmigen
Belichtungsbildzusammenheftverfahren aneinan dergefügt sind,
das die Spleißungsorte
unter den Farbschichten randomisiert;
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7 eine
Funktions- und Blockdiagrammdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels
einer Breitformat-Bilderzeugungsvorrichtung, die als ein Laserdrucker
implementiert und konfiguriert ist, um ein nahtloses Bildzusammenheften
durchzuführen; und
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8 bis 12 Flussdiagramme,
die exemplarische Bildzusammen heftverfahren zum Zusammenheften
von Bildern in einem Breitformat-Bilderzeugungssystem darstellen.
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Übersicht
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Die
folgende Beschreibung richtet sich auf Systeme und Verfahren zum
Zusammenheften mehrerer Bilder in einem Breitformatdrucker, um ein
einzelnes nahtloses zusammengesetztes Bild zu erzeugen. Das visuelle
System des Menschen ist sehr empfindlich gegenüber linearen Merkmalen und
kann bei der Platzierung von Zeilen oder Spalten von Pixeln auf
einer Seite ohne weiteres Fehler mit einer Größe von nur 10 Mikrometern wahrnehmen.
Ein Spleißen
pixelierter Bildfelder an ihren gemeinsamen Grenzen ohne eine Erzeugung
auffälliger
Nähte zwischen
den Bildfeldern oder ohne sichtbare Artefakte wird durch die Schwierigkeit
eines Positionierens entsprechender Pixel in zwei separaten Bildfeldern
mit ausreichender Genauigkeit, um eine einfache Spleißung unsichtbar
zu machen, verkompliziert. Die Verwendung mehrerer Abtastvorrichtungsanordnungen und
verschiedener Bildzusammenheftverfahren, wie oben beschrieben, reduziert
jedoch die Sichtbarkeit von Bildspleißungen bei Vorliegen derartiger
Pixelplatzierungsfehler und erzielt ein nahtloses Bildzusammenheften
auf eine Art und Weise, die Vorteile gegenüber früheren Breitformatdruckern liefert,
die Einzellaserab tastvorrichtungsanordnungen verwenden. Derartige
Vorteile umfassen z. B. eine kleinere optische Punktgröße, reduzierte
Kosten, eine reduzierte Gesamtgröße für den Drucker,
eine erhöhte Seitenrate
und in einigen Fällen
die Fähigkeit,
eine Laserabtastvorrichtung mit einer Formatbreite zu entwerfen
und herzustellen, die den gegenwärtigen Stand
der Technik für
herkömmliche
Laserabtastvorrichtungsentwürfe übersteigt.
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Exemplarische
Systemumgebun
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1 stellt
eine exemplarische Umgebung zum Implementieren eines oder mehrerer
Ausführungsbeispiele
einer Bilderzeugungsvorrichtung dar, die ein nahtloses Bildzusammenheften
mehrerer Bildfelder bereitstellt. Die exemplarische Umgebung 100 aus 1 umfasst
eine Breitformat-Bilderzeugungsvorrichtung 102, die wirksam
mit einem Host-Computer 104 durch ein Netz 106 gekoppelt
ist. Das Netz 106 kann eine direkte oder indirekte Verbindung
sein und könnte
z. B. ein Druckerkabel, ein LAN (lokales Netz), ein WAN (Großraumnetz),
ein Intranet, das Internet oder eine andere geeignete Kommunikationsverbindung
umfassen. Das Netz 106 kann außerdem eine drahtlose Kommunikationsverbindung
umfassen, wie z. B. eine IR- (Infrarot-) oder eine HF- (Hochfrequenz-)
Verbindung.
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Diese
Beschreibung ist auf verschiedene Typen von Bilderzeugungsvorrichtungen 102 anwendbar,
die allgemein konfigurierbar sein können, um z. B. unter Verwendung
eines breiten Formats zu arbeiten, und die einen Lichtstrahl verwenden,
um ein Bild auf eine photoleitfähige
oder anderweitig photoempfindliche Oberfläche aufzuzeichnen, wie z. B.
Vorrichtungen, die in der Lage sind, einen elektrophotographischen
(EP-) Bilderzeugungs-/Druckvorgang oder einen photographischen Bilderzeugungsvorgang zum
Wiedergeben von PDL- (Seitenbeschreibungssprache-)
Daten in gedruckter Form auf einem Druckmedium zu implementieren.
Deshalb kann die Bild erzeugungsvorrichtung 102 Vorrichtungen
umfassen, wie z. B. laserbasierte Drucker, Photokopierer, Scanner,
Faxgeräte,
Multifunktionsperipheriegeräte
und andere EP-fähige
Vorrichtungen, sowie photographische Drucker.
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Der
Host-Computer 104 kann als eine Vielzahl von Universal-Rechenvorrichtungen
implementiert sein, die z. B. einen Personalcomputer (PC), einen
Server, einen Web-Server und andere Vorrichtungen umfassen, die
konfiguriert sind, um mit der Bilderzeugungsvorrichtung 102 zu
kommunizieren. Der Host-Computer 104 liefert üblicherweise
einem Benutzer die Fähigkeit,
ein Bild oder Dokument, das als ein Bild wiedergegeben werden soll,
das nach einer Übertragung über das
Netz 106 durch die Bilderzeugungsvorrichtung 102 auf
ein Druckmedium gedruckt oder anderweitig gebildet werden soll,
zu manipulieren oder anderweitig in elektronischer Form vorzubereiten.
Im allgemeinen gibt der Host-Computer 104 Host-Daten an
die Bilderzeugungsvorrichtung 102 in einem Treiberformat
aus, das für
die Vorrichtung 102 geeignet ist, wie z. B. PCL oder PostScript. Die
Bilderzeugungsvorrichtung 102 wandelt die Host-Daten um
und gibt dieselben in einem Breitformat auf ein geeignetes Aufzeichnungsmedium,
wie z. B. Papier, Transparenzfolien oder Photographiefilm, aus.
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Exemplarische
Ausführungsbeispiele
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2 ist
eine Blockdiagrammdarstellung einer Bilderzeugungsvorrichtung, die
als ein Breitformat-Laserdrucker 102 ausgeführt ist.
Die Blockdiagrammdarstellung des Breitformat-Laserdruckers 102 umfasst
ein Ausführungsbeispiel
einer Steuerung 200 und ein Ausführungsbeispiel eines Bilderzeugungssystems 202.
Ein Computer 104 liefert Daten, einschließlich Druckdaten,
an die Steuerung 200. Der Laserdrucker 102 ist
allgemein zum Modulieren der Betriebsfrequenzen einer Pulsbreitenmodulator-
(PWM-) Treiberschaltung 204 angeordnet, um Pixel zum Halten
eines auf ein Druckmedium zu druckenden Bildes auf die Oberfläche eines
photoempfindlichen Elements 206 zu platzieren. Obwohl 2 das
photoempfindliche Element 206 in der Form einer photoleitfähigen Trommel 206 darstellt,
ist es ersichtlich, dass andere Formen photoempfindlicher Elemente 206 möglich sind.
Das photoempfindliche Element 206 z. B. kann wahlweise
als ein durchgehender photoleitfähiger
Riemen oder ein anderes photoleitfähiges Bildübertragungsmedium oder als Photographiefilm
oder Papier bei einem Direktbelichtungsvorgang konfiguriert sein.
