DE10113532A1 - Optischer Zeichengenerator für ein Druckgerät und Verfahren zum Betreiben eines solchen Zeichengenerators - Google Patents

Abstract

Beschrieben wird ein optischer Zeichengenerator und ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Zeichengenerators, wobei DOLLAR A a) der Zeichengenerator aufweist: DOLLAR A a1) eine Vorrichtung (5), auf der eine Vielzahl von steuerbaren, lichtemittierenden Elementen (16) in einer Reihe punktweise angeordnet sind sowie DOLLAR A a2) Ansteuerungsmittel (4), die jeweils Druckdaten einlesen, die Druckdaten weiterverarbeiten und die dabei erzeugten verarbeiteten Daten über einen Steuerausgang (18) an die Vorrichtung (5) der steuerbaren lichtemittierenden Elementen (16) übertragen, DOLLAR A und wobei DOLLAR A b) die eingelesenen Druckdatenwerte jeweils einem bestimmten lichtemittierenden Element (16) zugeordnet sind, DOLLAR A c) in die Ansteuerungsmittel (4) ein Positionswert des jeweiligen lichtemittierenden Elements (16) eingelesen wird, DOLLAR A d) mittels eines ersten Speichers (20), der eine erste Umsetzungstabelle (LUT1) enthält, aus dem Positionswert ein elementspezifischer Korrekturwert (K¶1¶) ermittelt wird, DOLLAR A e) mittels eines zweiten Speichers (21), der eine zweite Umsetzungstabelle (LUT2) enthält, aus dem Druckdatenwert ein aufzeichnungsprozess-spezifischer Korrekturwert (K¶2¶) ermittelt wird und DOLLAR A f) mittels einer Recheneinheit (22) aus dem elementspezifischen und dem aufzeichungsprozess-spezifischen Korrekturwert (K¶1¶, K¶2¶) ein Ansteuerwert (A) für das jeweilige lichtemittierende Element (16) gebildet wird.

Description

Die Erfindung betrifft einen optischen Zeichengenerator für ein insbesondere elektrografisches Druckgerät und ein Verfah­ ren zum Betreiben eines solchen Zeichengenerators.

Optische Zeichengeneratoren haben die Aufgabe, die in Form von elektronisch vorliegenden Druckinformationen in ein opti­ sches Bild auf einem Zwischenbildträger wie einer fotoleiten­ den Schicht umzusetzen. Danach wird das belichtete Bild bei­ spielsweise elektrofotografisch entwickelt und auf einen Auf­ zeichnungsträger, beispielsweise auf Papier umgedruckt.

Aus der WO 96/37862 A1 ist ein optischer Zeichengenerator be­ kannt, der zeilenartig aufgebaut ist. Zur Erzeugung der Zei­ chen auf der lichtempfindlichen Schicht einer Fotoleitertrom­ mel ist für jeden Punkt, der innerhalb einer Zeile abgebildet werden soll, eine separate Lichtquelle vorgesehen. Dazu um­ faßt der Zeichengenerator eine Vielzahl von Halbleiterchips, auf denen jeweils 64 Leuchtdioden (LED) angeordnet sind. Die Halbleiterchips (LED-arrays) haben rechteckige Form und sind gemeinsam auf einem Träger angeordnet. Beiderseits jedes LED- arrays ist auf dem Träger je ein integrierter Schaltkreis an­ geordnet, der zur Ansteuerung des LED-arrays dient.

Mit diesem optischen Zeichengenerator ist es möglich, digita­ le Bilder, bei denen den einzelnen Bildpunkten Grauwerte zu­ geordnet sind, auf dem elektrografischen Element bzw. dem letztendlichen Aufzeichnungsträger (Papier) wiederzugeben.

Um eine gleichbleibende, hohe Aufzeichnungsqualität zu errei­ chen, ist es notwendig, den optischen Zeichengenerator bzw. die LED-arrays jeweils auf Basis ihrer Eingangsparameter ab­ zugleichen. Jede einzelne LED des Zeichengenerators bzw. des jeweiligen Arrays muß dabei in Abhängigkeit von ihrer Positi­ on, vom jeweils zur Bildaufzeichnung verwendeten Aufzeich­ nungsprozess (z. B. dem elektrofotografischen Prozess) und ab­ hängig vom jeweils wiederzugebenden Grauwert abgeglichen wer­ den. Zusätzlich können noch Abgleichwerte vorgesehen sein für die IC-Treiberbausteine, die jeweils auf ein LED-array wir­ ken. Ein derartiger, auf die Treiberbausteine (ICs) von LED- arrays wirkende Abgleich ist beispielsweise in der WO 96/37862 A1 beschrieben. Weitere Ansteuerschaltungen für LED-arrays sind aus der EP 0663760 A1 und aus der EP 0260574 A2 bekannt.

