專利名稱：使用顏色混合技術在吸收性基板上對彩色圖像的復制的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種計算機輔助工藝，其中設計者可以預測所期望的基板上的多色圖案的外觀，該圖案是利用精確釋放僅有少數幾種可用顏色的液體著色劑的量而生成。本發(fā)明尤其涉及一種工藝，通過應用此工藝，設計者利用計算機輔助設計系統，使用相對較少的顏色調色板，采用抖動方法，就可以復制任意彩色圖像，并且可以獲得一個圖像，此圖像能夠精確地預測在特定基板上該圖像的表現。在這里所公開的使用此工藝的其它實施方式中，可對能夠使移動的織物基板形成圖案的特定噴色機產生特定觸發(fā)指導。
背景技術：
在計算機圖像領域中已共知，計算機陰極射線管(CRT)或液晶顯示器(LCD)或其它類似設備所顯示的圖像通常是由一系列數十萬計的單個可尋址的像素或圖像元素組成，每個像素或圖像元素可能具有從用8位數字系統來確定顏色的256級色調到用24位數字系統來確定顏色的1,600萬級色調之間的一個色調。這些色調是由傳統上與這類顯示設備相關的色空間的三“原”色—紅、綠、藍以適當的組合“構造”而成。作為能增大從給定的一系列“原”色來構成顏色的總數的方法，開發(fā)了多種如“抖動”的技術來增加顯示圖像的表觀顏色范圍，不過，采用16位或16位以上的系統通常不需要這些技術。
在計算機圖像領域，抖動這個詞是用來指一類用于顯示或生成圖案的計算機軟件算法，它模擬比在顯示器或基板上實際表現的表觀顏色更多數量的表觀顏色。這些算法使用的技術在一定程度上類似于印刷工業(yè)中所采用的半色調(halftone)方法。在這類方法中，加工色(process color)的(例如，備用的單獨不同對比著色劑或染料的顏色)的小面積或“點”被緊密地排列在一起形成組。這些“點”直接類似計算機圖像中“像素”的概念，對應的是一定量的染料所能被精確可靠地布置的最小的面積。
如果以裸眼在一定距離上觀看，當眼睛不能分辨出單獨的組成點時，這些點的組合所呈現的顏色就會是單獨點的顏色混合后的表觀色，使眼睛感知到與組成點的組合的任何單獨點不同的顏色。在半色調和抖動的方法中，改變單個點的顏色和尺寸，可以得到期望的顏色。不過，無論點的尺寸(或每個像素的墨水總量)變化與否，此處描述的發(fā)明都適用。
對應上文，這里用到的詞“像素”應指在圖案中或基板上對于一個給定顏色能單獨尋址或可指定的最小區(qū)域或位置?；蛘撸绻舷挛暮x清楚，詞“像素”應該指代以一個預定詳細水平定義圖案的線素時所需的最小圖案元素，類似于圖像設備分辨率規(guī)格(如，1280×1024)中的像素數目。
這里說明的技術適用于多種基板上的圖案形成，但只對例如織物基板的吸收性基板加以說明。所考慮到的染料應用技術包括，但不限于，絲網印刷，膠印和多種將染料液流轉移到基板表面上的方法。當這里所述的技術與多種印刷系統結合使用時，尤其適用于這樣的系統，其中，圖像的著色是在基板表面上通過給預定的位置(即，被著色的像素)精確地供給一定單獨的等分液體染料而形成。例如，被廣泛轉讓的美國專利4,033,154；4,116,626；4,545,086；4,984,169；和5,195,043說明了一種用來給織物基板上加以圖案的這類技術，這里結合這些專利作為參考。需要指出，也可使用其它織物基板，例如裝飾或裝璜纖維，或其它吸收性基板。
使用以上列出的專利文件所述的生成圖案方法的機器尤其適用于織物基板上的圖案生成。這類機器主要是由多個可獨立控制的染料噴嘴的固定陣列組成，每個陣列由各自的液體染料供給系統供給染料，該系統攜帶有特定顏色(即所知的“加工”色)的液體染料。因為每個陣列的噴嘴只能輸出供給該陣列的液體染料，所以機器能夠直接附著在基板表面的不同顏色的最大數量(即，加工色的最大數量)就等于陣列的數量。如以下所述，利用原地混合技術可以大大增加基板上所生成顏色的數量，并且，利用此處公開的抖動技術，也可以大大增加基板上所感知的顏色數量。
陣列以平行的方式布置，并跨越要進行圖案形成的基板的寬度(即，通常是與織物運動的方向垂直)。當基板沿路徑運動時，它依次經過每個陣列之下，并且在基板表面的預定位置上(即，在圖案數據所確定的像素位置)，接收從沿陣列分隔的一個或多個染料噴嘴噴出的精確量的染料。與機器有關的控制系統根據電子定義的圖案信息，使得當基板運動通過每個單獨的陣列時，在基板表面的每個預定位置上能夠輸出精確量(輸出量會根據期望圖案的不同而改變)的染料。這種系統的一個重要特點是，基板上的某個像素可能會接收到來自幾個不同陣列的液體染料，從而在同一個像素中實現不同染料在基板原地(in situ)混合，這樣就造成生成的顏色在視覺上不同于單獨使用的液體染料的固有顏色。應該指出，由于在第一個染料之后附著第二個染料，第二個染料從而附著在第一個染料之上，這種工藝使得精確預測染料混合后所得到的顏色的工作大大復雜化。如果要在抖動算法中可靠地使用混合色以便精確地復制圖案顏色，必須對此作出預測。