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Die
Steuerung 200 ist üblicherweise
eine Anordnung einer gedruckten Schaltung, die einen Speicher 208,
wie z. B. einen Direktzugriffsspeicher (RAM) und/oder einen nichtflüchtigen
Speicher, zum Halten eines zu druckenden Bildes, ausführbarer
Instruktionen und weiterer Daten für die Steuerung 200 umfasst.
Die Steuerung 200 umfasst außerdem einen Mikroprozessor 210 zum
Verarbeiten von Bildern, Instruktionen und anderen Daten, zusätzlich zu einem
anderen allgemeinen Datenformatierungsschaltungsaufbau, wie z. B.
demjenigen, der in dem Datenformatierer 212 dargestellt
ist. Der Datenformatierer 212 ist üblicherweise als eine ASIC
(anwendungsspezifische integrierte Schaltung) ausgeführt, die
verschiedene Blöcke
einer Hardware aufweist, die als Logikgatter implementiert sind.
So umfasst der Datenformatierer 212 einen Rasterisiererblock 214,
einen Phasenregelschaltungsblock 216, einen Verbindungs-/Spleißungslokalisiererblock 218 und einen
PWM- (Pulsbreitenmodulations-) Treiberschaltungsblock 204.
Der Rasterisiererblock 214 und der Verbindungs-/Spleißungslokalisiererblock 218 könnten auch
als Firmware-Instruktionen implementiert sein, die in einem Speicher 208 gespeichert
und auf dem Prozessor 210 ausführbar sind.
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Im
Allgemeinen wandelt der Rasterisierer 214 Druckdaten von
dem Computer 104 in Pixel-/Videodaten um, die die PWM-Treiberschaltung 204 verwendet,
um ein Bild auf dem photoempfindlichen Element 206 zu erzeugen.
Insbesondere verwen det die PWM-Treiberschaltung 204 Pixeldaten
von dem Rasterisierer 214, um den Fluss eines Treiberstroms zu
Lichtquellen, wie z. B. Laserquellen 220, in dem Bilderzeugungssystem 202 zu
steuern. Ansprechend auf den Treiberstrom erzeugen die Laserquellen 220 pulsierende
Laserstrahlen 222 zur Erzeugung von Bildern auf dem photoempfindlichen
Element 206. Die Zeitperiode der Pulse der Laserstrahlen 222 entspricht
der Zeitperiode der Pulse der Pixel-/Videodaten. Die Laserquellen 220 könnten Mehrelement-Laserdiodenarrays
sein, die jeweils in der Lage sind, mehrere unabhängig modulierte
Strahlen zum gleichzeitigen Schreiben mehrerer Abtastlinien zu emittieren,
wie in der Technik bekannt ist.
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Wie
unten detaillierter erläutert
ist, umfasst das beschriebene Ausführungsbeispiel aus 2 einen
Verbindungs-/Spleißungslokalisierer 218,
der Daten von dem Rasterisierer 214 in zwei oder mehr separate
Videodatenströme
für die
PWM-Treiberschaltung 204 formatiert. Die PWM-Treiberschaltung 204 verwendet
die Videodatenströme,
um zwei oder mehr separate Laserstrahlen zu modulieren (in 2 durch
Strahlen 222(A) und 222(B) von Laserquellen 220(A) bzw. 220(B) dargestellt),
die wiederum zwei separate benachbarte und sich überschneidende Bildfelder (d.
h. Bildfeld 1 und Bildfeld 2 aus 2) auf dem
photoempfindlichen Element 206 erzeugen, die durch eine
nahtlose Verbindung oder Spleißung aneinandergefügt werden.
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Bei
dem beschriebenen Ausführungsbeispiel aus 2 fokussiert
das Bilderzeugungssystem 202 jeden durch die Laserquellen 220 emittierten
Strahl in einen entsprechenden fokussierten Punkt auf der Oberfläche des
photoempfindlichen Elements 206. Das Bilderzeugungssystem 202 steuert
ferner die (Abtast-) Bewegung der pulsierenden Laserstrahlen 222 von
den Laserquellen 220 über
die Oberfläche des
photoempfindlichen Elements 206 durch ein Beugen der Strahlen 222 durch
Reflexion von sich drehenden Polygon-Abtastvorrichtungen 226 nach einem
Durchlaufen der Strahlen 222 durch jeweilige Kollimatorlinsen 224 und
Zylinderlinsen 225, die die erwünschte Wellenfrontkrümmung für die Strahlen 222 einrichten,
wie in der Technik bekannt ist. Nach einer Reflexion von den Polygon-Abtastvorrichtungen 226 innerhalb
jeweiliger Abtastvorrichtungsanordnungen 228 durchlaufen
die Laserstrahlen 222 jeweilige Abtastlinsen 230 und
fallen entlang einer oder mehrerer Abtastlinien 232 auf
das photoempfindliche Element 206 ein. Zu Darstellungszwecken
zeigt 2 die Laserstrahlen 222(A) und 222(B) in
drei Abtastpositionen, die drei Positionen der Polygon-Abtastvorrichtungen 226(A) und 226(B) entsprechen.
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Wenn
ein pulsierender Strahl 222 über das photoempfindliche Element 206 bewegt
wird, belichtet derselbe Regionen oder Punkte entlang einer Abtastlinie 232 auf
der Oberfläche
des photoempfindlichen Elements 206, die eine Abmessung
in der Richtung des Abtastens aufweisen. Die belichteten Regionen
oder Bildpunkte stellen Pixeldaten (d. h. Rasterbilddaten) dar und
ihre Abmessungen entlang einer Abtastlinie 232 werden durch
die Zeitperioden der Pulse der Videodaten, die die PWM-Treiberschaltung 204 treiben,
bestimmt. Bei einem typischen elektrophotographischen Vorgang, bei
dem das photoempfindliche Element 206 ein Photoleiter ist,
weisen belichtete Regionen eine unterschiedliche elektrostatische
Ladung auf als unbelichtete Regionen. Die Differenz der elektrostatischen
Ladung bildet ein latentes Bild auf dem Photoleiter 206,
was eine Entwicklung von Tinte oder Toner auf den Photoleiter 206 in einem
Muster, das dem latenten Bild entspricht, erlaubt. Eine Übertragungsrolle
oder ein -riemen (nicht gezeigt) könnte verwendet werden, um die Übertragung
von Tinte oder Toner von dem Photoleiter auf ein Druckmedium in
der Form eines sichtbaren Bildes zu erleichtern.
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Positionssensoren 236 in
Abtastvorrichtungsanordnungen 228 liefern eine Positionsrückkopplung
zu einer Phasenregelschaltung 216 auf der Steuerung 200,
die die relativen Positionen der Abtastvorrichtungen 226(A) und 226(B) steuert.
