用景物内容的空间平移对象素缺陷进行补偿制造技术

在成像面上形成图像的一种成像装置中，对具有象素到象素距离的一个面空间光调制器进行调制，用来补偿调制器象素点响应缺陷的一种改进的方法包括以下步骤：　　　　（ａ）用空间光调制器在一个图像形成面内的第一位置上形成第一图像，并且朝所述成像面投射第一图像；　　　　（ｂ）跨一个位移距离平移空间光调制器到达所述图像形成面内的第二位置，该位移距离是所述象素到象素距离的ｎ倍数，其中ｎ是大于或等于２的整数；　　　　（ｃ）在所述第二位置上用空间光调制器形成第二图像，并且朝所述成像面投射所述第二图像；以及　　　　其中所述第二图像与所述第一图像完全相同，相当于按所述位移距离平移象素，使得所述第二图像相对于成像面与所述第一图像重叠。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及到在感光介质上形成二维图像的数字打印机装置，具体涉及到在空间光调制器中补偿局部象素异常的装置和方法。
技术介绍
最初是为了在显示设备中形成图像而越来越多地在数字打印机等设备中采用了空间光调制器。在打印装置中，空间光调制器在成本和性能上提供了比以往的数字成像更加优越的技术，适用于线打印系统例如是美国专利US5,521,748中所述的打印机，同样适用于面打印系统例如是美国专利US5,652,661中所述的系统。采用Texas Instruments，Dallas，Texas出产的数字微型反射镜器件(DMD)或是采用液晶显示器件(LCD)的二维空间光调制器可以用来调制用于成像的入射光束。基本上可以将空间光调制器视为一个二维光阀元件的阵列，每个元件对应着一个图像象素。各个阵列元件可以单独寻址并且用数字控制来调制光，从一个光源发射入射光(或是遮挡入射光的传输)，其典型方式是影响光的偏振状态。目前使用的空间光调制器有两种基本类型。早先开发的第一类是透射式空间光调制器，顾名思义，它在操作中是通过个别阵列元件来选择透射一个光束。后来的第二类是反射式空间光调制器。顾名思义，反射式空间光调制器在操作中是通过个别阵列元件来选择反射一个光束。与本申请有关的适当的一例LCD反射式空间光调制器是采用集成CMOS底板，适合小轨迹并能改善均匀特性。采用数字微型反射镜器件(DMD)的打印装置包括美国专利US5,461,411中所述的器件。在美国专利US5,652,661；5,701,185；和5,745,156中描述了更加便于采用LCD技术的照相打印机。常规的LCD空间光调制器是为诸如美国专利US5,325,137中所述的用于图像显示的数字投影系统开发并采用的，以及按美国专利US5,808,800中所述的适合安装在头盔内或是由眼镜来支撑的小型化图像显示装置。典型的LCD投影仪和显示器设计都要使用一个以上空间光调制器，例如是按美国专利US5,743,610中所述每一种原色使用一个。值得注意的是，投影仪和显示器用途的成像要求(以美国专利US5,325,137；5,808,800；和5,743,610为例)明显不同于光学处理装置对打印的成像要求。投影仪按照对重要打印特征设置的附加加重例如是对比度和分辨率为屏幕选择提供最大光通量。投影仪和显示设备的光学系统是按照人类肉眼的响应来设计的，人在观看显示器时对图像的人为加工和失常以及对图像的不均匀比较敏感，因为显示图像是连续刷新并从远距离观看的。然而，在观看来自高分辨率打印系统的打印输出时，由于光学响应的不规则并且更容易观看且更容易对打印输出产生反感，肉眼会对人为加工和失常以及不均匀比较“宽容”。因此，为了为打印提供均匀的曝光能量，光学系统会明显复杂化。进一步的重要性按分辨率要求有所不同。适合肉眼观看的投影和显示系统一般是按照72dpi以下的分辨率来选择的。另一方面，照片印刷设备必须实现很高的分辨率，在某些系统中，为缩微照片用途设计的专用设备预期可提供8,000dpi。因此，尽管在从投影到成像设备的范围内可以使用LCD空间光调制器并能显示出高分辨率印刷品，对支持光学器件的要求极为苛刻。显示和打印设备之间的另一关键区别涉及到象素元件的均匀响应。空间光调制器的制作方法存在缺点；使得有些象素点不能正常工作。