應該指出，此處所述的技術并不局限于以上所說的特定的圖案生成系統。例如，當輸出一定量的染料時，可以按照所應用的顏色進行分組的液體著色劑(例如，染料)施加器的設置也可以在分散測量染料量的同時讓其橫向穿過被連續(xù)編號的基板的路徑。盡管這種設置不同于上述的固定陣列系統，只要使用的是吸收性基板，此處的說明就完全適合并適用于這類系統，例如，絲網印刷系統。
需要指出，如下文中所用，詞“濃度”是用來指代基板液體著色劑的相對吸收體積，而不是指液體著色劑的相對稀釋度或顏色成分的含量，即，著色劑以50％的濃度附著在一個像素上是指僅僅達到像素吸收著色劑能力的一半，其它著色劑還可以附著在這個位置上，而不會超出基板的吸收能力。
為了便于以下的說明，使用了四個與顏色相關的詞匯。詞匯“目標顏色”是指像素在基板上所要復制的設計中期望的顏色。詞匯“加工色”是指供給每個包括某給定陣列的單獨染料噴嘴的單獨的、未混合的或其它染料的固有顏色，并且能夠以一個像素一個像素的方式附著在基板上。需要指出，由于基板固有的顏色、基板的質地等等，相同的加工色在不同的基板上可有不同的視覺表現。
詞匯“混合色”用在當一定量的兩個或多個染料占據基板上同一個像素尺寸位置；詞匯“混合色”是指當以單獨像素水平來看時，顏色的物理組合或兩個或多個著色劑的原地混合。在一個優(yōu)選實例中，如果基板具有任何顏色，在染料附著前，混合色可結合并補償基板的固有顏色以及基板的結構。因此，在這個實施方式中，詞匯“混合色”是指當著色劑混合呈現在基板上像素尺寸位置時的著色劑混合。
詞匯“感知顏色”應是指從一定距離看到的基板上一個小的面積的顏色，此距離使得眼睛不能準確分辨包括這一小的面積或該面積臨近的單個的像素，觀察者的眼睛將單個像素的顏色在視覺上合成在一起，形成了一種視覺混合。一個感知顏色的例子是，當從遠處看時，一個由一系列不同顏色的像素(例如，以隨機方式排列的藍色和黃色像素相同數量的均勻混合)組成的圖案上一個區(qū)域的顏色，呈現出與圖案區(qū)域中的單個像素所不同的顏色(例如，綠色)。
由于織物基板通常都具有吸收特性，在基板上使用液體染料，尤其是使用上述噴色方法來生成各種顏色，可能會涉及一種或多種機構或工藝。
最直接的顏色形成技術被稱作“單色調(solid shade)”，它是使用一個單一色(即，一個單一液體著色劑)附著于圖案的一個區(qū)域。通常，濃度(指基板體積吸收能力)為100％，但如果想要生成較淺的顏色或限制染料擴散出像素區(qū)域之外，也可以低一些。
如上所討論的，“像素內混合”的顏色是有意使兩個不同的顏色(即，兩個不同的著色劑)附著在同一個“格”或像素上而形成，從而在該像素中造成了兩個著色劑的原地混合。通常，所附著的染料濃度(指基板體積吸收能力)的和不超過100％，以保證基板正常的染料飽和度。例如，同一個像素上附著的藍色和黃色著色劑的濃度各為50％。
第三種在圖案的一個區(qū)域形成顏色的基本工藝是利用抖動，其中，利用一種加工著色劑或加工著色劑的組合，給像素組中的單個元素著色，使得從遠處觀看時，呈現出期望的顏色。例如，灰色可以由黑色和白色的印刷點構成，色調較淺處白點的百分比較高，色調較深處黑點的百分比較高。在有必要區(qū)分的情況下，這里的討論會將這種抖動技術和半色調技術區(qū)別開來。抖動技術有時僅涉及到圖案區(qū)域中顏色不一致的情況，而半色調技術用于期望得到連續(xù)的或一致的顏色圖案區(qū)域中，其中，聚集起來顯示適當顏色的像素組象重復的單元一樣鋪開在適當的區(qū)域中。除非明確指出這一區(qū)別，不論是在敘述中還是上下文中，半色調和抖動的含義相似。

發(fā)明內容
在一個優(yōu)選實例中，此處所述的技術涉及到在基板上加工色的原地混合的使用，就像利用像素內混合技術，在基板上同一個像素內連續(xù)附著兩個(或更多)不同顏色的著色劑而生成顏色一樣。通過使用這種技術，可以生成用于抖動調色板的彩色像素。如果沒有這種原地混合，就不會有這種彩色像素。通過使用這種混合顏色，可以生成一個抖動圖像，它可以提供要復制圖案中的目標顏色的非常好的感知顏色。結合此處公開的噴色圖案生成系統來使用這種抖動圖像能夠使被加以圖案的基板具有出色的視覺效果。
在一個優(yōu)選實例中，選擇一系列液體著色劑，每個著色劑具有不同的顏色。這些顏色作為“加工”色。即使使用抖動技術，決定所要使用的加工色對于精確復制目標顏色也非常重要。從經驗上看，決定選擇什么加工色通常涉及到以下中的一個(1)確定(也許利用計算機輔助方法)目標圖案所包含的最常見顏色，并使用這些顏色，(2)把所選擇的顏色空間分成隨機但相等的增量，然后選擇顏色空間中代表這些相等增量的顏色(例如，把RGB顏色空間分開，沿著每個分別的紅、綠和藍軸以“RGB顏色立方”來代表，并以增量邊界的交接點的值來確定加工色)，(3)使用一系列與可容易獲得的著色劑有關的一系列顏色(或不特意考慮其固有顏色的、一系列便于或期望用來操作的著色劑)，(4)使用一系列其固有顏色具有美感的顏色，或(5)上述四種方法的組合或變動。