Die Phasenregelschaltung 216 vergleicht die relativen Posi tionen
der Abtastvorrichtungen 226(A) und 226(B) und
versucht, Differenzen oder Fehler einer relativen Position auf Null
zu treiben, indem einer der Abtastvorrichtungsmotoren (nicht gezeigt)
in den Abtastvorrichtungsanordnungen 228 beschleunigt oder verlangsamt
wird. Alternativ kann ein Beginn von Abtastdetektoren 234 (unten
beschrieben) verwendet werden, um eine Positionsrückkopplung
an die Phasenregelschaltung 216 zu liefern. Die Verwendung derartiger
Positionssensoren 236 oder 234 und Phasenregelschaltungen 216 ist
allgemein für
Fachleute auf diesem Gebiet bekannt. Ein Synchronisieren der Polygon-Abtastvorrichtungen 226(A) und 226(B) auf diese
Weise stellt eine genauere und wiederholbare Platzierung von Bildpunkten
innerhalb jedes der Bildfelder sicher (d. h. Bildfeld 1 und Bildfeld
2 aus 2). Insbesondere fördert ein Synchronisieren der Abtastvorrichtungen 226 eine
Querabtast- (Verarbeitungsrichtungs-) Genauigkeit durch ein Begrenzen der
Größe von Querabtastrichtungsplatzierungsfehlern
zwischen dem Bildfeld 1 und dem Bildfeld 2.
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Das
Bilderzeugungssystem 202 umfasst außerdem einen Start von Abtastdetektoren 234(A) und 234(B) zum
Bestimmen des Starts einer Abtastzeit für die Laserstrahlen 222(A) bzw. 222(B).
Ein Start des Abtastdetektors 234 erfasst die Position
des Laserstrahls 222 in der Abtastrichtung, wenn sich der Strahl
dem Abschnitt des photoempfindlichen Elements 206 annähert, an
dem der Videodatenstrom eingeschaltet werden soll. Der Start des
Abtastdetektors 234 liefert Positionsinformationen des
Laserstrahls 222 an die Steuerung 200, um den
Videodatenstrom in dem korrekten Moment auszulösen, wodurch jede Abtastlinie
ordnungsgemäß in der
Abtastrichtung an der Kante des abgetasteten Formats ausgerichtet
wird.
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Wie
oben erwähnt
wurde, umfasst das Ausführungsbeispiel
aus 2 einen Verbindungs-/Spleißungslokalisierer 218,
der Daten von dem Rasterisierer 214 in zwei separate Videodatenströme formatiert.
Jeder Videodatenstrom wird forma tiert, um einen Abschnitt (z. B.
eine Hälfte)
eines Bildes (d. h. Bildfeld 1 und Bildfeld 2 aus 2),
das benachbart zu einem weiteren auf dem photoempfindlichen Element 206 gebildet
werden soll, durch die beiden Laserquellen 220 und Abtastvorrichtungsanordnungen 228 zu
erzeugen. Das Bildfeld 1 und das Bildfeld 2 aus 2 sind
separat, überschneiden sich
jedoch in einer Überschneidungsregion,
die ein Bereich des photoempfindlichen Elements 206 ist, auf
den sowohl Laser- als auch Abtastvorrichtungsanordnungen Bildinformationen
schreiben können.
Innerhalb der Überschneidungsregion
(2) auf dem photoempfindlichen Element 206 werden
Bildfelder durch eine nahtlose Verbindung oder Spleißung aneinandergefügt.
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Es
wird angemerkt, dass, während
das gegenwärtig
beschriebene Ausführungsbeispiel
der Breitformat-Bilderzeugungsvorrichtung 102, die in 2 dargestellt
ist, ein optisches System mit zwei Laserquellen, zwei Kollimatoren,
zwei Zylinderlinsen und zwei Abtastvorrichtungsanordnungen anzeigt, die
jeweils eine Zweielement-Abtastlinse aufweisen, dieses Ausführungsbeispiel
die Konfiguration eines derartigen optischen Systems nicht einschränken soll.
So betrachtet diese Offenbarung ein optisches System mit zusätzlichen
Laser-/Abtastvorrichtungs-/Linsenanordnungen, die jeweils durch
einen separaten Videodatenstrom getrieben werden, um ein unterschiedliches
Bildfeld auf dem photoempfindlichen Element 206 zu erzeugen,
wie durch den Verbindungs-/Spleißungslokalisierer 218 formatiert
ist.
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Der
Verbindungs-/Spleißungslokalisierer 218 ist
konfiguriert, um Bilddaten von dem Rasterisierer 214 unter
Verwendung mehrerer unterschiedlicher Zusammenheftverfahren zusätzlich zu
einem Erzeugen zweier Videodatenströme zum Treiben der PWM-Treiberschaltung 204 zu
formatieren. Jedes Bildzusammenheftverfahren erhöht die Genauigkeit der Schnittstelle
zwischen dem Bildfeld 1 und dem Bildfeld 2 auf dem Photoleiter 206 und
senkt die Möglichkeit
sichtbarer Nähte
oder anderer Artefakte in dem zusammengesetzten Bild, wenn die Bildfelder an
das photoempfindliche Element 206 geschrieben werden. Die 3 bis 6 stellen
Beispiele, wie die Bildfelder 1 und 2 an den Photoleiter 206 geschrieben
werden könnten,
basierend auf den durch den Verbindungs-/Spleißungslokalisierer 218 verwendeten
Bildzusammenheftverfahren dar.
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3A stellt
ein Beispiel eines Druckerausgabemediums 238 dar, das die
bedruckten Bereiche identifiziert, die zwei Bildfeldern entsprechen
(z. B. Bildfeld 1 und Bildfeld 2 aus 2). Es wird
angemerkt, dass Bildfeldorte in Druckern, die einen Einstufenübertragungsvorgang
verwenden, allgemein umgekehrt sind.
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3B stellt
ein Beispiel zweier Bildfelder (z. B. Bildfeld 1 und Bildfeld 2
aus 2), die an das photoempfindliche Element 206 geschrieben
werden und durch einen zufälligen
Ort von Verbindungen 300 entlang aufeinanderfolgender Abtastlinien 232 innerhalb
einer Bildüberschneidungsregion
aneinandergefügt
werden, dar. In 3B sind im Bildfeld 1 belichtete
Pixel durch schwarze oder ausgefüllte
Kreise in einem stark vergrößerten Maßstab dargestellt,
während
im Bildfeld 2 belichtete Pixel durch weiße oder nicht ausgefüllte Kreise
dargestellt sind. Es ist aus der Darstellung aus 3B ersichtlich,
dass für
jede Abtastlinie 232 der Verbindungs-/Spleißungslokalisierer 218 die
Verbindung zwischen dem Bildfeld 1 und dem Bildfeld 2 innerhalb
der Überschneidungsregion
zufällig
angeordnet hat. Der zufällige
Ort der Verbindungen 300 bricht die Linearität der Naht
zwischen den Bildfeldern 1 und 2, wodurch die Naht für das visuelle
System des Menschen weniger auffällig gemacht
wird. In einem Farbdrucker, der mehrere Farbschichten (auch Farbebenen
oder Farbtrennungen genannt) in einem einzelnen Ausgabedruck übereinander
legt, würde
der Verbindungs-/Spleißungslokalisierer 218 im
Allgemeinen die Verbindungsorte für jede Farbschicht unabhängig randomisieren,
was die Sichtbarkeit der Naht zwischen den Bildfeldern 1 und 2 weiter
reduziert.