Im Unterschied zu den beiden oben genannten Veröffentlichun­ gen, die die unmittelbar auf die LED-arrays wirkenden Trei­ berbausteine betreffen, ist aus der US-A-5,818,501 eine den Treiber-ICs vorgeschaltete Ansteuerungsschaltung für Leucht­ dioden bekannt. Dabei erfolgt über eine erste Look Up-Table eine Korrektur für die einzelne LED und in einer zweiten Look Up-Table eine Korrektur für den Grauwert bzw. den jeweiligen Aufzeichnungsprozess.

Die Korrekturschaltung der US-A-5,818,501 ist vereinfacht in Fig. 6 gezeigt. Ein Positionswert, der einer der anzusteu­ ernden LEDs entspricht, wird über eine erste Look Up-Tabelle 36 zur Korrektur der individuellen LED-Helligkeit zugeführt. Ein daraus gebildeter 8-Bit-Wert wird dann zusammen mit einem 4-Bit-Grauwert und einem 5-Bit-Prozesswert einer zweiten Look Up-Tabelle 35 zugeführt, aus der dann der 8-Bit-Ansteue­ rungswert zur Ansteuerung der LED gebildet wird. Aufgrund der Trennung zwischen positionsabhängiger Korrektur in der Look Up-Tabelle 36 und der Prozess- und Grauwertkorrektur in der Look Up-Tabelle 35 ist die Prozess- und Grauwertkorrektur un­ abhängig von der Größe des jeweils verwendeten LED-arrays bzw. des gesamten, aus mehreren arrays bestehenden LED-Kamms.

In Druckgeräten, die die Anmelderin unter dem Markennamen Pa­ gestream® entwickelt, herstellt und vertreibt ist bisher eine LED-Ansteuerug gemäß Fig. 5 enthalten. Dabei ist eine Look Up-Tabelle 30 vorgesehen, in der Bilddaten mit wahlweise 4 oder 6 Bit breiten Grauwerten (d. h. mit 16 bzw. 64 Graustu­ fenwerten) sowie ein Positionswert an 16384 mögliche, einzel­ nen LED herangeführt wird. Eine Prozesskorrektur ist dabei nicht vorgesehen. Aus dem Grauwert und dem Positionswert wird ein LED-Ansteuerungswert der Breite 8 Bit gebildet und dieser Wert einem LED-Kamm mit zugehöriger IC-Ansteuerung zugeführt, wie er in der WO 96/37862 A1 beschrieben und in deren Fig. 1 als ZG bezeichnet ist. Die Zuführung der Ansteuerwerte er­ folgt dabei insbesondere in der dort gezeigten Datenleitung D2.

Bei der in Fig. 5 gezeigten Ansteuerung wird zur Darstellung von 64 Graustufen für jeweils 1536 LEDs ein Speicher der Grö­ ße 1 MB benötigt. Prozessparameter werden dabei nicht berück­ sichtigt. Deshalb erfordern Änderungen am Aufzeichnungspro­ zess (z. B. der Austausch einer Fotoleitertrommel) ein Umladen des gesamten Speichers. Derart große Korrekturwertespeicher stehen derzeit beispielsweise als Cache-RAMs zur Verfügung, aber nicht als Speicherelemente, die eine Integration des Speichers in einen anwenderspezifischen integrierten Schalt­ kreis (ASIC) oder in einen programmierbaren logischen Halb­ leiterchip (Field Programmable Gate Array, FPGA) zulassen.

