应用于多重曝光的曝光数据存储器结构及其多重曝光处理方法

专利名称：应用于多重曝光的曝光数据存储器结构及其多重曝光处理方法
技术领域：
本发明涉及一种光电成像装置的曝光技术，特别是针对采用发光二极管打印头(LED print head，以下简称LPH)的光电成像装置，提出一种可应用于灰度级(gray scale)多重曝光时的曝光数据存储器结构，以及应用此存储器结构所进行的曝光处理方法。
一般使用碳粉的光电成像设备，例如影印用的复印机或是计算机输出用的激光打印机，是利用静电力将碳粉吸附在纸张上的方式进行打印。

图1表示一般光电成像设备中光电成像机构的简略示意图。图1中的光电成像机构包括了感光鼓(photoreceptordrum)2、曝光光源4、碳粉匣6和套筒8，用以在纸张10上转印出所需的影像，实际上光学成像机构中尚包含许多光学组件和机械结构，但在图1中为了使说明清楚起见，并未特别标出。
感光鼓2为整个转印机构的主要媒介物，其利用静电力吸附粉，再转印到需要转印的纸张10上。感光鼓2的表层是由一般具有感光特性的物质所构成的，能够在特定波长的光照射下产生电子空穴对，用来吸附碳粉。在整个转印过程中，感光鼓2以既定方向进行旋转，如图1中所示的逆时钟旋转方向。随着感光鼓2的旋转，依序进行复印的各步骤充电、曝光、显影、转像、定像、清除和除像。以下根据图1的感光鼓上所标示的各区域(a、b、c、d)，说明其中充电、曝光、显影、转像等步骤。
首先，感光鼓2在位置a上，利用高压电离的方式，在感光鼓24的表面上分布静电荷，此为充电步骤。此时的静电荷是平均分布在感光鼓2的此区域的表面上。在位置b上，曝光光源4会根据所需要复印的影像数据，将光线照射在感光鼓2表面的静电荷上，此为曝光步骤。由于曝光光源4会根据影像数据来发光，而所发出的光会使被照射部分的静电荷消失而形成潜像，因此此时在感光鼓2表面上的电荷分布已经不是均匀的状态，而是对应于转印影像数据而变化。在位置c上，碳粉匣6和套筒8利用静电力，将碳粉吸附在感光鼓2的表面静电荷部位，此为显影步骤。此时碳粉会随电荷量的分布，以相对的量散布在感光鼓2上。最后，在位置d上，感光鼓2表面上的碳粉和通过的纸张10接触，将碳粉吸附在纸张10的对应位置上，即为转像步骤。纸张10本身利用定像处理将其上的碳粉固定，完成复印输出，而感光鼓2上的残余碳粉，利用清除和除像的处理，继续准备进行下一次的列印。以上即为一般碳粉转印的方式。
如上所述，曝光步骤是由曝光光源4，根据实际需要转印的影像数据，利用光线将感光鼓2上的表面静电荷重新调整。目前采用的曝光光源共有两种，一种是LPH(发光二极管打印头)，另一种是激光扫描头。两者间不只在发光光源不一样。(一为LED，另一为激光)，同时在实际的结构和扫描方式也不一样。图2表示使用激光扫描头的曝光处理概略示意图。如图所示，激光扫描头4a在感光鼓2的带电表面2a上进行曝光的动作。由于激光扫描头的体积较大并且成本较高，一般是以单束激光来进行扫描。在图2中，激光扫描头4a是由左至右依序对转印影像的每个图点(dot)进行扫描。也就是说，激光扫描头在执行曝光程序时，是以图点为单位。另一方面，图3表示使用LPH的曝光处理概略示意图。如图所示，LPH 4b为一个条状的结构，其中包含了多个LED光源，每一LED光源分别对应于感光鼓2表面2a的一条扫描线上的一个图点，而整个LPH 4b则是对应于一条扫描线。以300dpi(点/英寸)来说，一般转印纸张的宽度为8.5寸，因此单条LPH包含了大约2550个LED。LPH与上述激光扫描头不同之处即在于扫描的方式不同，LPH是以一次一条扫描线的方式进行曝光，有别于激光扫描头以图点为单位的曝光方式。两种曝光光源的曝光方式的差异，在效果上和效能上自然会有所不同，特别是在灰度级曝光的处理上。
灰度级处理是指在一待转印纸张上，呈现出不同深浅颜色的技术。不同深浅的灰度级可以用不同的数据数值来代表，例如对于4级的灰度级而言，可以利用0、1、2、3来代表各个灰度级，以二进制数值来表示则为00、01、10、11。在进行灰度级曝光时，是利用曝光光源使感光鼓上形成不同数量的残留电荷，让显影和转像处理时能够在纸张上印出不同程度数量的碳粉，造成灰度级效果。以激光扫描头来说，由于是采用脉冲方式曝光，因此主要是利用脉冲宽度来控制曝光的时间，藉以实现图点上的灰度级。如图4所示，不同宽度的脉冲分别用来对应不同的灰度级值“3”、“2”、“1”和“0”。假设脉冲的最大宽度为T，灰度级值“3”一般采用整个脉冲宽度，其值为T。灰度级值“2”所采用的脉冲宽度，则低于灰度级“3”，在图4中例示两种可能的脉冲时序。而灰度级值“1”采用的脉冲宽度则又低于灰度级“2”。至于灰度级值“0”则是以不曝光的方式实现。不同的曝光时间会使得曝光后残留的电荷呈现相对的变化，藉此在复印的纸上呈现不同程序的深浅。另一方面，对于LPH而言，就较难采用脉冲宽度的方式来实现灰度值，主要是因为如果要单独控制LPH上的每个LED的曝光时间，会使曝光作业变得非常复杂，而且成本也会高出许多。因此，一般是以多次曝光的方式来达到灰度值。例如，利用两次曝光时，至少可以产生3种灰度级(理论上是可以达到4种)。