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3C stellt
ein Beispiel zweier Bildfelder (z. B. Bildfeld 1 und Bildfeld 2
aus 2), die an das photoempfindliche Element 206 geschrieben
werden und unter Verwendung eines krummlinigen Verbindungsrandomisierungsverfahrens
verbunden werden, das Verbindungen 300 entlang aufeinanderfolgender
Abtastlinien 232 um eine krummlinige Nahtmittellinie 302 innerhalb
einer Bildüberschneidungsregion
zufällig
anordnet, dar. Die krummlinige Nahtmittellinie richtet einen nominellen
Verbindungsort für jede
Abtastlinie 232 ein. Die tatsächlichen Verbindungsorte werden
durch einen Randomisierungsalgorithmus bestimmt, der jede Verbindung
um eine zufällig
variable Entfernung zu einer der beiden Seiten der krummlinigen
Nahtmittellinie verschiebt.
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3D stellt
ein Beispiel zweier Bildfelder (z. B. Bildfeld 1 und Bildfeld 2
aus 2), die an das photoempfindliche Element 206 geschrieben
werden und unter Verwendung eines verschachtelten Segmentverbindungsrandomisierungsverfahrens
aneinandergefügt
werden, dar. Segmente 304 einer Abtastlinie 232 werden
als Teil eines Bildfeldes 1 belichtet, während Segmente 306 der
Abtastlinie 232 als ein Teil des Bildfeldes 2 belichtet
werden. Die Segmente 304 und 306 sind derart verschachtelt,
dass die Segmente 304 und 306, aus den Bildfeldern
1 bzw. 2, einander abwechseln, um eine Spleißung oder Verbindung innerhalb
einer Bildüberschneidungsregion
zu bilden. Die sich abwechselnden Segmente 304 und 306 könnten variierende
Längen
aufweisen und könnten
innerhalb einer Spleißungsregion 308,
die sich innerhalb der Überschneidungsregion
befindet, zufällig
positioniert sein. Die Spleißungsregion 308 ist
lediglich beispielhaft gezeigt und soll die Anzahl von Pixeln, über der
das Bildfeld 1 und das Bildfeld 2 aneinandergefügt werden könnten, nicht einschränken. So
könnte
die Spleißungsregion 308 über viel
mehr Pixel innerhalb einer Überschneidungsregion
auftreten, als in 3D angezeigt ist. Die Spleißungsregion 308 könnte variabel
oder zufällig
innerhalb der Überschneidungsregion
angeordnet sein und die Position der Segmente 304 und 306 entlang
einer Abtastlinie 232 könnte
unabhängig
für andere
Abtastlinien in der gleichen Farbschicht und für die gleiche Abtastlinie in
anderen Farbschichten randomisiert werden.
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4 stellt
ein Beispiel zweier Bildfelder (z. B. Bildfeld 1 und Bildfeld 2
aus 2), die an das photoempfindliche Element 206 geschrieben
werden, dar, wobei aufeinanderfolgende Abtastlinien 232 innerhalb
einer Spleißungsregion 400 aneinandergefügt sind,
die sich innerhalb einer Bildüberschneidungsregion
befindet. In 4 ist das Bildfeld 1 durch Pixel
dargestellt, die ein „X" durch ihre Mitten aufweisen,
während
das Bildfeld 2 durch Pixel dargestellt ist, die ein Kreuz „+" durch ihre Mitten
aufweisen. Die Spleißungsregion 400 ist
lediglich beispielhaft gezeigt und soll die Anzahl von Pixeln, über die das
Bildfeld 1 und das Bildfeld 2 aneinandergefügt werden könnten, nicht einschränken. So
könnte
die Spleißungsregion 400 über viel
mehr Pixel innerhalb einer Überschneidungsregion
auftreten, als in 4 gezeigt ist. Es ist aus der
Darstellung aus 4 ersichtlich, dass für jede Abtastlinie 232 der
Verbindungs-/Spleißungslokalisierer 218 zufällig eine
Spleißungsregion 400 angeordnet
hat, über
der ein Ende des Bildfeldes 1 ein Ende des Bildfeldes 2 schneidet. Die
Spleißungsregionen 400 verteilen
Pixelplatzierungsfehler räumlich
zwischen Bildfeldern über
viele Pixel entlang jeder Abtastlinie 232, was dazu neigt, die
Sichtbarkeit von Abtastlinienverbindungen zu reduzieren, was wiederum
den Schnittpunkt zwischen den Bildfeldern weniger auffällig macht.
Zusätzlich bricht
der zufällige
Ort der Spleißungsregionen 400 zwischen
aufeinanderfolgenden Abtastlinien die Linearität der Naht zwischen den Bildfeldern
1 und 2, wodurch die Naht für
das visuelle System des Menschen weniger auffällig gemacht wird.
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5 stellt
eine Erweiterung der zufällig
platzierten Bildspleißungsregionen 400,
die oben Bezug nehmend auf 4 erläutert wurden,
dar. 5 stellt eine einzelne Ab tastlinie 232 dar,
bei der sich das Bildfeld 1 und das Bildfeld 2 in einer gespleißten Region 400 schneiden,
und bei der der Belichtungspegel von den jeweiligen Laserquellen 220 (2),
die die Bildfelder erzeugen, innerhalb der gespleißten Region 400 durch
den Verbindungs-/Spleißungslokalisierer 218 eingestellt
wird. Wenn ein Laserstrahl 222(A), der Bildpunkte in das
Bildfeld 1 schreibt, in die gespleißte Region 400 eintritt,
beträgt
der Belichtungspegel von der jeweiligen Laserquelle 220(A) 100
%. Wenn der Laserstrahl 222(A) durch die gespleißte Region 400 fortschreitet,
wird der Belichtungspegel von der Laserquelle 220(A) auf
0 % reduziert (d. h. rampenförmig
gesenkt). Umgekehrt liegt, wenn die entsprechende Abtastlinie für das Bildfeld 2 in
die gespleißte
Region 400 eintritt, der Belichtungspegel von der jeweiligen
Laserquelle 220(B) bei 0 %. Wenn der Laserstrahl 222(B) durch
die gespleißte Region 400 fortschreitet,
wird der Belichtungspegel von der jeweiligen Laserquelle 220(B) auf
100 % erhöht
(d. h. rampenförmig
angehoben). Ein rampenförmiges
Einstellen des Belichtungspegels von den Laserquellen 220 stellt
die Belichtung der Bildfelder entlang der Abtastlinien 232 ein,
wodurch die Belichtung des Bildfeldes 1 gesenkt wird, wenn es zu
einem Ende innerhalb der Überschneidungsregion
kommt, während
die Belichtung des Bildfeldes 2 erhöht wird, wenn dasselbe innerhalb
der Überschneidungsregion
anfängt.
Das rampenförmige
Einstellen der Belichtung der Bildregionen kann entweder durch ein Verändern der
Intensität
(d. h. Verändern
der Leistung) eines Laserelements in einer Laserquelle 220 oder
durch ein Verändern
der Pulsdauer des Laserelements 220 erzielt werden.
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6 stellt
ein Beispiel der Belichtungspegel zweier Bildfelder (z. B. Bildfeld
1 und Bildfeld 2 aus 2), die an das photoempfindliche
Element 206 in einem Farbdrucker geschrieben werden und
innerhalb von Spleißungsregionen
(z. B. Regionen 400), die durch den Verbindungs-/Spleißungslokalisierer 218 zufällig innerhalb
der Überschneidungsregion angeordnet
werden, aneinandergefügt
werden, derart, dass Spleißungsorte
unabhängig
für jede
Farbschicht randomisiert werden, dar. Für jede Farbschicht werden die
Belichtungspegel innerhalb der Spleißungsregionen zusätzlich rampenförmig eingestellt,
wie oben Bezug nehmend auf 5 erläutert wurde.