ASIC oder FPGA-Schaltungen sind andererseits für Hochge­ schwindigkeits-Gerätesteuerungen wie sie in Hochleistungs­ druckgeräten eingesetzt werden, sehr vorteilhaft, weil sie das Gerät mit hoher Zuverlässigkeit und hoher Geschwindigkeit steuern. Um den oben genannten Korrekturweitespeicher mit ei­ ner ASIC- oder FPGA-Schaltung koppeln zu können, müssen daher bisher schnelle externe Speicherelemente (SRAMs) verwendet werden, die relativ teuer sind und zur Anbindung an die ASIC- oder FPGA-Schaltung eine Reihe zusätzlicher Problemstellungen mit sich bringen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ansteuerungen eines optischen Zeichengenera­ tors anzugeben, mit denen mehrere Bit umfassende Bildinforma­ tionen zu jeder einzelnen Lichtquelle eines Zeichengenerators mit hoher Zuverlässigkeit und Präzision ermöglicht werden.

Diese Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Ansprüchen angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Erfindungsgemäß ist ein optischer Zeichengenerator zur Ver­ wendung in einem insbesondere elektrofotografischen Druckge­ rät vorgesehen, bei dem eine Vielzahl von steuerbaren, licht­ emittierenden Elementen in einer Reihe punktweise auf einer Vorrichtung, einem sogenannten LED-Kamm, angeordnet ist. Druckdatenwerte, die jeweils einem bestimmten lichtemittieren­ den Element zugeordnet sind werden über einen Druckdatenein­ gang einer Schaltung mit Ansteuerungsmitteln zugeführt, die die Druckdaten weiterverarbeiten und die dabei erzeugten Da­ ten über einen Steuerausgang an den LED-Kamm übertragen. Die Schaltung bzw. die Ansteuerungsmittel weisen einen Positions­ dateneingang auf, über den die Position des jeweiligen, dem Druckdatenwert zugeordneten lichtemittierenden Element insbe­ sondere synchron zum Druckdatenwert eingelesen werden. In der Schaltung bzw. den Ansteuerungsmitteln ist ein erster Spei­ cher vorgesehen, in dem eine erste Umsetzungstabelle gespei­ chert ist, mit der aus dem Positionswert ein lichtelement­ spezifischer Korrekturwert ermittelbar ist. In einem zweiten Speicher ist eine zweite Umsetzungstabelle vorgesehen, mit der aus dem Druckdatenwert ein dem Aufzeichnungsprozess ange­ paßter Korrekturwert ermittelbar ist. Der lichtelement- spezifische Korrekturwert und der aufzeichnungsprozess- spezifische Korrekturwert werden jeweils einer Recheneinheit zugeführt, in der ein Ansteuerwert für das jeweilige, licht­ emittierende Element gebildet wird.

Die Druckdaten sind insbesondere Grauwerte. In einem bevor­ zugten Ausführungsbeispiel ist die Recheneinheit als Multi­ plizierer ausgebildet. Die Umsetzungstabellen sind insbeson­ dere als an sich bekannte Look Up-Tabellen ausgebildet. Die lichtemittierenden Elemente sind insbesondere Leuchtdioden (LED).

Die Ansteuerung einer erfindungsgemäßen Leuchtdiode, insbe­ sondere deren Leuchtdauer, setzt sich somit aus drei Kompo­ nenten zusammen. Zum einen ist ein Ansteuerwert des Control­ lers vorgesehen, in der aus den Druckdaten (Grauwerten) ge­ bildet wird, beispielsweise bei 6 Bit breiten Bildwerten 64 Grauwerte. Als zweite Komponente geht eine insbesondere nicht lineare Korrektur ein, die jeden der 64 Grauwerte in einen prozess-spezifischen Ansteuerwert umsetzt. Diese beiden er­ sten Komponenten sind insbesondere in der erfindungsgemäßen, zweiten Look Up-Tabelle hinterlegt. Als dritte Komponente ist ein Korrekturwert der individuellen Leuchtdiode vorgesehen, welcher die jeweiligen leuchtdioden-spezifischen Fertigungs­ schwankungen ausgleicht. Durch die erfindungsgemäße, getrenn­ te bzw. voneinander unabhängige Bildung der Grauwert- Korrektur einerseits und der diodenindividuellen Korrektur andererseits ermöglicht die Erfindung eine hochgenaue An­ steuerungskorrektur unter Verwendung kleinster Speicherbau­ steine. Beispielsweise ermöglicht die Erfindung, für 12288 Leuchtdioden, die jeweils mit 8 Bit angesteuert werden und 64 Grauwerten, die jeweils mit einer 8 Bit Prozessparameterkor­ rektur bearbeitet werden, eine hochgenaue Prozesskorrektur mit nur 2 Speichern geringer Speicherkapazität, nämlich einem Positionskorrekturspeicher von nur 26 KB und einem Grauwert/Prozess­ korrekturspeicher von nur 64 Byte. Speicher mit derar­ tigen Speicherkapazitäten lassen sich ohne weiteres in einen ASIC oder FPGA integrieren und ermöglichen somit, dass Pro­ zesskorrekturen, die bisher in relativ aufwendigen, diskreten elektronischen Schaltungen aufgebaut werden mußten, ohne wei­ teres in einen ASIC-Baustein oder ein FPGA auf kleinstem Raum integriert werden können. Dies führt zu einer erheblichen Be­ schleunigung bei der Verarbeitung der Bilddaten bzw. beim Bilden der LED-Ansteuerwerte.