如上所述，LPH在灰度级表现上，一般是不会以一次曝光的方式来达成的，也就是必须以两次或更多次的曝光来实现灰度级。此一作法在实际应用时有相当大的缺点。在进行曝光时，待转印的影像数据会先储存在曝光数据存储器内。LPH在进行曝光时，会由此数据存储器中读出所需的影像数据，再将数据送到LPH中的每个LED，进行曝光。如果LPH对于单一影像数据需要进行多次曝光来达到所需的灰度级值时，这意味着必须在每次曝光时读取该存储器一次，而多重曝光就需要多次读取存储器，如此便会延长了数据的存取时间。一般来说，LPH所需要的存取时间会随着曝光的次数而增加，也高于激光扫描头所需要的存取时间，所以在此特性上就显得比较差。
要解决多次数据存取的问题，可以利用比特读取的概念来解决。亦即，在每次读取时只采用单一比特来进行曝光，也就可以避免公知技术中重复读取曝光数据的缺点。问题在于，传统的存储器结构并没有辨法达到上述的目的。以2比特灰度级为例，在每次读取一个图点上的灰度级代表数值时，必定是同时读两个比特。传统存储器结构是无法避免读取到另一个无用的比特，也就是说，传统存储器无法在选择某一地址的数据时，再选择其中的奇比特或是偶比特输出。因此，采用何种结构的缓冲存储器结构和曝光处理程序来实现多重曝光上的应用，以便缩短存储器存取的时间，即为本发明主要的课题。
有鉴于此，本发明的主要目的，在于提供一种缓冲存储器结构，能够在LPH进行多重曝光时，减少重复存取数据的现象，以便加快进行曝光减短所需的时间。
本发明的另一目的，在于提供一种多重曝光的处理方法，能够利用本发明所提出的缓冲存储器结构，在LPH上快速地进行多重曝光。
根据上述的目的，本发明提出一种应用于多重曝光的曝光数据存储器结构，用来储存曝光用的灰度级数据。灰度级数据内包含高比特部分和低比特部分。此存储器结构包括第一存储器和第二存储器。第一存储器是用来储存灰度级数据的高比特部分，在进行第一阶段曝光时，即送出所储存的高比特部。第二存储器是用来储存灰度级数据的低比特部分，在进行第一阶段曝光时，即送出低比特部分。在控制上，第一存储器与第二存储器受到独立的选择控制信号所控制，而两个存储器上也分别采用独立的晶片选择控制信号来加以控制，用来在曝光时分别读出。两存储器上另外分别具有独立的两个比特部分致能信号，用来控制其中每个存储单元中高比特部分和低比特部分的存取。在写入时，首先利用第一存储器的高比特部分致能信号和第二存储器的低比特部分致能信号，写入对应的灰度级数据比特部分，接着利用第一存储器的低比特部分致能信号和第二存储器的高比特部分致能信号，写入对应的灰度级数据比特部分，如此可以避免数据线的冲突。在读出时，由于第二存储器中高/低比特部分的写入顺序不同，必须先将其倒置后再输出。
附图式的简单说明为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举数个最佳实施例，并配合附图，作详细说明如下图1表示一般光电成像设备中转印机构的简略示意图。
图2表示使用激光扫描头的曝光处理简略示意图。
图3表示使用LPH的曝光处理简略示意图。
图4表示使用激光扫描头时用来控制不同灰度级曝光而采用的脉冲波形示意图。
图5表示本发明中曝光数据存储器的位置示意图。
图6表示本发明第一实施例中曝光数据存储器的控制电路图。
图7表示本发明第一实施例中将灰度级数据写入曝光数据存储器的示意图。
图8A和图8B表示本发明第一实施例的读取阶段中，第一存储器和第二存储器在输出曝光数据的示意图。
图9表示本发明第一实施例中多重曝光处理的流程图。
图10表示本发明第二实施例中多重曝光处理的流程图。
图11表示本发明第三实施例中曝光数据存储器的控制电路图。
符号说明2～感光鼓；4～曝光光源；