Für jede
Abtastlinie in jeder Farbschicht in einem Bildfeld 1 bestimmt der
Verbindungs-/Spleißungslokalisierer 218 den
Ort einer Spleißungsregion
innerhalb der Überschneidungsregion,
an dem die gleiche Abtastlinie in der gleichen Farbschicht in einem
Bildfeld 2 aneinandergefügt
wird. Für
diese Abtastlinie in dieser Farbschicht wird der Belichtungspegel
von der Laserquelle 222(A) in dem Bildfeld 1 innerhalb
der Spleißungsregion
rampenförmig
gesenkt, während
eine Belichtung von der Laserquelle 222(B) in dem Bildfeld
2 rampenförmig
erhöht
wird. Die Spleißungsregion
für jede
der Farbschichten (z. B. Schwarz, Cyan, Magenta, Gelb) wird zufällig innerhalb
der Überschneidungsregion
für jede
Abtastlinie angeordnet. Deshalb werden Spleißungsorte für die gleichen Farbschichten
unter benachbarten Abtastlinien randomisiert, während Spleißungsorte für entsprechende Abtastlinien
in unterschiedlichen Farbschichten ebenso in Bezug aufeinander randomisiert werden.
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Zahlreiche
Kombinationen der Bildzusammenheftverfahren, die Bezug nehmend auf
die 3A, 3B, 3C, 3D, 4, 5 und 6 beschrieben
wurden, sind möglich,
sind hier jedoch nicht beschrieben oder dargestellt. Ein Beispiel einer
derartigen Kombination ist ein verschachteltes Segmentbildzusammenheften,
in 3D dargestellt, das zufällig um eine krummlinige Nahtmittellinie
angeordnet ist, derart, dass die Form und Position der Mittellinie
von einer Farbschicht zu der nächsten
variieren. In dem Zusammenhang dieser Beschreibung beziehen sich
die Ausdrücke „zufällig angeordnet", „zufällig positionier", „randomisiert" und dergleichen auf
Algorithmen, die durch den Verbindungs-/Spleißungslokalisierer 218 verwendet
werden, um allgemein den visuell wahrgenommenen Ort von Abtastlinienverbindungen
oder Spleißungen
innerhalb eines Überschneidungsbereichs
zwischen Bildfeldern zu randomisieren. Zahlreiche derartige Randomisierungsalgorithmen
sind möglich,
die eine Vielzahl statistischer Eigenschaften aufweisen. Es könnte z.
B. wünschenswert
sein, einen Randomisierungsalgorithmus zu verwenden, der eine Quasinormalenverteilung
von Abtastlinienverbindungen um einen vorbestimmten Mittelort anstatt
einer einheitlichen Verteilung innerhalb der Grenzen der Überschneidungsregion
erzeugt. Es könnte
außerdem
z. B. wünschenswert
sein, bestimmte Kombinationen von Abtastlinienspleißungsorten
zu vermeiden, die in einer wahrhaftig zufälligen Verteilung auftreten
würden, von
denen man weiß,
dass sie sichtbare Artefakte bewirken. Folglich soll eine Bezugnahme
auf Spleißungs-/Verbindungspositionen
als „zufällig angeordnet" oder dergleichen
die Auswahl von Algorithmen, die durch den Verbindungs-/Spleißungslokalisierer 218 verwendet
werden, nicht einschränken.
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7 ist
ein Blockdiagramm, das ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Bilderzeugungsvorrichtung,
die als ein Breitformat-Laserdrucker 102 implementiert
ist, darstellt. Das Ausführungsbeispiel aus 7 enthält viele
gleiche Elemente wie das oben erläuterte Ausführungsbeispiel aus 2,
das Ausführungsbeispiel
aus 7 jedoch verwendet nur eine Polygon-Abtastvorrichtung 700 und
ermöglicht
eine verbesserte Steuerung über
eine Abtastlinienplatzierung. Zusätzlich weist das gegenwärtige Ausführungsbeispiel
aus 7 zwei Ebenenfaltspiegel 702(A) und 702(B) zum
Richten der beiden abtastenden bzw. sich bewegenden Laserstrahlen 222(A) und 222(B) auf
separate Bildfelder (d. h. Bildfeld 1 und Bildfeld 2) auf einem
photoempfindlichen Element 206 auf. Alternativ könnten Faltprismen
anstelle der Faltspiegel 702(A) und 702(B) verwendet
werden. Der Verbindungs-/Spleißungslokalisierer 218 arbeitet
auf im Allgemeinen die gleiche Art und Weise, wie oben erläutert wurde,
um Bilddaten von dem Rasterisierer 214 unter Verwendung
mehrerer unterschiedlicher Zusammenheftverfahren zu formatieren, während zwei
oder mehr Videodatenströme
erzeugt werden, die durch eine PWM-Treiberschaltung 204 verarbeitet
und verwen det werden, um zwei oder mehr Laserstrahlen zu modulieren
(in 7 durch Strahlen 222(A) und 222(B) aus
Laserquellen 220(A) bzw. 220(B) dargestellt),
die wiederum zwei separate benachbarte und sich überschneidende Bildfelder (d. h.
Bildfeld 1 und Bildfeld 2 aus 7) auf dem
photoempfindlichen Element 206 erzeugen, die durch eine
nahtlose Verbindung oder Spleißung
aneinandergefügt
werden. Deshalb sind die oben Bezug nehmend auf die 3 bis 6 und
das Ausführungsbeispiel
aus 2 erläuterten
Bildzusammenheftlösungen
gleichermaßen
auf das Ausführungsbeispiel aus 7 anwendbar.
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Die
einzelne Polygon-Abtastvorrichtung 700 in dem Ausführungsbeispiel
aus 7 liefert die beiden sich überschneidenden Bildfelder
(d. h. Bildfeld 1 und Bildfeld 2) ohne den Bedarf einer Phasenverriegelung
zweier separater Polygone bzw. Vielecke wie bei dem vorherigen Ausführungsbeispiel
aus 2. So besteht kein Bedarf nach einer Phasenregelschaltung 216 (2)
und Kosten, die einer zweiten Polygonanordnung und einer Phasenregelschaltung
zugeordnet sind, werden aufgehoben. Ähnlich werden unkorrigierte
Restpositionsfehler, die unvermeidlich aus einer Phasenverriegelung
zweier separater Polygon-Abtastvorrichtungen resultieren, beseitigt.
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Die
einzelne Polygon-Abtastvorrichtung 700 ermöglicht eine
Bildzusammenheftlösung,
bei der Fehler einer Facettenneigung an der Polygon-Abtastvorrichtung 700,
die während
einer Herstellung eingeführt
werden, sowohl den Abschnitt des Bildfeldes 1 als auch den Abschnitt
des Bildfeldes 2 einer zusammengehefteten Abtastlinie ähnlich beeinflussen. Dies
wird durch ein Schreiben der Abschnitte des Bildfeldes 1 und des
Bildfeldes 2 jeder Abtastlinie mit der gleichen Polygonfacette erzielt.