Durch die Trennung von Prozess- und Grauwertkorrektur einer­ seits und der Fertigungskorrektur andererseits ist es mit der erfindungsgemäßen Schaltung auch möglich, die Prozesskorrek­ turen innerhalb kürzester Zeit zu ändern, weil lediglich ein 64 Byte großer Speicher umgeladen werden muß. Dies ermöglicht das dynamische Ändern von Prozesskorrekturparametern, bei­ spielsweise während des Ablaufs eines Druckvorgangs.

Mit der Erfindung wird somit eine elektronische Anordnung ge­ schaffen, durch die unter Verwendung kleinster Speicherele­ mente eine hochgenaue Graustufenansteuerung (Multilevel- Ansteuerung) eines optischen Zeichengenerators erlaubt.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand einiger Figuren näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein elektrofotografisches Druckgerät,

Fig. 2 Komponenten zur Übertragung der Bildinformation,

Fig. 3 eine erfindungsgemäße Ansteuerschaltung und

Fig. 4 eine Grafik für Prozesskorrekturen,

Fig. 5 und 6 erläutern den Stand der Technik.

In Fig. 1 sind wesentliche Komponenten eines elektrofotogra­ fischen Hochleistungsdruckgerätes 2 gezeigt, das eine Druck­ leistung von 40 bis über 1000 Seiten aufweisen kann. Es um­ faßt einen sogenannten scalable raster architecture(SRA)- Controller 3, der von einem externen Host-Computer 1 Daten empfängt, diese Daten in Bitmap-Daten aufrastert und an eine LED-Korrektureinheit 4 weitergeleitet, die diese Daten wei­ terverarbeitet und dann den optischen Zeichengenerator 6 an­ steuert. Innerhalb des optischen Zeichengenerators 6 sind Arrays von Leuchtdioden auf einer LED-Einheit 5 derart ange­ bracht, daß ihre Lichtenergie auf eine lichtempfindliche Fo­ toleitertrommel 7 auftrifft. Dort wird ein elektrofotografi­ sches Zwischenbild erzeugt und dieses mittels einer Koro­ troneinheit 8 in an sich bekannter Weise auf eine Papierbahn 9 gedruckt. Das Papier wird dabei von einer Abrolleinheit 10 auf eine Aufrolleinheit 11 umgespult.

Fig. 2 zeigt die zur Druckdatenverarbeitung verwendeten Kom­ ponenten mehr im Detail. Die vom SRA-Controller 3 übertrage­ nen, bildpunktweise bzw. pixelweise aufgerasterten Bitmap- Daten werden bildpunktweise mit ihrem jeweiligen Grauwert (16, 32 oder 64 Graustufen) an einen die LED-Korrektureinheit 4 enthaltenen Zeichengenerator-Controller 18 übertragen. In der LED-Korrektureinheit 4 wird die Bitmap-Daten in eine auf die Komponenten des Zeichengenerator-Controllers 18 abge­ stimmte Einschaltinformation für jede einzelne Leuchtdiode 16 umgesetzt. Die LED-spezifischen Einschaltinformationen werden dann von dem im Zeichengenerator-Controller 18 enthaltenen Daten-Transmitter 12 über eine serielle Datenverbindung (Link) 17 zum optischen Zeichengenerator 5 übertragen.