6～碳粉匣；8～套筒；10～纸张；2a～感光鼓表面；4a～激光扫描头；4b～LPH；20～控制单元；30～曝光数据存储器；40～缓冲器；50～移位寄存器；BANK0～第一存储器；BANK1～第二存储器；/WE～写入致能信号；/RAS0、/RAS1～行地址闪控信号；/CAS0H、/CAS1H～高字节列地址闪控信号；/CASOL、/CAS1L～低字节列地址闪控信号；21～控制单元；BANK00-BANK03～曝光数据存储器；/RAS00、/RAS03～行地址闪控信号；/CAS00-/CAS03、/CAS10-/CAS13、/CAS20-/CAS23、/CAS30-、/CAS33～列地址闪控信号。
实施例本发明是针对一般LPH在多重曝光的情况，提出一种储存曝光数据的存储器结构，以及应用此存储器结构的多重曝光处理方法。图5表示本发明中曝光数据存储器的位置示意图。如图5所示，控制单元20是由主机或是其它影像处理单元拾取到需要转印的影像数据，并且配合适当的控制信号，将这些影像数据储存到曝光数据存储器30内。曝光数据存储器内包含了多个存储单位，每个存储单位一般为16比特或32比特。在实际进行曝光时，再从曝光数据存储器30中读出影像数据到缓冲器40内。缓冲器40是作为缓冲数据输出之用，缓冲器40依序将每个图点的曝光数据送到移位暂存器50上，再送到LPH4b进行曝光。对于公知技术而言，曝光数据存储器30内的所有曝光数据，会在每次进行曝光时全部读出，因此读取总时间便会增加。本发明中利用曝光数据存储器30的新结构，再配合数据的写入和读取，可以减少数据重复读取的问题。以下配合图式，以实施例详细说明本发明。
实施例1在本实施例中，是利用2比特来表示4级的灰度级，各灰度级所对应的影像数据分别是00(0)、01(1)、10(2)、11(3)，而以两次曝光来达到4级灰度级的效果。在第一次曝光时，取各影像数据中的LSB(即最低有效比特)进行曝光，在第二次曝光时，则取各影像数据中MSB(即最高有效比特)进行曝光，若在两次曝光时采用不同的曝光量，理论上应该可以产生4种灰度级值，即00、01、10、11。即使不考虑在第一次曝光和第二次曝光所造成的重复曝光灰度级值(即11)，至少也可以产生3级的灰度级。
图6表示第一实施例曝光数据存储器30的结构图和控制电路图。如图6所示，本实施例中曝光数据存储器30的最大特征在于其分割为两个独立的存储器区块，即第一存储器BANK0和第二存储器BANK1。第一存储器BANK0和第二存储器BANK1均由多个存储单位所构成，在本实施例中，每个存储单位的长度为16个比特。在本实施例应用上，第一存储器BANK0是用来储存每个图点的灰度级数据高比特，第二存储器BANK1是用来储存每个图点的灰度级数据低比特，其细节部分随后详述。另外，如图6，第一存储器BANK0和第二存储器BANK1分别利用独立的选择控制信号加以控制。控制单元20一方面提供灰度级数据DATA至第一存储器BANK0和第二存储器BANK1，另一方面利用各种选择控制信号，将灰度级数据DATA中的高比特部分送到第一存储器BANK0，同时将低比特部分送到第二存储器BANK1。在控制单元20所送出的选择控制信号中，除了写入致能信号/WE和地址信号ADR是同时送到第一存储器BANK0和第二存储器BANK1之外，其余选择控制信号是分别送到第一存储器BANK0(即/RAS0、/CAS0L、CAS0H)和第二存储器BANK1(即/RAS1、/CAS1L、/CAS1H)。其中的符号“/”表示负逻辑驱动(active low)，即“0”时动作，“1”时不动作。/RAS0和/RAS1是对应存储器区块的行地址闪控信号(row address strobe signal)，在本实施例中，则是做为晶片的选择控制信号，用来控制对应的存储器区块是否处于动作的状态。亦即，其逻辑值为“0”时，表示对应存储器区块可供存取，反之为“1”时则不可供存取。/CAS0H和/CAS1H是高字节的列地址闪控信号(column address strobe),/CAS0L和/CAS1L则为低字节的列地址闪控信号，在本实施例中，则是做为高/低字节的致能信号，分别用来控制对应存储器区块中每个存储单位的高字节部分和低字节部分，是否可供存取。举例来说，/CAS0L是用来控制第一存储器BANK0中每个存储单位的低字节是否可供存取，也就是当为“0”时，表示可以存取此低字节内的数据，当为“1”时，则不可存取此低字节内的数据。配合上述控制信号的设定，控制单元20可以将每个灰度级数据中的高比特和低比特，同时地分别送到第一存储器BANK0和第二存储器BANK1。