Unter Verwendung des Beispiels aus 7 bewirkt
eine ausgewählte
Polygonfacette, die sich an einer Position 710(A) befindet,
dass der Laserstrahl 222(A) das Bildfeld 1 abtastet, wodurch
eine erste Position einer Abtastlinie 232 geschrieben wird.
Wenn sich die Polygon- Abtastvorrichtung 700 entgegengesetzt
zum Uhrzeigersinn dreht, bewegt sich die ausgewählte Polygonfacette um zwei
Facetteninkremente zu einer Position 710(B), wo dies bewirkt,
dass der Laserstrahl 222(B) das Bildfeld 2 abtastet,
wodurch ein zweiter Abschnitt der Abtastlinie 232 geschrieben wird.
Die Verfahrensbewegung des photoempfindlichen Elements 206 bewirkt,
es sei denn, dies wird anderweitig korrigiert, dass der erste und
der zweite Abschnitt der Abtastlinie 232 in der Prozessrichtung um
eine Entfernung verschoben werden, die gleich der Oberflächengeschwindigkeit
des photoempfindlichen Elements 206 multipliziert mit dem
Zeitintervall zwischen dem Ende einer Abtastung für den ersten Abschnitt
der Abtastlinie 232 und dem Anfang einer Abtastung für den zweiten
Abschnitt der Abtastlinie 232 ist. Bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel wird
dieser Prozessrichtungspositionsfehler durch ein Einführen eines
ausgleichenden Prozessrichtungsausrichtungsversatzes zwischen dem
Bildfeld 1 und dem Bildfeld 2 beseitigt. Dies wird z. B. bei einem Ausrichtungsschritt
während
der Herstellung des Druckers 102 erzielt, bei dem der Weg
des Laserstrahls 222(B) entlang eines zweiten Abschnitts
der Abtastlinie 232 in dem Bildfeld 2 positionsmäßig relativ
zu dem Weg des Laserstrahls 222(A) weiterbewegt wird, der
einen ersten Abschnitt der gleichen Abtastlinie 232 in
dem Bildfeld 1 belichtet, wobei die Menge einer Positionsweiterbewegung
an der Oberfläche
des photoempfindlichen Elements 206 gleich dem erforderlichen
Prozessrichtungsausrichtungsversatzes ist. Dieser Prozessrichtungsausrichtungsversatz
wird ohne weiteres eingeführt,
z. B. durch ein Verschieben einer oder beider von Laserquellen 220(A) und 220(B) in
der Prozessrichtung. Bei einer Lösung
werden die Laserquellen 220(A) und 220(B) um gleiche
und entgegengesetzte Mengen verschoben, um den erwünschten
Prozessrichtungsausrichtungsversatz an dem photoempfindlichen Element einzuführen, während die
Entfernung, um die eine der Laserquellen relativ zu der Achse ihres
jeweiligen optischen Systems bewegt wird, minimiert wird.
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Wenn
die Laserquellen 220(A) und 220(B) Mehrelement-Laserquellen
sind, nimmt der Prozessrichtungsausrichtungsversatz, der zum Ausgleich des
Prozessrichtungspositionsfehlers benötigt wird, proportional zu
der Anzahl von Laserelementen in jeder Laserquelle zu. So ist der
Prozessrichtungsausrichtungsversatz an der Oberfläche des
photoempfindlichen Elements 206, gemessen in Inkrementen der
Abtastlinienbeabstandung, gleich M × N, wobei „M" die Anzahl abtastender Strahlen ist,
die durch jede Laserquelle emittiert werden, und „N" die Anzahl von Polygonfacettenintervallen
ist, die die Eingangsstrahlen 222(A) und 222(B) trennen.
Dieser Prozessrichtungsausrichtungsversatz ermöglich es einer bestimmten Polygonfacette,
zuerst einen ersten Abschnitt einer Abtastlinie zu schreiben (z.
B. den Abschnitt in dem Bildfeld 1), wonach diese einen zweiten
Abschnitt der gleichen Abtastlinie (z. B. den Abschnitt in dem Bildfeld
2) in der Prozessrichtungsregistrierung schreibt, jedoch N Facettenzeitintervalle später. So
werden das Bildfeld 1 und das Bildfeld 2 für jede Abtastlinie unter Verwendung
der gleichen Polygonfacette geschrieben und ein Querabtastneigungsfehler
dieser Facette hat im Wesentlichen eine identische Auswirkung auf
die Position beider Bildfelder der Abtastlinie, was die Sichtbarkeit
der Spleißung
zwischen den beiden Bildfeldern weiter reduziert.
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Exemplarische
Verfahren
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Exemplarische
Verfahren zum nahtlosen Zusammenheften von Bildern in einem Breitformat-Bilderzeugungssystem,
wie z. B. diejenigen, die oben erläutert sind, werden nun hauptsächlich Bezug
nehmend auf die Flussdiagramme der 8–11 beschrieben.
Die Verfahren treffen allgemein auf die exemplarischen oben Bezug
nehmend auf die 2–7 erläuterten
Ausführungsbeispiele
zu. Die Elemente der beschriebenen Verfahren könnten durch jedes geeignete
Mittel durchgeführt
werden, einschließlich
z. B. durch Hardware-Logikblöcke
auf einer ASIC oder durch die Ausführung prozessor lesbarer Instruktionen,
die auf einem prozessorlesbaren Medium, wie z. B. einer Platte,
einem ROM oder einer anderen derartigen Speichervorrichtung, definiert sind.
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8 zeigt
ein exemplarisches Verfahren 800 zum Zusammenheften von
Bildern in einem Breitformat-Bilderzeugungssystem. Bei Block 802 werden
Bilddaten an einem Breitformat-Bilderzeugungssystem, wie z. B. einem
Laserdrucker 102, empfangen. Die Daten werden üblicherweise
von einem Host-Computer
empfangen. Bei Block 804 werden die Bilddaten in eine Mehrzahl
separater Bildfelder formatiert, die ein zusammengesetztes Bild
mit einer nahtlosen Zusammenheftung bilden, wenn sie auf ein photoempfindliches
Element geschrieben werden. Wie unten erläutert wird, fahren mehrere Bildzusammenheftverfahren
von Block 804 fort.
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Weiter
in dem Verfahren 800 bei Block 805 werden formatierte
Bilddaten in eine Mehrzahl von Videodatenströmen gemäß der Anzahl von Bildfeldern
und der Anzahl von Laserelementen in jeder Laserquelle umgewandelt.