Innerhalb des optischen Zeichengenerators 5 werden die seri­ ell eingehenden Daten vom Datenempfänger 13 aufgenommen und an die jeweiligen, den LED-arrays zugeordneten integrierten Schaltkreise (Ics) 14a, 14b zur Ansteuerung individueller LEDs bzw. der mehrere LEDs umfassenden LED-arrays übertragen.

Die in Fig. 2 gezeigten Komponenten entsprechen im wesentli­ chen den in WO 96/37862 A1 in Fig. 1 gezeigten Komponenten, wobei der Zeichengenerator-Controller 18 dort dem Controller "ZGC" entspricht, der serielle Link 17 der Datenverbindung D2 und der Zeichengenerator 5 dem Zeichengenerator ZG. Zum bes­ seren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird die WO 96/37862 A1 hiermit noch Bezugnahme in die vorliegende Be­ schreibung aufgenommen und insbesondere noch auf deren Fig. 2-8 verwiesen, in denen weitere Komponenten des Zeichen­ generators 5 (ZG) dargestellt sind.

In Fig. 3 sind Komponenten der LED-Korrektureinheit 4 ge­ zeigt, mit der einerseits die grauwertspezifische Korrektur und die prozessspezifische Korrektur durch eine in einem Speicher 21 abgelegte Look Up-Tabelle LUT2 in einen 8 Bit breiten grauwert- und prozessspezifischen Korrekturwert umge­ setzt werden und andererseits durch eine zweite, 16 KB große, in einem entsprechenden zweiten Speicher 20 abgelegte Look Up-Tabelle LUT2 die positionsspezifische, LED-individuelle Fertigungskorrektur in einen 8 Bit breiten Positionskorrek­ turwert umgesetzt wird. Der Positionskorrekturwert wird in dem Multiplizierer 22 mit dem aus der Prozess- und Grauwert- Look Up-Tabelle LUT2 stammenden Grauwert- und Prozesskorrek­ turwert zu einem LED-Ansteuerungswert multipliziert, welcher dann über den Datentransmitter 12 und den seriellen Link 17 dem Datenreceiver 13 zugeführt wird.

In der Look Up-Tabelle LUT2 ist für jede der 12288 auf dem Zeichengenerator 5 befindlichen Leuchtdioden 16 jeweils ein 8 Bit- Wert zur Leuchtdioden-individuellen Korrektur ihrer Hel­ ligkeit (Fertigungskorrektur) gespeichert.

Die Look Up-Tabelle LUT2 enthält jeweils 64 bzw 16 Grauwerte und jeweils einen 8 Bit breiten Prozesskorrekturparameter, so daß sie eine Gesamtgröße von 64 Byte für 64 Grauwerte und 16 Byte für 16 Grauwerte hat. Die Multiplikationseinrichtung 22 verarbeitet die beiden 8-Bit-Eingangswerte zu einem 8-Bit- Ausgangswert zur Ansteuerung der Leuchtdiode. Die erforderli­ chen Rundungsalgorithmen sind dabei direkt im Multiplizierer 22 integriert. Die gesamte LED-Korrektureinheit 4 kann somit vollständig in einen anwenderspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC) integriert werden. Auf Grund des sehr ge­ ringen Speicherplatzbedarfs (16 bzw. 64 Byte) der zweiten Look Up-Tabelle LUT2 können diese Daten sehr schnell umgela­ den werden. Neue Parameter zur Prozesskorrektur bzw. zur Grauwertkorrektur können dadurch auf Anforderung schnell in die LED-Korrektureinheit eingeladen werden.

Um jeweils 8 Gruppen von Leuchtdioden-arrays parallel ansteu­ ern zu können, ist die zweite Look Up-Tabelle LUT2 und der Multiplizierer 22 jeweils 8 Mal vorhanden, während die erste, LED-positionsbezogene Look Up-Tabelle LUT2 nur einmal vor­ handen ist.

Innerhalb eines ASICs kann der Speicher 21 für die Grauwert- und Prozess-Look-Up-Tabelle LUT2 auch als Registerblock mit jeweils 16 (bzw. 64) mal 8 Bit und 8 getrennten Read- Multiplexern aufgebaut werden. Die 16 Werte in diesem Block gelten dann für alle 8 Gruppen gleichzeitig.