對于加工色的選擇來說，引入混合色的概念還具有重要的考慮因素，具體來說，要考慮加工色的組合在理論上可能達到的最終混合范圍，以及如何最有效地擴大這個范圍。
選擇了合適的加工色以后，選擇預定的相應著色劑的組合(例如，當使用兩種不同著色劑時，如10％/90％、20％/80％、30％/70％的漸進的增量組合)，并使用一種數學和“顏色混合”的探試算法來計算每個這些預定組合混合的結果顏色。用來預測混合結果顏色的方法包含了操作員的經驗或圖像設計軟件，如加利福尼亞San Jose的Adobe系統公司開發(fā)的Adobe Photoshop。然而，當考慮到基板的物理特性，如它的吸收特性，而帶來的視覺效果時，這些系統都不能有效可靠地預測幾種著色劑混合并物理附著在某種基板上而產生的顏色。雖然在一定程度上可以以試錯法為基礎產生樣本，但這種方法不僅效果不好，而且并不經濟。因此，這些系統都不能精確地建立模型和預測在所選基板表面上物理混合的顏色的視覺效果。
為了預測在特定基板上各種著色劑混合的視覺效果，一個優(yōu)選方法是使用這里所述的顏色混合算法。如下文中的詳細說明，這種算法可以用來在計算機屏幕上生成模擬色，該顏色非常接近于每種混合色，就像它在基板上顯示的一樣。這種信息也可以用于常規(guī)的抖動算法。由于使用這種顏色混合算法可以使抖動算法具有大范圍的精確視覺顏色(即，所有的加工色和所有的混合色，就像它們將所選基板上顯示的一樣)，已經發(fā)現選擇的抖動算法和其它采用現有技術的系統相比，能夠更有效的生成與目標顏色有效匹配的抖動圖像。
利用以上定義的術語，本發(fā)明的一個目的是，利用有限數量的預定加工色和著色劑，在選擇基板上生成一個感知顏色，能夠最接近地與要復制的圖案中的每個目標顏色的目標顏色相匹配。


關于此處公開的抖動方法的細節(jié)，以及在一些條件下可以改進該方法的變形，將參照附圖加以說明，其中圖1簡要說明了現有技術的一個計算機控制噴色圖案形成設備的實例，它適用于在根據此處說明的織物基板上形成圖案。
圖2顯示了此處說明的圖案形成過程的一個實施方式的流程圖。
圖3A至3C顯示了參考圖2的顏色混合算法的一個流程圖，該算法是用來預測特定基板上的像素和位置上附著一種或多種著色劑后觀察到的顏色。
圖4是圖1中裝置的簡要側視圖，只是顯示了一個單獨的著色劑噴嘴顏色條和它與液體染料供給系統的工作連接，以及與該裝置有關的幾種電子輔助系統。
圖5是一個框圖，從總體上公開了現有技術的一個電子控制系統。
圖6簡要說明了在圖5所示的之前已知的數據處理階段的圖案數據格式。
圖7是一個框圖，說明了一個現有技術的多處理器和本發(fā)明可能在其中運行的圖案控制系統環(huán)境。
圖8是關于現有技術方法的流程圖，利用該方法，可以產生查詢表，用于使用此處生成來指導圖案形成設備的圖案。
圖9是圖8中流程圖的續(xù)圖。
圖10A至10D分別說明了一個現有技術方法的觸發(fā)時間表、機器顏色表、圖案顏色表和查詢表，通過該方法，圖案形成設備可以完成此處生成的圖案。
圖11A至11F說明了現有技術查詢表的另外幾個實例，可以用于與根據此處說明生成的圖案的連接。
圖12是一個框圖，從總體上公開了一個可用于此處公開的圖案形成設備的現有技術的電子控制系統。
圖13A和13B以圖解方式說明了圖12中公開的現有技術的“交錯”存儲器。圖13A說明了在時間T1時存儲器的狀態(tài)；圖13B說明了剛好在100圖案線之后的時間T2時的狀態(tài)。
圖14是一個框圖，說明了圖12中所示的現有技術的“加特林(gatling)”存儲器。
圖15簡要說明了在圖12至14所示的各種現有技術的數據處理階段的圖案數據格式。
圖16是一個示意圖，顯示了一個可選現有技術的“噴嘴調節(jié)”功能，如此處所述，該功能可以與每個陣列相關聯。
具體實施例方式
當手工執(zhí)行抖動工藝時，即，利用試錯法并靠觀察檢查結果，而大多數計算機應用(包括下述的計算機控制的染料工藝)中所使用的抖動工藝是基于數學運算的。在這里使用的工藝中，計算機在一個自適應抖動處理中依次單獨地考慮要復制的設計中的每個像素或圖像元素。像素的期望顏色(即“目標”顏色)與可獲得的加工色和液體染料系統中所有可以由這些加工色可靠地構成的特定混合色進行數學對比。由于計算機顯示設備(其以RGB值來表示顏色)在大多數圖案設計系統中的普遍應用，可以知道使用RGB顏色空間便于進行這樣的數學運算。然而，對這里的特定說明加以適當修改，也可以使用其它的表示方法或系統，例如L*a*b或Yxy。從最接近目標顏色的可用調色板中選擇加工色或混合色并指定給該像素。
許多抖動算法使用自適應抖動，其中這個被“選擇”顏色(從可用調色板中選擇)和目標顏色之間的差值或“錯誤”被數學量化，同樣通過使用適合的顏色測量系統，并根據用于此目的開發(fā)的各種常規(guī)抖動算法中任意一個，將這個差值在臨近的像素中“分配”，其效應會有所變化(取決于選擇的算法和針對要被視覺地復制的圖案的該選擇的適應性)。由于此差值和臨近的像素相結合，就產生了顏色的“小拼貼畫”或“小馬賽克”，當從遠處觀看時，和用于任何單個像素著色的任何單獨加工色或混合色相比，它的感知顏色更接近匹配目標顏色。