Ein Drucker 102 z. B., der zwei Bildfelder aufweist, die
jeweils durch eine Vierelement-Laserquelle belichtet werden, weist
insgesamt acht Laserelemente auf und benötigt acht Videodatenströme, nämlich einen
für jedes
Laserelement. Bei Block 806 wird jedes Laserelement durch
den entsprechenden Videodatenstrom moduliert, was bewirkt, dass
dasselbe einen pulsierenden Laserstrahl emittiert. Laserquellen,
die mehrere Laserelemente aufweisen, emittieren mehrere unabhängige pulsierende
Strahlen. Bei Block 808 werden einer oder mehrere pulsierende
Strahlen von jeder Laserquelle durch eine unterschiedliche Polygon-Abtastvorrichtung
auf ein photoempfindliches Element bewegt, um jedes separate Bildfeld
zu schreiben. So emittiert jedes Laserelement einen pulsierenden
Strahl, der ansprechend auf einen Videodatenstrom während des Durchgangs
einer Polygonfacette über
den Strahl, wenn sich das Polygon dreht, eine Abtastlinie über ein
Bildfeld auf einem photoempfindlichen Element schreibt. Üblicherweise
werden zwei separate Bildfelder erzeugt, eines durch jede separate
Laserquelle in einem System mit zwei Laserquellen. Die Laserelemente
innerhalb der Laserquellen werden durch eine PWM-Schaltung getrieben,
die auf die in einer Druckersteuerung formatierten Videodatenströme wirkt.
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Bei
Block 810 werden die separaten Polygon-Abtastvorrichtungen
synchronisiert, um sich im Gleichklang zu drehen. Eine Synchronisierung
beinhaltet üblicherweise
eine Rotationspositionsrückkopplung
zu einer Phasenregelschaltung, die arbeitet, um Differenzen der
relativen Positionen der Polygon-Abtastvorrichtungen aufzuheben.
Bei Block 812 wird eine Entscheidung durchgeführt, ob
zusätzliche Bildfelder
für die
gegenwärtige
gedruckte Seite erzeugt werden sollen. Zusätzliche Bildfelder würden z. B.
benötigt,
um zusätzliche
Farbschichten in einem Mehrfarbdruck zu drucken. Wenn zusätzliche
Farbschichten in dem gedruckten Bild benötigt werden, fährt das
Verfahren mit Block 814 fort, der Block 804 instruiert,
unabhängig
Verbindungs- oder Spleißungsorte
für die
nächste
Farbschicht in Bezug auf vorherige Farbschichten zu randomisieren,
während Bilddaten
formatiert werden. Das Verfahren fährt dann mit Block 804 fort,
wie zuvor beschrieben wurde. Wenn keine zusätzlichen Farbschichten benötigt werden,
ist die Bildbelichtung abgeschlossen und das Verfahren endet bei
Block 816. So werden Verbindungs- oder Spleißungsorte
für jede
Farbschicht in einem Mehrfarbbild separat und unabhängig randomisiert
und fallen allgemein nicht mit Verbindungs- oder Spleißungsorten
in anderen Farbschichten zusammen, was die Sichtbarkeit von Nähten zwischen Bildfeldern
in Mehrfarbbildern weiter reduziert.
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Nachdem
Bildfelddaten gemäß der Anzahl von
Laserelementen in jeder Laserquelle in eine Mehrzahl von Videodatenströmen umgewandelt
wurden, wie bei Block 805 gezeigt ist, fährt ein
alternatives Verfahren mit Block 818 fort. Bei dem alternativen
Verfahren wird jedes Laserelement in einer ersten Laserquelle mit
einem entsprechenden Videodatenstrom moduliert, was bewirkt, dass
dieselbe einen pulsierenden Laserstrahl emittiert, wie in Block 818 angezeigt
ist. Bei Block 820 werden einer oder mehrere pulsierende
Laserstrahlen, die durch die erste Laserquelle emittiert werden,
mittels einer bestimmten Facette einer einzelnen Polygon-Abtastvorrichtung
auf das photoempfindliche Element bewegt, um eine oder mehrere Abtastlinien
in einem ersten Bildfeld zu schreiben. Bei Block 822 wird
eine N-Facetten-Verzögerungszeit
in jeden Videodatenstrom eingeführt,
der verwendet wird, um ein Laserelement in einer zweiten Laserquelle
zu modulieren. Wie zuvor Bezug nehmend auf 7 definiert
wurde, ist „N" die Anzahl von Polygonfacetten-Intervallen, die
eine Facette, die Strahlen von der ersten Laserquelle reflektiert,
und eine Facette, die Strahlen von der zweiten Laserquelle reflektiert,
zu einer bestimmten Zeit trennen. Bei dem in 2 dargestellten
Ausführungsbeispiel
z. B. ist N gleich 2 und die N-Facetten-Zeitverzögerung wäre 2/6 Mal die Rotationsperiode
der Abtastvorrichtung. Es wird angemerkt, dass diese Abtastvorrichtung 6 Facetten
aufweist, was jedes Facetten-Intervall zu 1/6 der Rotationsperiode
macht. Bei Block 824 wird jedes Laserelement in der zweiten
Laserquelle durch einen entsprechenden zeitverzögerten Videodatenstrom moduliert,
was bewirkt, dass dieselbe einen pulsierenden Laserstrahl emittiert.
Bei Block 826 werden einer oder mehrere pulsierende Laserstrahlen,
die durch die zweite Laserquelle emittiert werden, mittels der gleichen
Facette der gleichen einzelnen Polygon-Abtastvorrichtung auf das
photoempfindliche Element bewegt, um die gleiche eine oder die gleichen
mehreren Abtastlinien in einem zweiten Bildfeld zu schreiben. Die
Verwendung der gleichen Facette zum Abtasten beider Bildfelder reduziert
die Sichtbarkeit der Spleißung
zwischen den beiden Bildfeldern aufgrund der im Wesentlichen identischen
Wirkung, die eine Neigung in der Facette auf beide Bildfelder hat.
Das alternative Verfahren fährt
mit Block 812 fort, wie zuvor beschrieben wurde.
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Mehrere
Bildzusammenheftverfahren fahren von Block 804 des Verfahrens 800 aus
fort. Ein Verfahren 900 aus 9 ist eine
Fortführung
des Verfahrens 800 von Block 804. Bei Block 902 des
Verfahrens 900 wird eine nahtlose Zusammenheftung in der
Form einer Verbindung zwischen zwei Bildfeldern zufällig entlang
einer Abtastlinie innerhalb einer Überschneidungsregion der beiden
Bildfelder angeordnet. Die Verbindung wird dort gebildet, wo das letzte
Pixel von einem ersten Bildfeld an das erste Pixel von einem zweiten
Bildfeld angrenzt. Ein zufälliges
Lokalisieren derartiger Verbindungen innerhalb der Überschneidungsregion
der beiden Bildfelder für aufeinanderfolgende
Abtastlinien bricht die Linearität der
Naht zwischen den beiden Bildfeldern und macht die Naht für das visuelle
System des Menschen weniger auffällig.
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Ein
Verfahren 1000 aus 10 ist
ein weiteres Bildzusammenheftverfahren, das von dem Verfahren 800 bei
Block 804 aus fortfährt.
Bei Block 1002 des Verfahrens 1000 werden zwei
Bildfelder, die an das photoempfindliche Element 206 geschrieben
werden, entlang einer krummlinigen Nahtmittellinie aneinandergefügt, die
aufeinanderfolgende Abtastlinien innerhalb einer Überschneidungsregion quert.