例如，无论是否接收到控制逻辑信号，个别象素可能会“突出”或不突出。或是个别象素可能会维持在空闲的半途状态既不全开也不全关，无论是否对其施加控制逻辑信号。特别是在运动图像的显示设备中，观众不容易看出个别象素异常。然而，在打印设备中却容易看出同类的象素状态，并且会影响打印的品质，例如是造成“盐和胡椒面”效果。除了以上象素缺陷，尘埃，清洁残留物，及其他表面不规则会给空间光调制器带来不均匀的象素对象素响应，例如是波纹和“水锈”效果。这些效果要比突出象素带来的效果更加轻微。然而，如果反复发生这种成像失常现象，就会产生不满意的结果，并且会降低打印的预期品质。在打印设备中，为了改善空间光调制器相对较低的填充因数并提高视觉分辨率而采用了抖动方法。同属本申请人的EP专利申请第01202784.3号披露了对此采用的各种抖动方案。抖动技术是在一个图案中按成像倍数乘以同一空间光调制器来初步曝光，然后在每次后续曝光中按预定距离移动空间光调制器的相对位置，每次移动的距离要小于或等于一个象素到象素距离。这样的抖动能使各个象素从初步曝光起填充其周围的面积。最好是按照每次移动来改变提供给空间光调制器的图像数据，能够有效地提高分辨率。有人提出用抖动方法来补偿象素点缺陷。然而，实践证明抖动不能对所有类型的象素缺陷提供满意的结果。由于与有缺陷象素毗邻的象素在原始曝光时容易重叠象素之间的空间，抖动对象素粘连有一定的调整作用。如果象素缺陷本身仅仅造成细微色调偏移，抖动是有用的。然而，如果有缺陷象素具有固定的开关状态，抖动会使成像缺陷变得更加明显，在许多情况下带来不满意的结果。因此，抖动在有些情况下实际会使有缺陷象素的破坏作用更严重，导致无法打印。空间光调制器比较昂贵。与同类器件一样，完美的性能需要高成本。低成本意味着在空间光调制器矩阵中容许有一定数量的坏象素点，这是一种经济的折衷。能够容许低空间光调制器质量对成像设备的设计者来说显然是有益的，并且能在光学系统中某些合适的点上补偿调制器的点缺陷。
技术实现思路
因而需要有一种成像方法，比常规方法更加有效地补偿空间光调制器中的象素点缺陷。按照本专利技术的一方面提供了一种在成像面上形成图像的成像装置，对具有象素到象素距离的一个面空间光调制器进行调制。用来补偿调制器象素点响应缺陷的这种改进的方法包括以下步骤(a)用空间光调制器在一个图像形成面内的第一位置上形成第一图像，并且朝成像面投射第一图像；(b)跨一个位移距离平移空间光调制器到达图像形成面内的第二位置，该位移距离是象素到象素距离的n倍数，其中的n是大于或等于2的整数；(c)在第二位置上用空间光调制器形成第二图像，并且朝成像面投射第二图像；以及其中的第二图像与第一图像完全相同，相当于按位移距离平移象素，使得第二图像相对于成像面与第一图像重叠。按照另一方面，本专利技术提供了一种在成像面上形成图像的成像装置，根据象素到象素距离对具有一定分辨率的一个面空间光调制器进行调制，用来补偿调制器象素点响应缺陷的这种改进的方法包括以下步骤(a)用空间光调制器在一个图像形成面内的第一位置上形成第一图像，并且朝成像面投射第一图像；(b)跨一个位移距离平移空间光调制器到达图像形成面内的第二位置，该位移距离大于象素到象素距离的二倍；(c)在第二位置上用空间光调制器形成第二图像，并且朝成像面投射第二图像；以及其中的第二图像与第一图像不同，从而相对于成像面提高图像分辨率。本专利技术的特征是在空间光调制器上采用不同的象素源位置，在成像面上形成重叠或相邻的象素。本专利技术的优点在于降低了对空间光调制器制作质量的要求，从而降低成像装置的成本。本专利技术进一步的优点是可以在平移空间光调制器之后执行抖动，减少有缺陷象素对成像面的不利影响，并同时具备抖动的优点，从而提高象素填充因数并改善图像分辨率。本领域的技术人员参照用来解释本专利技术实施例的附图阅读过以下的说明之后就能理解本专利技术的上述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：W·M·巴尼克，B·D·伯纳蒂，W·G·米勒，J·C·欧文，
申请(专利权)人：伊斯曼柯达公司，
类型：发明
国别省市：