可以相信，包含自適應算法的幾種不同抖動算法中任一算法，都可以用于產生滿意的結果。例如，可以相信，如刊登在1998年12月的C/C++用戶期刊上的“一種平衡抖動技術”一文所述，基于ThiadmerRiemersma的工作的算法通常適合這種應用。因為Riemersma抖動算法可以使用任何可用的顏色調色板減少一種彩色圖像，并且因為它把抖動像素的影響限制在其周圍小的區(qū)域，所以Riemersma抖動算法可以認為是結合了有序抖動方案(局域影響)和誤差擴散抖動方案的優(yōu)點。然而，Riemersma算法可能會表觀上產生某種程度上的顆粒狀結果。作為另外一種并且常常是更優(yōu)選的方案，一種常用的誤差擴散抖動算法被認為可以產生更平滑的結果，該算法在現有技術中被稱為Floyd-Steinberg抖動，在1995年3月28日出版的“PC雜志”第253頁的文章已作了說明。在使用Floyd-Steinberg抖動產生過多小格圖案的情況下，會優(yōu)選Riemersma抖動。可以相信，在現有技術已知的其他抖動算法，例如在Adobe Photoshop或類似圖形軟件中可得的那些算法，也可以產生滿意的結果。
此處的說明提供了一種方法，可以調節(jié)在基板上的各種物理特性的感知顏色的效果。這類特性之一是在加上圖案之前基板的固有顏色。這使得抖動算法把基板的顏色作為可用調色板的一個附加顏色。也許更重要的是，這樣就提供了一個實施例，其中，整體地組成可用調色板的原色和原地混合色其好象在本身具有顏色的基板上的表現可以被預測。另外，此處公開的顏色混合算法還提供另一個優(yōu)選實例，其中當液體著色劑附著于吸收性基板時，對組成可用調色板的顏色進行調節(jié)以適應與顏色預測有關的各種其它物理性質。顏色混合算法通過使用兩個用戶定義參數引入各種物理性質的影響(1)芯吸(WICK)(一個用戶定義參數，用來調節(jié)如染色劑溶液粘度、基板的毛細管結構、紗線或絨毛的排列、扭曲度、和致密性、以及影響染料混合程度的基板上染色劑溶液的表面張力的各種相關物理特性)和(2)密度(另一個用戶定義參數，用來調節(jié)如紗線或絨毛的排列、扭曲度、和致密性、紗線纖維交接處的形狀、以及具有影響印刷色的色飽和度或色度的基板的材料的折射率和消光成分的各種相關物理特性)。
作為開始的步驟，需要確定目標顏色或組成要復制圖案的顏色的RGB值。一種方法涉及到顏色的視覺匹配，可以采用任意一些商業(yè)化圖形編輯軟件包，例如加利福尼亞San Jose的Adobe系統公司開發(fā)的Adobe Photoshop。這一方法是在計算機顯示設備上單獨選取紅、綠、藍成分的值，對顯示顏色和如樣本、照片、或藝術品復制的目標顏色進行視覺對比，直到達到視覺上的匹配。當然，也可以通過使用掃描儀或類似技術把顏色輸入系統。通過調整單獨的RGB值，可以產生各種“候選”目標色并加以評估。為達到此處公開的技術的目的，可以把在計算機屏幕上的表現最接近“真實”目標色(例如，觀察到樣本的顏色)的候選目標色用作目標色。當構成并選擇期望目標色后，保存其RGB值供以后使用。
同樣使用以計算機顯示設備上的表現進行顏色視覺匹配的方法，采用相似的程序，來確定或預測組成用來構成抖動圖像的可用調色板的所有顏色的RGB值。在某些條件下，尤其是當用在抖動調色板中的顏色是由單一染料或未混合的染料組成時，這種技術能獲得總體滿意的結果。然而，普遍都相信，當希望用兩種或更多染料混合或組合來生成調色板顏色時，也許濃度還不相等，要以可以接受的精確程度來預測這種混合色在特定基板上的表現時，這種方法的簡便性就被預測的復雜性所抵消。
作為另一種并且是優(yōu)選的方法，可以采用上述以及下文中詳細說明的顏色混合算法。使用這種方法時，首先由設計者根據對加工色(如果可能，以及基板的固有顏色)樣本的視覺匹配提供的RGB值來預測染料的組合?；蛘咭部梢允褂貌噬珤呙鑳x、分光光度計、或其它顏色測量設備，可能會獲得更好的結果。然后，在下述的顏色混合算法中使用用于加工色的RGB值，就會以一定程度的精確性和可靠性進行數學運算得出用于這些加工色所有可靠的混合色的RGB值，如同它們在期望的基板上的表現一樣(即補償了基板的顏色以及利用“芯吸”和“密度”值一起規(guī)定的各種物理特性)，其精確性和可靠性遠遠超出了商業(yè)化軟件所使用的技術。
圖3A到3C顯示的是部分基于Kubelka-Munk理論(見，例如，James H.Nobbs，“Kubelka-Munk理論和反射系數的預測”Ref.Prog.Coloration 15(1985)，P66-75；又見，例如，Rolf G..Kuehni，“顏色—實踐和原理的介紹”，John Wiley & Sons，1997)的一個優(yōu)選顏色混合算法的流程圖。以下說明用于該算法的典型輸入值。