对于第一存储器BANK0和第二存储器BANK1的控制可以分为两个阶段。第一个阶段是将待曝光影像数据中每个灰度级数据的高比特写入第一存储器BANK0，低比特写入第二存储器BNAK1，以下称为写入阶段。第二个阶段是将已储存的数据读出，进行两次的曝光，以下称为读取阶段。下面即分别就写入阶段和读取阶段详述本实施例的存储器控制方法。
写入阶段在写入阶段，控制单元20每次写入时是以16比特的数据线DATA送出灰度级数据，而每次送出的16比特数据中，包含了8个图点的灰度级数据。并且写入的方式是以高低字节交错的方式进行，以避免数据总线上的冲突。图7表示本实施例中将灰度级数据分别写入第一存储器BANK0和第二存储器BANK1的动作示意图。图7中的灰度级数据25内包含了16个图点的数据，每笔数据包含两个比特，而在标示上是以“下标”形式来表示各比特，例如图点编号为6的灰度级高低比特分别为P6H和P6L。在灰度级数据25的第一个字(word)包含了编码0到7的图点。控制单元20会先将此字拆为两个字节，分别代表各图点的高字节和低字节，即(P0HP1HP2HP3HP4HP5HP6HP7H)和(P0LP1LP2LP3LP4LP5LP6LP7L)。在写入时，控制单元20利用对应的控制选择信号，将此高字节数据和低字节数据，同时地分别送到第一存储器BANK0的高字节区域B0H以及第二存储器BANK1的低字节区域B1L。采用此种交错位置写入的方式，是为了能够利用同一地址的存取动作(此时在两存储器内的地址都为0)，达到同时写入的目的。接下来控制单元20对于下一个字的数据，也是先将其拆成高字节和低字节，即(P8HP9HP10HP11HP12HP13HP14HP15H)和(P8LP9LP10LP11LP12LP13LP14LP15L)。而在写入时则与前一次写入的方式相反，是将高字节数据和低字节数据，同时地送到第一存储器BANK0的低字节区域B0L以及第二存储器BANK1的高字节区域B1H。后续数据的处理则是反覆上述的处理程序。藉由此方式，即可将各灰度级数据的高比特和低比特分别写到不同的存储器中，如图7所示。
上述交错写入的控制方式，则以表1来说明。
表1<
由于在写入阶段中是同时对第一存储器BANK0和第二存储器BANK1进行存取，因此/RAS0和/RAS1均设为0。在进行图点编号0-7的数据写入时，先将地址信号ADR设为0，表示目前存取的是各存储器区块的第0地址的字节。接着将/CAS0H和/CAS1L设定成逻辑“0”，选择第一存储器BANK0中的高字节区域和第二存储器BANK1中的低字节区域，可以将其灰度级数据的高比特和低比特分别储存到对应的存储器区块内。在进行图点编号8-15的数据写入时，仍将地址信号ADR设为0，表示仍对第0位址的字节进行存取。接着将/CAS0L和CAS1H设定成逻辑“0”，也就是选择第一存储器BANK0的低字节区域和第二存储器BANK1的高比特区域，储存灰度级数据的高比特和低比特。对于图点编号16-23和图点编号24-31的数据写入而言，设定方式则与先前大致相同，其不同点仅在于地址信号ADR的设定。此时地址信号ADR是设定为1，表示对各存储器中的第1地址记忆单元进行存取。利用上述的控制方式，整个影像的数据都可分别载入到第一存储器BANK0和第二存储器BANK1。
在此写入阶段中，各图点灰度级数据的高比特都会被储存到第一存储器BANK0，低比特都会被储存到第二存储器BANK1，所以完成了分别储存高低比特的目的。因此，在曝光时可以将各存储器内的数据分次输出，进行两次的曝光来完成灰度级曝光的目的。不过必须注意的是，其中储存灰度级数据低比特的第二存储器BANK1内，其中比特输出的顺序上相反，如图7所示，B1H和B1L内储存的比特顺序应该相反。这部分字节相反的解决方式，可以在第二存储器内直接倒置高低字节来完成，也可以利用输出时倒置完成。在本实施例中，则是采用输出时倒置完成。此部分于以下的读取阶段再一并详述。
读取阶段如前所述，两次曝光时可以分别和灰度级数据的高比特和低比特来完成。在本实施例中，是以灰度级数据的低比特部分来进行第一次的曝光，再以高比特部分来进行第二次的曝光。以四级的灰度级数据来说，图点灰度级数据为“01”和“11”时会在第一次曝光打开光源，灰度级数据为“10”和“11”时会在第二次曝光打开光源。换言之，第一次曝光是以第二存储器BANK1的数据进行曝光，第二次曝光是以第一存储器BANK0的数据进行曝光。表2和表3分别表示在第一次曝光和第二次曝光时各选择控制信号的逻辑值。
表2
表3