Eine Verbindung entlang einer Abtastlinie zwischen einem letzten
Pixel in einem ersten Bildfeld und einem ersten Pixel in einem zweiten
Bildfeld wird zufällig
in einer Nähe
zu der krummlinigen Nahtmittellinie angeordnet. Es besteht eine
zufällige
Verteilung von Entfernungen zwischen der krummlinigen Nahtmittellinie
und einzelnen Verbindungsorten, was bewirkt, dass die meisten Verbindungen
nahe an der Nahtmittellinie liegen, und nicht auf derselben. Die krummlinige
Form der Mittellinie der Naht zwischen den beiden Bildfeldern bricht
die Linearität
der Naht und reduziert ihre Sichtbarkeit. Ein zufälliges Verteilen
der einzelnen Abtastlinienverbindungsorte in Bezug auf die krummlinige
Nahtmittellinie reduziert die Sichtbarkeit der Naht weiter.
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Ein
Verfahren 1100 aus 11 ist
ein weiteres Bildzusammenheftverfahren, das von dem Verfahren 800 bei
Block 804 aus fortfahren könnte. Bei Block 1102 des
Verfahrens 1100 wird eine Abtastlinie in einem ersten Bildfeld
mit einer entsprechenden Abtastlinie in einem zweiten Bildfeld aneinandergefügt, indem
zufällig
Abtastliniensegmente von dem ersten Bildfeld mit Segmenten von dem
zweiten Bildfeld in einer Spleißungsregion
innerhalb der Überschneidungsregion
verschachtelt werden. So wird eine Spleißung zwischen entsprechenden
Abtastlinien in zwei Bildfeldern durchgeführt, indem Abtastliniensegmente,
die von einem Bildfeld genommen werden, sich mit Segmenten, die
von dem anderen genommen werden, abwechseln. Die sich abwechselnden
Abtastliniensegmente könnten
eine variable Länge
und Position innerhalb der Spleißungsregion aufweisen und die
Spleißungsregion
könnte
zufällig
innerhalb der Überschneidungsregion
angeordnet sein. So könnten
die sich abwechselnden oder „verschachtelten" Segmente zufällig in
Bezug auf andere Abtastlinien in der gleichen Farbschicht und in
Bezug auf die entsprechende Abtastlinie in den anderen Farbschichten
angeordnet sein.
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Ein
Verfahren 1200 aus 12 ist
ein weiteres Bildzusammenheftverfahren, das von dem Verfahren 800 bei
Block 804 aus fortfahren könnte. Bei Block 1202 des
Verfahrens 1200 wird eine gespleißte Region, die Pixel von einem
Ende eines ersten Bildfeldes umfasst, die Pixel von einem Ende eines
zweiten Bildfeldes schneidet, zufällig innerhalb der Überschneidungsregion
der beiden Bildfelder angeordnet. Bei Block 1204 wird die
Belichtung eines Endes einer Abtastlinie in dem ersten Bildfeld
innerhalb der gespleißten
Region von dem Punkt, an dem die Abtastlinie in die Spleißungsregion
eintritt, bis zu dem gegenüberliegenden
Ende der Spleißungsregion
rampenförmig
gesenkt. Zusätzlich
wird, wie bei Block 1206 gezeigt ist, die Belichtung eines
Endes der entsprechenden Abtastlinie in dem zweiten Bildfeld innerhalb
der gespleißten
Region von dem Punkt, an dem die Abtastlinie in die Spleißungsregion
eintritt, bis zu dem gegenüberliegenden
Ende, an dem die Abtastlinie die Spleißungsregion verlässt, rampenförmig erhöht. Die
rampenförmige
Einstellung der Belichtungen kann linear durchgeführt werden,
was die gleiche Gesamtbelichtung für jedes Pixel liefert, die dasselbe
von einem einzelnen nicht-rampenförmig eingestellten Abtasten
erhalten würde,
oder die rampenförmige
Einstellung kann nicht linear sein, um inhärente Nicht-Linearitäten in der
Antwort des photoempfindlichen Elements und dem Rest des Druckvorgangs
auszugleichen. Eine nicht-lineare rampenförmige Einstellung könnte für bestimmte
Druckvorgänge
bei Vorliegen von Pixelplatzierungsfehlern bessere Ergebnisse ergeben.
Ein rampenförmiges
Einstellen von Belichtungen innerhalb der Spleißungsregionen verteilt Pixelplatzierungsfehler
räumlich,
wodurch ihre Sichtbarkeit zwischen Bildfeldern reduziert wird und
der Schnittpunkt zwischen den Bildfeldern weniger auffällig gemacht
wird. Ein Randomisieren des Orts der Spleißungsregion innerhalb der Überschneidungsregion
zwischen aufeinanderfolgender Abtastlinien bricht die Linearität der Naht
zwischen Bildfeldern, wodurch die Naht für das visuelle System des Menschen
weniger auffällig
gemacht wird.
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Die
Verfahren 900, 1000, 1100 und 1200 weisen
die gemeinsame Eigenschaft auf, dass Spleißungsorte innerhalb der gleichen
Farbschicht von einer Abtastlinie zu einer weiteren Abtastlinie
in der Querabtastrichtung randomisiert werden. Zusätzlich werden
Spleißungsorte
für die
gleiche Abtastlinie in unterschiedlichen Farbschichten eines Mehrfarbbildes
unabhängig
in Bezug aufeinander randomisiert.
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Wie
zuvor erwähnt
wurde, sind viele Randomisierungsalgorithmen zum Randomisieren des
Orts von Spleißungen
oder gespleißten
Regionen innerhalb der Überschneidungsregion
zwischen Bildfeldern möglich.
Unterschiedliche Randomisierungsalgorithmen weisen allgemein unterschiedliche
statistische Eigenschaften auf und bewirken unterschiedliche visuelle
Wahrnehmungen einer Spleißung
zwischen Bildfeldern. Bezugnahmen in dieser Offenbarung auf ein
zufälliges
Anordnen von Spleißungen oder
gespleißten
Regionen sollen keinen bestimmten Randomisierungsalgorithmus spezifizieren.
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Die
Verfahren 900, 1000, 1100 und 1200 könnten in
einer Vielzahl von Kombinationen eingesetzt werden, um die erwünschte Unterdrückung von Artefakten,
die dem Zusammenheften von Bildfeldern zugeordnet sind, zu erzielen.
Ein Drucker könnte
mehrere Zusammenheftverfahren alleine oder in Kombination verwenden
können
und die verwendeten Zusammenheftverfahren könnten während des Druckens gemäß der Natur
der Druckaufgabe dynamisch bestimmt werden.
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Obwohl
die obige Beschreibung eine Sprache verwendet, die spezifisch für Strukturmerkmale und/oder
methodische Handlungen ist, wird darauf verwiesen, dass die in den
beigefügten
Ansprüchen definierte
Erfindung nicht auf die spezifischen Merkmale oder Handlungen, die
beschrieben sind, eingeschränkt
ist. Vielmehr sind die spezifischen Merkmale und Handlungen als
exemplarische Formen einer Implementierung der Erfindung offenbart.
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Zusätzlich wird
darauf verwiesen, dass, während
eines oder mehrere Verfahren mittels Flussdiagrammen und Text, der
den Blöcken
der Flussdiagramme zugeordnet ist, offenbart wurden, die Blöcke nicht
notwendigerweise in der Reihenfolge durchgeführt werden müssen, in
der dieselben vorgelegt wurden, und dass eine alternative Reihenfolge
zu ähnlichen
Vorteilen führen
könnte.
Ferner sind die Verfahren nicht ausschließlich und können allein oder in Kombination
miteinander durchgeführt
werden.