一般來說，用相對簡單的說法，Kubelka-Munk關系說明的是材料的光吸收和光散射行為與其在光線每個波長的反射率的關系。對于不透明物質(例如大多數織物基板)，此關系可以被如下表達k/s＝(1-r)2/2r本公式有效地建立了“ks比”或“k/s”參數模型，它代表材料在某些特定波長上對于材料(著色或未著色)光反射率“r”的光吸收系數“k”和其光散射系數“s”的比率。
如同適合于織物基板的非染印(即，涉及到使用透明著色劑)，在此公開的顏色混合算法假定某種著色的基板的光散射僅歸因于該基板，并因此相對恒定。重要地是，因為k和s與光的吸收體和散射體數量成比例，所以這些參數呈線性變化，并且可以被加入每一種使用的染料。還可以適應其他物理特性，例如未使用的基板染料的容量(見算法的輸入)。在分層的情況下，透明顏色(即，通過使用吸收但不散射光線的染料獲得)被應用到一種光線散射的各相同性介質，以在此公開的方式使用Kubelka-Munk理論可以非常好地預測結果顏色(混合或未混合的)，像顏色在特定基板上顯示的一樣。對于光散射染料附著于具有較小吸收性的基板表面的情況，如用于噴墨打印的那一類典型紙張，在此應用的Kubelka-Munk理論不能很好地適用。
通過使用兩個用戶定義參數，在此公開的顏色混合算法引入了各種基板性質帶來的影響(1)芯吸(一個用戶定義參數，用來調節(jié)如著色劑溶液粘度、基板的毛細管結構、紗線或絨毛的排列、扭曲度、和致密性，以及影響染料混合程度的基板上著色劑溶液的表面張力的各種相關物理特性)和(2)密度(另一個用戶定義參數，用來調節(jié)如紗線或絨毛的排列、扭曲度、和致密性、紗線纖維交接處的形狀、以及具有影響印刷色的色飽和度或色度的基板的材料的折射率和消光成分的各種相關物理特性)。
芯吸參數的值從0到3，圈絨毛毯通常使用0到1的值，剪絨毛毯通常使用2到3的值。密度參數的值為0或0以上，其實際上限在5左右。對于選擇作為標準的基板，密度等于1。小于1的數值對應比標準基板密度小的基板，從而造成較小的色度和較淺的顏色。大于1的數值對應比標準基板密度高的基板，從而造成較大的色度和較深的顏色。例如，如果選擇剪絨毛毯作為標準，密度等于1，則相同顏色附著到圈絨的密度約等于0.3。相反，如果選擇圈絨毛毯作為標準，密度等于1，則相同顏色附著到剪絨的密度約等于3。當芯吸等于0，同時密度等于1時，本發(fā)明的顏色混合模型變?yōu)闃藴蔏ubelka-Munk理論。
為簡單起見，假設計算機顯示器設備是一個陰極射線管(CRT)。GAMMA反映出CRT的RGB數字計數和顯示顏色(RGB熒光物)的結果密度之間的關系。GAMMA范圍通常從1到3，其中2為典型值。當使用LCD型顯示器時，使RGB值與顏色密度相對應的程序必須作適當修改，但顏色混合算法沒有改變。顏色混合算法還將CRT顯示設備輸入給算法的值(加工色的RGB值)與用于預測混合顏色的著色劑的k/s值相對應。算法本身并不依賴于計算機顯示設備的類型；GAMMA的引入只是使算法的輸出和CRT顯示設備相對應，從而使得由算法計算的顏色可以精確地顯示。
需要指出的是，如果用光譜值代替RGB值來定義顏色，則光譜值就代替圖3B中的歸一化的gamma校正的RGB值。此外，圖3C中的RGB循環(huán)變?yōu)橐粋€用于每個光譜值的循環(huán)，并且顯示RGB總量運算的方框就轉而計算光譜值總量，使用的關系式為rTOTAL＝(1+(K/S)TOTAL)-[(1+(K/S)TOTAL)2-1]1/2(光譜等式)其中rTOTAL是基板上附著的結果顏色的光譜值。將光譜值轉換為RGB值的方法，以及相反轉換，將被本領域技術人員所熟知。
在此處公開的優(yōu)選技術中，由于所選擇的加工色不僅可以單獨使用，還可以用來產生可用于給單個像素著色的混合色，即由兩個或更多不同顏色(著色劑)組成的附著在基板上同一個像素或像點區(qū)域的像素內混合色，因而形成該像素內的物理混合色，所以可用的調色板就被大大擴大。參考圖1中的噴色圖案生成機器，要實現這一點，可以按照經過驗證的順序，當基板在每個陣列下移動時，開啟兩個或更多不同陣列上各自相同的染料噴嘴，從而在同一位置或像素上釋放預定量(不一定相等)的每一種兩個或更多不同染料。
這種能力大大地擴展了用于給某個單獨的像素著色的調色板顏色的范圍，從而極大地增強了用來產生近似匹配目標色的感知顏色的抖動算法的功效。這種附加的通用性使得對于系統復制期望目標色的整體能力而言，最初對加工色的選擇就不那么重要，從而使得在基板上生成大范圍的感知顏色時，可以使用相對較少數量的不同加工色。重要的并且是沒有預計到的是，對于著色了與任何加工色都不同的顏色的單獨像素，獲得了極好的匹配效果，并且，因為抖動調色板顏色的視覺混合，也可以極好地匹配期望目標色。