在表2中所示的第一次曝光中，并不需要第一存储器BANK0内的数据，因此/RAD0和/CAS0L、/CAS0H都设为逻辑“1”。同时，第二存储器BANK1内数据则依序送出，此时各选择控制信号则设为逻辑“0”。相对地，在第二次曝光时，第一存储器NANK0上的所有选择控制信号都设为逻辑“0”，而第二存储器BANK1的所有选择信号则设为逻辑“1”。地址信号ADR中则是依序由0、1、2……，来选择各存储器区块内的各记忆单位。
在先前已经提及，第二存储器BANK1上的曝光数据有字节错置的问题。在本实施例中是以读取动作中加以修正。请参考图8A和图8B，其分别表示第一存储器BANK0和第二存储器BANK1在输出曝光数据的示意图。在图8A中，由于第一存储器BANK0并没有字节错置的问题，因此依照正常方式输出到缓冲器40中，再送到移位暂存器50上，依序输出到LPH。在图8B中，由于第二存储器BANK1有字节错置的问题，因此在输出到缓冲器40时，是以低字节区域B1L的数据送到缓冲器40的高比特区域，以高字节区域B1H的数据送到缓冲器40的低比特区域，倒置成为正常的顺序，再一并送到移位寄存器50，依序输出到LPH。藉此，即可完成倒置字节的作业，而不影响操作上的时序。
由上述对于本实施例所描述的写入阶段和读取阶段可知，无论是写入曝光数据或读取曝光数据上都是以16比特为单位进行。同时在读取时，不需要重复读取相同的数据。这使得本实施例所揭示的曝光数据存储器结构在进行曝光时的读取速度上，会比传统的多重曝光处理来得快，其数据读取时间与一般激光扫描头在单次曝光的情况相当。
图9表示在本实施例中，利用上述的曝光数据存储器结构所进行的多重曝光处理流程图。首先，拾取一待转印的影像数据，其中包含数笔灰度级数据(S1)。控制单元20会将每一灰度级数据中的高比特数据和低比特数据拆开。接着，利用/CAS0L、/CAS0H、/CAS1L、/CAS1H等选择控制信号，将灰度级数据的高低比特分别储存到第一和第二存储器内(S2)。如上所述，写入时是以/CAS0L和/CAS1H、/CAS0H和/CAS1L两组顺序，将数据写入对应存储器内。在数据读取时，由于第二存储器内的灰度级数据有字节错置的问题，因此先倒置第二存储器内的高低字节(S3)，再根据第二存储器内的灰度级数据低比特进行第一次的曝光(S4)。最后再根据第一存储器内的灰度级数据高比特进行第二次的曝光(S5)，完成此待印数据的曝光程序。
在本实施例中，虽然是以16比特做为每个存储单位的长度，但是在实际应用上，也可以利用32比特或其它长度的存储单位来实施。另外，本实施例中虽然是以灰度级数据的低比特部分进行第一次曝光，但是在实际应用上，也可以先利用高比特部分进行第一次曝光，再以低比特部分进行第二次曝光。
实施例2本实施例与实施例1的差异是在于曝光次数的差异。在第一实施例中，是以两次的曝光来实施3级到4级的灰度级效果。但是在实现4级灰度级效果的情况中，是假设两次重复的曝光可以造成等效于“11”的灰度级效果。亦即，曝光效果具有线性重叠性(superposition)。然而此一特性未必可以适用于所有的感光鼓上。如果感光鼓在曝光感应上不具重叠性，而又需要采用4级灰度级时，即可应用本实施例。
本实施例中的曝光数据存储器结构与第一实施例相同，不同点仅在于曝光处理的步骤上。图10表示本实施例中多重曝光处理的流程图。其中步骤S11至步骤S15与实施例1的步骤S1至S5均相同，不同点在于加入第三次的曝光处理(S16)，以补偿灰度级数据“11”在重复曝光的不足量。因为要对灰度级数据“11”进行补偿，所以必须同时读出第一存储器中的灰度级数据高比特和第二存储器中的灰度级数据低比特，判断出那些图点上的灰度级数据为“11”，再以一既定曝光量进行补偿。上述的既定曝光量则由LPH的特性以及感光鼓本身的特性来决定。在第三次曝光时的选择控制信号则以如表4所示。
表4
表5和表6是用来比较在三次曝光的情况下，公知技术和本实施例在控制曝光上差异。
表5<
>表6<
其中X、Y、Z分别表示三次曝光量，而表5为公知技术的情况，表6为本实施例的情况。由表中可知，习知技术在每次进行曝光时都必须读出灰度级数据的两个比特，因为在每次曝光时都必须分别判断出“01”、“10”和“11”三种情况。而在本实施例中，则只需要对第三次曝光读取两个比特，其余曝光时就只需要读取到一个比特。因此，即使第三次曝光仍需读取两个比特，但是全部曝光的读取比特数量依旧低知技术，所以仍可以达到本发明的目的。