Innerhalb der Multiplikationseinheit 22 gilt als Multiplika­ tionsregel:

((f(LUT1) + 1) × f(LUT2))/256 = LED-Ansteuerungswert.

Es wird eine 8 Bit mal 8 Bit Multiplikation durchgeführt, vom 16-Bit-Ergebnis werden nur die oberen 8 Bit als LED- Ansteuerwert verwendet. Der Korrekturwert in der Positions- Look-Up-Tabelle LUT1 gibt den Faktor an, wie weit die hell­ ste LED im Vergleich zur dunkelsten LED abgeregelt werden muß. Um eine neutrale Funktion (keine Abregelung) zu gewähr­ leisten, wird auf den Wert aus der Positions-Look-Up-Tabelle LUT1 vor der Multiplikation inkrementiert.

In Fig. 4 ist der Zusammenhang zwischen gedruckten Grauwer­ ten und entsprechenden LED-Ansteuerwerten für verschiedene Druckprozesse gezeigt. Dabei ist davon ausgegangen, daß die LED-Leuchtstärke jeweils linear mit ihrem Ansteuerwert wächst. Für einen linearen Prozess, wie er durch die Kennli­ nie 25 bzw. für inversen Druck durch die Kennlinie 28 reprä­ sentiert ist, ist der Zusammenhang zwischen gedrucktem Grau­ wert und dem LED-Ansteuerwert monoton steigend bzw. bei in­ versem Druck monoton fallend. Die in Fig. 3 angegebenen Speicherwerte der prozessspezifischen Look Up-Tabelle LUT2 gelten für lineare Prozesse bzw. für inversen Druck. Dabei werden jeweils genau so viele Grauwert-Korrekturwerte in der Look Up-Tabelle LUT2 gespeichert, wie es Grauwerte gibt, al­ so z. B. 16 Korrekturwerte zur Verarbeitung von Bilddaten mit 16 Grauwertstufen bzw. 64 Korrekturwerte zur Verarbeitung von Bilddaten mit 64 Grauwertstufen. Mit diesem Speicherkonzept läßt sich auch die Korrektur für nicht lineare Prozesse, wie sie in den Kennlinien 26 und 27 repräsentiert sind, sehr ein­ fach und genau durchführen, indem ebenfalls eine der Anzahl von Grauwertstufen entsprechende Anzahl von Korrekturwerten (z. B. 16 bzw. 64) für die jeweilige Prozesskennlinie hinter­ legt wird. Die für die Prozesskorrekturen benötigten Speicher sind somit sowohl für lineare als auch für nicht lineare Pro­ zesse ohne weiteres in einem ASIC unterzubringen. Der Spei­ cher ist weiterhin bei einem Aufzeichnungsprozesswechsel bzw. bei geänderten Prozessbedingungen sehr schnell mit neuen Wer­ ten belegbar.

Die Erfindung wurde an Hand einiger Ausführungsbeispiele be­ schrieben. Dabei ist klar, daß der Fachmann jederzeit Weiter­ entwicklungen und im Rahmen seines Fachkönnens übliche Ände­ rungen angeben kann. Insbesondere ist klar, daß die Multipli­ kationseinheit 22 statt durch in einem ASIC untergebrachten Multiplizierer auch durch einen an sich üblichen Prozessor dargestellt werden kann und/oder die gesamte Erfindung weit­ gehend durch Computerprogrammprodukte (Software) und entspre­ chende Standard-Computer (z. B. Personal-Computer oder Mikro­ computer) gesteuert bzw. realisiert werden kann.

Bezugszeichenliste

1

Host-Computer

2

Elektrofotografischer Drucker

3

SRA-Controller

4

LED-Korrektureinheit

5

LED-Einheit

6

Zeichengenerator

7

Fotoleitertrommel

8

Corotroneinheit

9

Papierbahn

10

Abrolleinheit

11

Aufrolleinheit

12

Datentransmitter

13

Datenreceiver

14

a,

14

b IC-Ansteuerungsschaltungen

15

LED-Kamm

16

LED

17

Verbindung zwischen Datentransmitter und Datenreceiver

18

Zeichengenerator-Controller

20

erster Speicher (für LUT1)

21

zweiter Speicher (für LUT2)