通過一系列遞增的濃度，可以來確定一系列混合色，這一系列遞增濃度可以帶來大范圍的各個混合組合(即，以基板的液體染料吸收總量的百分數來表示的相對染料濃度)。理論上，兩種不同著色劑的相對濃度可以分別在范圍，例如，百分之100到0和百分之0到100，之間變化。然而，在大多數系統中，可能會由于設備的限制，使得某些濃度或濃度變化不實際(例如，響應時間的限制使得不能精準地釋放微升或微微升量的液體染料)，所用的圖案生成系統可能還會有其它物理限制。當基板在噴色陣列下以相對高的速度移動時，負責計量噴在基板上的染料的閥門的響應時間不足以提供，比如說，小于百分之20的濃度，因為閥門不能精準地測量出更少量的染料(這對應于在非常短的時間間隔中打開和關閉閥門的性能)。
除了這個在給定像素上分配微量染料(即，最小濃度量)的限制，分配到給定閥門的染料量的增量大小(即，最小濃度增量)也受到限制。例如，要可靠地復制相同兩種染料中30％/70％的比率和31％/69％的比率，就很難讓閥門精確地測量出其中的差異。為使染料組合的數量便于管理，為在所需的精確性下調節(jié)可能的測量染料的缺陷，并且為在染料混合物的相對濃度中反映出人眼所不能區(qū)分的微小變化，實際的做法是把各種染料(即，最小濃度增量)的相對濃度(以一個基板吸收量的百分數來表示)限制到某個特定的增量值。
例如，當藍色和黃色混合在一起時，已經發(fā)現把用于調整染料成分相對濃度的增加量加以限制會有幫助，而不是試圖把其相對濃度(即，比例)的變化模型化為如從40％/60％到41％/59％。如果選擇一個合適的最小濃度增加量，例如5％，那么藍色和黃色相對濃度(假定最小著色劑濃度為20％)就包括20/80、25/75、30/70、35/65、40/60、45/55、50/50等等，直到80/20。
如果所有濃度都大于設備局限所決定的預定的20％，例如，采用不同的較大的增加量(例如，10、12.5、20、33或一些其它比率)，可以產生加工色的其它雙向組合。也可以獲得各種濃度的包括三(或更多)色的顏色組合，例如，可以計算出所有可能的最小濃度量為20％、最小濃度增加量為5％(或其它數)的三向組合，對于所有可能的四向或五向組合也是如此。
盡管實際上，大多數抖動算法中使用的調色板被限制為256色，理論上，對于N種不同染料，可以具有兩種顏色、三種顏色等等直到N種顏色的所有可能的混合組合。在這些混合中，每種所選染料的相對濃度的和最大值為100％，這里100％是指基板在特定位置上的最大液體吸收量。需要指出，在一定條件下，對某些顏色來說，可能會期望染料相對濃度的和小于100％(其結果是基板上該像素內的不飽和)。
通過擴大了用于抖動算法的可用調色板顏色并使之更實際，用來表現目標圖案的抖動圖案的整體質量就得到了很大提高。作為另一個優(yōu)點，使用這樣的顏色預測系統使得設計者能解決某個設計在各種不同顏色的基板上的“面貌”，并且，由于基板的顏色和其它物理特性被作為顏色混合操作的一部分進行處理(即使完全使用非混合的加工色，也可以用來適應這類基板特性)，還為生產過程提供了附加的靈活性。如果需要，可以減小顏色調色板以獲得特別的美學效果。
在此處公開的過程的一個重要方面在于能夠數學描述顏色，該顏色是通過將兩種或更多的著色劑、以特定濃度并以與該混合的實際觀察顏色密切對應，就象其在被選擇的基板上顯示一樣的方式原地混合來生成。具有以對顏色和基板構造進行調節(jié)(并入芯吸和密度參數)的方式來執(zhí)行計算的能力使得被選擇的常規(guī)基于數學的抖動算法具有可由原地混合工藝生成的、顏色的可用調色板的極好表現，如同直線顏色將呈現在基板上。
圖2的流程圖說明了有代表性的一系列處理步驟，以下討論這些步驟。應該說明，圖2中列出的步驟僅是為了說明使用，其實可以以多種方式組合或重新排列。例如，在框25的說明中，是使用白色基板和芯吸和吸收的標稱值來確定加工色的RGB值。這是為了建立一個“標準”，然后可以將其修正用于不同的加色基板(如框30中所示)，而無需物理性重新建立加工色的RGB值。然而，如果主要意在使用一種特定的有顏色的基板，那么可以使用這種特定有色基板按照框25所述來確定RGB值，從而無需進行框30中對于基板顏色和其它物理特性的任何調節(jié)。
如圖2中所示框10以RGB形式輸入并保存目標圖案或圖像或目標單色。
框15指定要被加上圖案的基板，并確定相應物理參數的值，例如芯吸，密度和顏色(以RGB值表示)。保存數值留作以后使用。
框20選擇要裝入噴色機中的染料或液體染料。這些染料將組成加工色，用來生成感知顏色，感知顏色將要近似模擬盡可能多的形成有圖案的基板的目標顏色。加工色的數量是從一到圖案生成設備打印的不同染料的最大數目，當期望是噴色機的情況下，這個數字對應于陣列的最大數值。完整的一整套加工色被稱為“色道”。
框25確定框20中所選的加工色的RGB值。要實現這一目的，可以通過以下過程實現。例如，將染料以100％的濃度(即在基板全吸附時)附著一個白色基板上，使用分光光度計，通過掃描被所選染料染色的樣本，或通過對染料樣本的視覺比較，用如Adobe Photoshop的計算機圖形軟件在計算機顯示器上生成候選顏色塊。通過逐步調整顏色塊在顯示器上的顯示直到達到視覺上的匹配，就確定了加工色(當印在白色基板上時)的RGB值。將結果保存留作以后使用。