在上述实施例中，都是以二比特的灰度级数据为例说明本发明。然而，本发明并不限定仅能够适且在二比特灰度级数据的情况，运用相同的原理，同样地也能够适用于更多比特的情况。举例来说，具有四比特的灰度级数据可以区分成高比特部分(包含2比特)和低比特部分(包含2比特)。运用第一实施例中所述的存储器控制程序，可以将高比特部分的两个比特写入第一存储器BANK0中，将低比特部分的两个比特写入第二存储器BANK1中。接着，可以再以个别的高/低比特部分进行曝光，或是更进一步再区分各比特后再进行曝光，都可以达到本发明所要达到的目的。
根据上述的实施例1和实施例2，本发明的优点在于可以有效地降低曝光数据读取时间。以实施例1来说，可以节省大约1/2的存取时间；以实施例2来说，也可以节省大约1/3的存取时间。在实施上，此曝光数据存储器可以采用一般DRAM实施，也可以利用嵌入式DRAM实施，因此在应用上相当容易。
实施例3虽然在上述实施例1和实施例2中，每一灰度级数据的比特宽度都设为2比特，亦即具有两比特的曝光比特，而存储器中的存储单元宽度则设为16比特，但是本发明所揭露的技术同样可以应用在各种比特宽度的灰度级数据以及存储单元的情况。在本实施例中，存储器是采用32比特的存储单元，并且曝光用的灰度级数据则是包含4个曝光比特。对于本领域的技术人员而言，可以轻易地根据本实施例所述的技术，配合实际情况而应用在其它不同的场合中。
在本发明中，针对灰度级数据中的每个曝光比特，必须分别设置对应的曝光数据存储器加以储存，因此本实施例设置了四个存储器，即BANK00、BANK01、BANK02和BANK03，分别用来储存每一灰度级数据中的4个曝光比特。图11表示本实施例中对存储器的控制电路图。如图4所示，控制单元21分别产生各种控制信号、地址信号和数据信号到各存储器(BANK00～BANK03)中。其中，ADR表示地址信号，用来指定需要进行存取的存储单元地址；/WR则为写入致能信号，用来指定目前存取动作是否为写入动作。
类似于实施例1，控制单元21会分别产生行地址闪控信号/RAS00、/RAS01、/RAS02和/RAS03，送到对应的存储器BANK00、BANK01、BANK02和BANK03。当某一行地址闪控信号设定为逻辑“0”时，即表示对应的存储器被设定成致能状态，可以进行数据的写入动作或读取动作。另外，要施例中存储单元的比特宽度为32比特，而每个存储单元则又分成四个字节(byte)部分，每个字节部分则由8比特所构成。控制单元21则分别针对各存储器的各字节部分，产生列地址闪控信号/CASm0～/CASm3(其中m表示对应的存储器)，用以控制对应字节部分是否可以进行存取的处理。如图所示，/CAS00～/CAS03是用来控制存储器BANK00中各字节部分的存取，/CAS10～/CAS13是用来控制存储器BANK01中各字节部分的存取，/CAS20～/CAS23是用来控制存储器BANK02中各字节部分的存取，/CAS30～/CAS33是用来控制存储器BANK03中各字节部分的存取。
数据信号DATA0～DATA31是用来输出或输入数据的数据信号线。当控制单元21接收到每个灰度级数据时，会将其分离成4个曝光比特，并且和其它灰度级数据中对应的曝光比特，组成待写入的数据，其方式类似于实施例1中，将灰度级数据的高比特数据和低比特数据的分离处理方式。举例来说，控制单元21接收到八个灰度级数据，分别为(P03P02P01P00)、(P13P12P11P10)、(P23P22P21P20)、(P33P32P31P30)、(P43P42P41P40)、(P53P52P51P50)、(P63P62P61P60)和(P73P72P71P70)，其中共包含32个曝光比特，因此可以组成一组待写入的数据。分离的方式是将相同位置的曝光比特抽出，组成以字节为单位的数据，即(P03P13P23P33P43P53P63P73)、(P03P13P23P33P43P53P63P73)、(P03P13P23P33P43P53P63P73)和(P03P13P23P33P43P53P63P73)。这些字节的曝光灰度级数据可以利用数据信号DATA0～DATA31，分别送到对应的存储器中，并且由对应的行地址闪控信号加以控制，使其在相同的地址信号ADR下，写入存储单元的不同字节部分。这样的作法可以用来避免数据线上的冲突。
根据上述的存储器控制方式，以下即分别就数据写入和读出(进行曝光)的操作加以说明。本发明中在数据写入和读出的控制上，基本上与与实施例1的原理相同。表7即表示进行数据写入操作时，各控制信号线的状态，其中/RW是设为逻辑“0”，表示可写入的状态。