22

Multiplizierer

25

Kennlinie für linearen Aufzeichnungsprozess

26

Kennlinie für nichtlinearen Aufzeichnungsprozess

28

Kennlinie für inversen Druck

30

Korrekturwertspeicher

35

Korrekturwertspeicher

36

Positionskorrekturwertspeicher

40

anwenderspezifischer integrierter Schaltkreis (ASIC)
A LED-Ansteuerwert
K₁

elementspezifischer Korrekturwert
K₂

prozessspezifischer Korrekturwert
LUT1 Positions-Look Up-Tapelle
LUT2 Prozess-Look Up-Tapelle

Claims (22)

1. Optischer Zeichengenerator zur Verwendung in einem insbe­ sondere elektrografischen Druckgerät, umfassend:
eine Vorrichtung (5, 15), auf der eine Vielzahl von steuerbaren, lichtemittierenden Elementen (16) in einer Reihe punktweise angeordnet sind,
Ansteuerungsmittel (4, 18), in die Druckdaten einlesbar sind, in denen die Druckdaten weiterverarbeitet werden und die dabei erzeugten verarbeiteten Daten über einen Steuerausgang (12) an die Vorrichtung (5) der steuerbaren lichtemittierenden Elementen (16) übertragen werden, wobei
die eingelesenen Druckdatenwerte jeweils einem bestimm­ ten lichtemittierenden Element (16) zugeordnet sind,
in die Ansteuerungsmittel (4, 18) ein Positionswert des jeweiligen lichtemittierenden Elements (16) insbesondere synchron zum Druckdatenwert einlesbar ist,
ein erster Speicher (20) für eine erste Umsetzungsta­ belle (LUT1) vorgesehen ist, mit der aus dem Positions­ wert ein elementspezifischer Korrekturwert (K₁) ermittel­ bar ist,
ein zweiter Speicher (21) für eine zweite Umsetzungsta­ belle (LUT2) vorgesehen ist, mit der aus dem Druckdaten­ wert ein aufzeichnungsprozess-spezifischer Korrekturwert (K₂) ermittelbar ist sowie
eine Recheneinheit(22), in der aus dem elementspezifi­ schen und dem aufzeichnungsprozess-spezifischen Korrek­ turwert ein Ansteuerwert (A) für das jeweilige lichtemit­ tierende Element (16) bildbar ist.

2. Optischer Zeichengenerator nach Anspruch 1, wobei die Druckdaten einen Grauwert repräsentieren.

3. Optischer Zeichengenerator nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Recheneinheit (22) als Multiplizierer ausgebildet ist.

4. Optischer Zeichengenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Umsetzungstabellen (LUT1, LUT2) Look Up- Tabellen sind.

5. Optischer Zeichengenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei zumindest einer der Speicher (20, 21) und/oder die Recheneinheit (22) in einem anwenderspezifischen in­ tegrierten Schaltkreis (ASIC, 40) integriert ist.

6. Optischer Zeichengenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei zumindest einer der Speicher (20, 21) und/oder die Recheneinheit (22) in einem programmierbaren logi­ schen Halbleiterchip (FPGA) integriert ist.

7. Schaltung zur Ansteuerung eines optischen Zeichengenera­ tors in einem insbesondere elektrografischen Druckgerät, umfassend:
Ansteuerungsmittel (4, 18), in die Druckdaten einlesbar sind, in denen die Druckdaten weiterverarbeitet werden und mit denen die dabei erzeugten verarbeiteten Daten über einen Steuerausgang (12) an die Vorrichtung (5) der steuerbaren lichtemittierenden Elementen(16) übertragbar sind, wobei
die eingelesenen Druckdatenwerte jeweils einem bestimm­ ten lichtemittierenden Element (16) zugeordnet sind,
in die Ansteuerungsmittel (4, 18) ein Positionswert des jeweiligen lichtemittierenden Elements (16) insbesondere synchron zum Druckdatenwert einlesbar ist,
ein erster Speicher (20) für eine erste Umsetzungsta­ belle (LUT1) vorgesehen ist, mit der aus dem Positions­ wert ein elementspezifischer Korrekturwert (K₁) ermittel­ bar ist,
ein zweiter Speicher (21) für eine zweite Umsetzungsta­ belle (LUT2) vorgesehen ist, mit der aus dem Druckdaten­ wert ein aufzeichnungsprozess-spezifischer Korrekturwert (K₂) ermittelbar ist sowie
eine Recheneinheit(22), in der aus dem elementspezifi­ schen und dem aufzeichnungsprozess-spezifischen Korrek­ turwert ein Ansteuerwert (A) für das jeweilige lichtemit­ tierende Element (16) bildbar ist.