框30如果框15中指定的基板與框25中用于確定加工色RGB值的基板不同，利用圖3所述的顏色混合算法(以下稱為“C.B.A.”)來預測和顯示由于框15中指定基板的顏色和其它物理特性而需要對加工色的RGB值作出的調整。將結果保存留作以后使用。
框35確定所有被認為“適合”生成混合色的各種加工色的實際組合和濃度，這些混合色將作為可用于抖動算法的調色板的一部分?？梢酝ㄟ^幾種方式來確定這些各種組合和濃度，但是不必像指定用于組成顏色混合的所有各種染料，和指定組成混合的任一種染料的可能相對濃度(例如，以5％的增量從2％到80％)那樣復雜。需要指出的是，這些假定的混合色的RGB規(guī)格不需要在這一步確定(見框40)。將結果保存留作以后使用。
框40與框30中對加工色的處理相似，使用C.B.A.預測框35中確定的所有合適混合的RGB值。將結果保存留作以后使用。
框45用適當的抖動算法處理框10中的目標圖案或圖像。算法可用的顏色限于基板顏色，“基板調整”加工色，和“基板調整”混合色。
框50顯示抖動圖像。對圖像進行必要調節(jié)(根據美學等考慮因素)，如果需要，對加工色的選擇、用于構成混合色的加工色的組合和濃度、以及在前面的框中計算的所有相關基板調節(jié)RGB值進行相應調整。將結果保存留作以后使用。這時，本發(fā)明的工藝以過去沒有的方式，在計算機的顯示器上生成一個圖像，該圖像復制出要復制的圖案，如同表現在所希望的基板上。
框55用框35中的濃度數據(以基板的吸收量表示)對抖動算法調色板中的所有顏色，即，加工色，混合色，和基板色(后者的著色劑施加器觸發(fā)時間為零)創(chuàng)建著色劑施加器觸發(fā)時間指令。創(chuàng)建并保存復制顏色所需的調色板顏色和著色劑施加器觸發(fā)時間的關系表。根據廣泛轉讓的美國專利號4,984,169和5,195,043的說明，預料所有混合色需要來自至少兩個不同陣列的著色劑貢獻(例如，混合色需要至少兩種不同著色劑)。
框60對于框50中經調整的抖動圖像的每個像素，用框55的關系表把指定給這個像素的顏色轉換到在基板上該像素處抖動此顏色所需的相應著色劑施加器噴灑時間。將結果保存，在適當時間傳送給著色劑施加器(即，當基板上的這個位置從特定著色劑施加器下經過時)。
框65把用于使用期望顏色的基板的加工色著色劑供給至圖案生成設備，開啟設備控制系統，準備好以上計算的數據，然后生產產品。
要實現從顏色像素方式的規(guī)格到生成圖案設備的生成圖案指令的轉換過程，最直接的方式是在合適軟件中創(chuàng)建一個使給定顏色或顏色組合與一系列相關著色劑施加器的噴色指令相對應的查詢表。優(yōu)選地，圖案生成設備的電子控制系統能夠使用這個查詢表，用適量的染料釋放量來“轉換”在圖案給定像素位置的期望顏色，接著在基板的特定像素位置生成該顏色。查詢表的結果有必要保存起來，以確保對于每種顏色條上的每種染料施加器的適當指令在適當時間到達適當的施加器，即當由這個施加器著色的基板上的位置從下面通過該施加器時。上述這一過程在被廣泛轉讓的美國專利號4,984,169和5,195,043中已被詳細說明，在此結合這些專利作為參考，以下結合附圖進行相應說明。
為討論起見，在此使用以下假設、慣例和定義。詞語“染料噴嘴”或“噴嘴”是指各個陣列中與每個染料流的形成有關的施加器裝置。當沿著陣列下的路徑測量時，假定基板上印制的圖案的分辨率或印制尺度為十分之一英寸，即，每當基板在其路徑上移動十分之一英寸時，陣列就根據給定的指令指揮染料(或中斷染料流)在基板上附著。這就意味著，如前所述的圖案線(即，一條連續(xù)的在基板上延伸的單個圖案元素的直線)的寬度或厚度為十分之一英寸。
假定基板沿著輸送帶的速度為每秒長度一英寸，或每分鐘長度五英尺。這意味著，在每次基板移動十分之一英寸期間(即，每十分之一秒)，在下文中被稱之為一個圖案周期，在不同陣列中控制獨立染料噴嘴的每個閥門會接收到一個電子編碼指令，用來確定(a)閥門是否應中斷貫穿各個染料噴嘴的轉流氣體的流動，并且，如果這樣，(b)中斷時間。這段時間中，染料流不偏離并接觸基板，這段時間可以被稱為“觸發(fā)時間”或染料噴嘴“點火”或觸發(fā)的時間。觸發(fā)時間和染料接觸時間同義。
陣列順序編號，即，第一、第二等等，是指基板從相應陣列下面或對面通過的順序。相似地，“下游”和“上游”分別指輸送帶的方向和與其相反的方向。假定總共有八個陣列，每個陣列有408個獨立的染料噴嘴，但是，本發(fā)明并不局限于這些數字，并且很容易適應支持每個陣列具有數千個獨立染料噴嘴，以及/或者更多的獨立陣列的情況。把沿基板移動方向的陣列與陣列之間的間隔設為一致的10英寸，即，100個圖案線的寬度。需要指出，100個圖案線意味著對圖案數據進行100次圖案循環(huán)處理。
為討論起見，結合下述的和圖中所示的量化染料圖案生成裝置，來說明非常適合于此圖案生成裝置的電子控制系統。不過，應該指出，對于其它一些把相近數量的數字信號快速分配給大量獨立元素的設備，也許進行明顯的更改后，也可以將這種電子控制系統用于其中。