表7
当写入图点0-7的灰度级数据时，/RW设为逻辑“0”,ADR指向地址0，并且将所有的行地址闪控信号/RAS00～/RAS03设为逻辑“0”，藉以对所有存储器进行写入。接着将/CAS33、/CAS22、/CAS11和/CAS00均设定为逻辑“0”，表示致能状态。亦即，分别将这些图点灰度级数据中第3个曝光比特(MSB)所构成的字节数据，写到存储器BANK03中地址0存储单元的第3个字节部分中；第2个曝光比特所构成的字节数据则写到存储器BANK02中地址0存储单元的第2个字节部分中；第1个曝光比特所构成的字节数据则写到存储器BANK01中地址0存储单元的第1个字节部分中；第0个曝光比特(LSB)所构成的字节数据则写到存储器BANK00中地址0存储单元的第0个字节部分中。依照上述的方式，再将图点8-15、16-23和24-31以交错的方式，分别写入各存储器中地址0存储单元的其它字节部分。而后续图点中的灰度级数据，则重复上述的控制方式，将所有的灰度级数据载入到其它地址的存储单元内。
根据表7所列举的写入方式可以了解，与实施例1类似，在存储器BANK02、BANK01和BANK00中也会有字节数据错置的问题。此时可以依照实施例1所述的方式，调整每一存储单元内各字节部分的位置，即可解决。举例来说，对于存储器BANK02而言，需要将原来第3、2、1、0个字节部分数据，分别移转到第0、3、2、1个字节部分。
当读出灰度级数据而进行曝光处理时，也类似于实施例1的作法，在每次曝光步骤中，是以对应的存储器中所有的数据进行曝光。在本实施例中，共进行四次曝光处理，分别是以存储器BANK03、BANK02、BANK01、BANK00中的数据进行。表8至表11则分别表示本实施例中第一次曝光、第二次曝光、第三次曝光和第四次曝光时各选择控制信号的逻辑值。
表8
表9
<p>表10
表11
根据表8至表11所列出的各选择控制信号逻辑值可以发现，每次曝光时是以单一存储器内数据进行曝光，不必读取其它存储器内的数据，因此同样具有实施例1所述的优点，能够降低重复读取数据的次数。而各曝光处理时所要求的曝光量，则是根据各曝光比特所对应的权值，以及重复曝光的非线性特性来决定。根据本实施例所述的方式，即可针对各种灰度级数据比特数和存储单元比特数的情况，实施例本发明。
本发明虽然以最佳实施例披露如上，然而其并非用以限定本发明，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定的内容为准。
权利要求
1．一种应用于多重曝光的曝光数据存储器结构，用以储存曝光用的灰度级数据，每一灰度级数据包含一高比特部分和一低比特部分，该曝光数据存储器结构包括一第一存储器，用以储存每一灰度级数据的该高比特部分，当进行多重曝光的第一阶段曝光程序时，送出该高比特部分；以及一第二存储器，用以储存每一灰度级数据的该低比特部分，当进行多重曝光的第二阶段曝光程序时，送出该低比特部分，其中该第二存储器与该第一存储器分别由独立的选择控制信号加以控制。
2．如权利要求1所述的曝光数据存储器结构，其特征在于每一灰度级数据包含二比特，分为高比特和低比特。
3．如权利要求1所述的曝光数据存储器结构，其特征在于一第一晶片选择控制信号送至第一存储器，用以控制对该第一存储器的存取，一第二晶片选择控制信号送至该第二存储器，用以控制对该第二存储器的存取。
4．如权利要求3所述的曝光数据存储器结构，其特征在于该第一晶片选择控制信号和该第二晶片选择控制信号为行地址闪控(RAS)信号。
5．如权利要求1所述的曝光数据存储器结构，其特征在于该第一存储器和该第二存储器分别包含多个存储单位，每一存储单位具有多个比特并且区分为高比特部分和低比特部分，该第一存储器分别通过第一高比特部分致能信号和第一低比特部分致能信号，该第二存储器分别通过第二高比特部分致能信号和第二低比特部分致能信号，用以致能对应比特部分的存取，当写入该灰度级数据时，依次利用该第一高比特部分致能信号和该第二低比特部分致能信号，以及该第二高比特部分致能信号和该第一低比特部分致能信号的组合，藉以将该灰度级数据中的该高比特部分和该低比特部分，分别写入该第一存储器和该第二存储器。
6．如权利要求5所述的曝光数据存储器结构，其特征在于每一存储单位包含16个比特，并且分为高字节和低字节。
7．如权利要求5所述的曝光数据存储器结构，其特征在于每一存储单位包含32个比特。