8. Schaltung nach Anspruch 7, wobei die Recheneinheit (22) als Multiplizierer ausgebildet ist.

9. Schaltung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, wobei die Umsetzungstabellen (LUT1, LUT2) Look Up-Tabellen sind.

10. Schaltung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei zumin­ dest einer der Speicher (20, 21) und/oder die Rechenein­ heit (22) in einem anwenderspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC, 40) integriert ist.

11. Schaltung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei zumin­ dest einer der Speicher (20, 21) und/oder die Rechenein­ heit (22) in einem programmierbaren logischen Halbleiter­ chip (FPGA) integriert ist.

12. Druckgerät umfassend einen optischen Zeichengenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 6.

13. Druckgerät nach Anspruch 12, umfassend ein elektrografi­ sches Bildaufzeichnungselement (7, 8).

14. Verfahren zum Betreiben eines optischen Zeichengenerators in einem insbesondere elektrografischen Druckgerät, wobei

• a) der Zeichengenerator (6) aufweist:
  • 1. eine Vorrichtung (5), auf der eine Vielzahl von steuerbaren, lichtemittierenden Elementen (16) in ei­ ner Reihe punktweise angeordnet sind sowie
  • 2. Ansteuerungsmittel (4), die jeweils Druckdaten einlesen, die Druckdaten weiterverarbeiten und die da­ bei erzeugten verarbeiteten Daten über einen Steuer­ ausgang (18) an die Vorrichtung (5) der steuerbaren lichtemittierenden Elementen(16) übertragen,

wobei

• a) die eingelesenen Druckdatenwerte jeweils einem be­ stimmten lichtemittierenden Element (16) zugeordnet sind,
• b) in die Ansteuerungsmittel (4) ein Positionswert des jeweiligen lichtemittierenden Elements (16) eingelesen wird,
• c) mittels eines ersten Speichers (20), der eine erste Umsetzungstabelle (LUT1) enthält, aus dem Positionswert ein elementspezifischer Korrekturwert (K₁) ermittelt wird,
• d) mittels eines zweiten Speichers (21), der eine zweite Umsetzungstabelle (LUT2) enthält, aus dem Druckdatenwert ein aufzeichnungsprozess-spezifischer Korrekturwert (K2) ermittelt wird und
• e) mittels einer Recheneinheit(22) aus dem elementspezi­ fischen und dem aufzeichnungsprozesspezifischen Korrek­ turwert (K₁, K₂) ein Ansteuerwert (A) für das jeweilige lichtemittierende Element (16) gebildet wird.

15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, wobei die Druckdaten einen Grauwert repräsentieren.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei zur Bildung des Ansteuerwerts (A) die elementspezifischen und aufzeichnungsprozesspezifischen Korrekturwerte in der Re­ cheneinheit multipliziert werden.

17. Verfahren nach Anspruch 16, wobei die Multiplikation nach der Formel
A = ((K₁ + 1).K₂)/256
erfolgt, wobei gilt:
A = Ansteuerwert,
K₁ = elementspezifischer Korrekturwert und
K₂ = aufzeichnungsprozessspezifischer Korrekturwert.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17, wobei die Umsetzungstabellen (LUT1, LUT2) Look Up-Tabellen sind.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 18, wobei zu­ mindest einer der Speicher (20, 21) und/oder die Rechen­ einheit (22) in einen anwenderspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC) integriert ist.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 19, wobei zu­ mindest einer der Speicher (20, 21) und/oder die Rechen­ einheit (22) in einen programmierbaren logischen Halblei­ terchip (FPGA) integriert ist.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 20, wobei das Einlesen des Positionswertes in die Ansteuerungsmittel (4, 18) im wesentlichen synchron zum Einlesen des Druck­ datenwerts erfolgt.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 21, wobei in dem zweiten, aufzeichnungsprozess-spezifischen Speicher (LUT2) eine der Anzahl der Grauwertstufen der zu verar­ beitenden Druckdatenwerte entsprechende Anzahl von Kor­ rekturwerten abgespeichert ist.