8．如权利要求5所述的曝光数据存储器结构，其特征在于还包括一装置，耦接至该第二存储器，用以将该第二存储器中每一存储单元中的高比特部分和低比特部分倒置。
9．如权利要求5所述的曝光数据存储器结构，其特征在于该等致能信号为列地址闪控(CAS)信号。
10．一种多重曝光处理方法，其包括下列步骤撷取一影像数据，该影像数据包含多个灰度级数据，每一灰度级数据包含多个比特，分为一高比特部分和一低比特部分；同时储存每一灰度级数据的该高比特部分和该低比特部分于第一存储器和第二存储器；当进行第一阶段曝光时，读取该第二存储器内的该低比特部分藉以进行曝光；以及当进行第二阶段曝光时，读取该第一存储器内的该高比特藉以进行曝光。
11．如权利要求10所述的多重曝光处理方法，其特征在于每一灰度级数据包含二比特，分为高比特和低比特，分别储存于该第一存储器和该第二存储器，该第一阶段曝光和该第二阶段曝光分别进行一次曝光。
12．如权利要求11所述的多重曝光处理方法，其特征在于还包括下述步骤当进行第三次曝光时，读取该第一存储器内的该高比特和该第二存储器内的该低比特，藉以进行曝光。
13．如权利要求10所述的多重曝光处理方法，其特征在于该储存步骤中包括下列步骤利用该第一存储器的高比特部分致能信号和该第二存储器的低比特部分致能信号，将该灰度级数据的该高比特部分写入该第一存储器中存储单位的高比特部分，将该灰度级数据的该低比特部分写入该第二存储器中存储单位的低比特部分；以及利用该第二存储器的高比特部分致能信号和该第一存储器的低比特部分致能信号，将该灰度级数据的该高比特部分写入该第二存储器中存储单位的高比特部分，该灰度级数据的该低比特部分写入该第一存储器中存储单位的低比特部分。
14．如权利要求13所述的多重曝光处理方法，其特征在于该第一次曝光的步骤中，还包括下述步骤倒置该第二存储器中存储单位内的高比特部分和低比特部分。
15．一种应用于多重曝光的曝光数据存储器结构，用以储存曝光用的灰度级数据，每一灰度级数据包含多个曝光比特，该曝光数据存储器结构包括多个存储器，分别对应并且储存每一灰度级数据的所述曝光比特，所述存储器分别由独立的选择控制信号加以控制，当进行多重曝光中的各曝光步骤时，依次送出所述存储器中所含的对应比特部分。
16．如权利要求15所述的曝光数据存储器结构，其特征在于分别利用对应于所述存储器的多个晶片选择控制信号，控制对应存储器的存取。
17．如权利要求16所述的曝光数据存储器结构，其特征在于所述晶片选择控制信号分别为对应的存储器的行地址闪控(RAS)信号。
18．如权利要求15所述的曝光数据存储器结构，其特征在于所述存储器分别包含多个存储单位，每一存储单位分为多个比特部分，分别包含至少一比特；通过分别对应于所述存储器中各比特部分的比特部分致能信号，同时致能所述存储器的不同比特部分，藉以将灰度级数据中的所述曝光比特，分别写入对应的所述存储器。
19．如权利要求18所述的曝光数据存储器结构，其特征在于还包括一装置，耦接至所述存储器中之一，用以调整该存储器中存储单元的比特部分的位置。
20．如权利要求18所述的曝光数据存储器结构，其特征在于所述致能信号为列地址闪控(CAS)信号。
21．一种多重曝光处理方法，其包括下列步骤拾取一影像数据，该影像数据包含多个灰度级数据，每一灰度级数据包含多个曝光比特；分别储存每一灰度级数据的所述曝光比特于对应的多个存储器中；以及当进行各曝光步骤时，依次读取所述存储器所储存的对应曝光比特，进行曝光。
22．如权利要求21所述的多重曝光处理方法，其特征在于该储存步骤中包括下列步骤利用所述存储器中存储单元的各比特部分所对应的多个致能信号，将灰度级数据的所述曝光比特，同时并且分别地写入对应存储器的不同比特部分。
23．如权利要求21所述的多重曝光处理方法，其特征在于还包括下述步骤调整部分所述存储器中存储单位内的各比特部分位置。
全文摘要
多重曝光的曝光数据存储器结构包括第一和第二存储器。第一和第二存储器分别是储存灰度级数据的高、底比特部分。第一存储器与第二存储器用独立的选择控制信号加以控制。两存储器有独立的晶片选择控制信号。两存储器上有独立的两个字节致能信号,控制每个存储单位中高和低字节的存取。在写入时,以交错方式写入对应的灰度级数据,以避免数据线的冲突。在读出时,对于存储器中高/低字节错置部分,则先将其倒置后再输出。
文档编号G06K15/02GK1233027SQ9810742
公开日1999年10月27日 申请日期1998年4月20日 优先权日1998年4月20日
发明者吴恒谦 申请人:新采国际股份有限公司