圖1所示的是一個噴色裝置18，它由一系列安置于框架32中的8個獨立的顏色條36組成。每個顏色條36是由大量的染料噴嘴，可能是數百個，沿著顏色條的長度分隔排列組成，并且顏色條延伸穿過基板15的寬度。利用通常在38處的馬達驅動傳送帶40，使得輥子34提供的基板15，例如一種織物纖維，穿過框架32，從而位于每個顏色條36之下。從顏色條36之下穿過之后，基板15也許還要經過如烘干，定影等其它與染色相關的著色步驟。
參考圖4，顯示的是組成圖1中的噴色裝置18的一個顏色條36的側視原理圖。對每個這樣的顏色條36而言，一個單獨的染料箱33通過泵35的壓力和染料供應導管裝置37給一個主染料歧管組件39或顏色條36提供液體染料。主染料歧管組件39與副染料歧管組件41溝通，并在沿其各自長度的適當位置把染料供給副染料歧管組件41。主染料歧管組件39和副染料歧管組件41都延伸穿過傳送帶40的寬度，要被染色的基板就在其上移動。副染料歧管組件41在沿著傳送帶的寬度上布置有許多分隔開的，通常是朝下的，染料輸出通道出口，使得產生許多平行的染料流，直接附著在需要布圖的基板表面上。
空氣偏轉管62的出口的設置與副歧管組件41的每個染料通道出口(圖中未示)大體垂直。每個管62通過一個空氣偏離導管64與一個獨立的電動氣體閥相聯系，在“V”處集體指明了此閥門，其中閥門根據圖案控制系統提供的圖案控制信息中斷供給氣流管62的空氣流。通過一個供氣導管，每個閥門依次與一個壓縮空氣供給歧管74相連，空氣壓縮機76為歧管74提供壓縮空氣。每個閥門V，例如可能是電磁線圈類型，是由從電子圖案控制系統16通過總線26收到的電子信號來單獨控制。偏轉管62的出口引導一致的空氣流，使其沖擊副歧管42的朝下的染料通道，然后使得染料流偏離流入主收集箱或槽80，在此利用適當的染料收集管82，使液體染料轉移到染料箱33重新循環(huán)。
圖案控制系統16通過總線22接收來自圖7中所示的多處理器系統的圖案數據。根據傳送帶40帶動的基板在顏色條下的移動，期望的圖案信息在適當時間從控制系統16傳送給每個顏色條36的電磁線圈閥，其中基板的移動是由與傳送帶40相聯系并與控制系統16相連接的適合的轉動傳感器或傳感器裝置19來檢測。以下將會結合參考圖12至16，對圖案控制系統16進行詳細討論。
為討論起見，圖5公開了另一種現有技術的控制系統，并將在以下作詳細說明。為說明的目的，圖6對如圖5所示這種現有技術的布圖數據和布圖指令格式作了簡要的說明。如圖所示，通過以電子方式將圖案的“原”數據與計算機創(chuàng)建的查詢表(“LUT”)中的已預先生成的觸發(fā)指令數據相關聯，圖案元素數據(以數據格式A1表示)首先被轉換為“開/關”觸發(fā)指令(分別代表不打開或打開與單獨染料流相關的偏轉空氣)。這種觸發(fā)指令對于每個噴嘴使用一個單獨的邏輯位，只是指定在某個圖案周期給定陣列中的哪一個噴嘴應該觸發(fā)。這個觸發(fā)指令在圖6中以數據格式A2來表示。
在創(chuàng)建這種查詢表時，圖案的原數據必須先要轉化為“開/關”的開啟指令。控制系統以一系列像素編碼的形式接收源圖案的原數據。像素編碼確定圖案上特定的可能要被分配特別顏色的區(qū)域。對每一條圖案線來說，每個編碼確定每個及所有陣列上給定染料噴嘴位置上染料噴嘴的響應。例如，在具有8個顏色條的系統中，對一條圖案線來說，每個像素編碼控制8個獨立的染料噴嘴(每個顏色條有一個)的響應。在此使用的術語“圖案線”是用來描述與圖案形成顏色條平行，并延伸穿過基板的連續(xù)的單個圖案元素的線。這種圖案線具有一定的厚度，以基板移動的方向度量時，它等于顏色條圖案數據更新之間基板在圖案形成顏色條之下移動的最大允許量。對于圖案的生成來說，此處使用的術語“圖案元素”可以和術語“像素”通用。
可以在多處理器系統的主計算機上連接一個操作員界面，例如一個工作站終端。該工作站用作操作員的界面，可以向主計算機輸入要生成在織物染色裝置的基板上的每個圖案作業(yè)的參數。
操作員將輸入參數作為“運行列表(RUN LIST)”輸入，該“運行列表”指示需要染色的基板的類型和需要印制的每個作業(yè)圖案的類型。針對需要染色的基板的運行列表輸入訪問一個包含染色裝置中每種顏色條的觸發(fā)時間的基文件。針對圖案類型的運行列表輸入訪問一個儲存保留單元(stock keeping unit)(SKU)文件。該SKU文件針對用于圖案上的每個像素編碼，指示與之相關的各個顏色條。根據這個信息，多處理器和控制系統針對每個顏色條的每個噴嘴生成單獨的觸發(fā)指令。
在下面的說明中，系統經過四個階段的運行，從操作員的運行列表創(chuàng)建查詢表。
首先，確定運行列表項的類型，生成合適的表來保存其信息。如果表項為基表項，那么生成與基表項相關的特定基板的觸發(fā)時間表。如果確定的表項是彩色表項，運行的第二階段生成用于顏色載入配置的機器顏色表。如果表項是一個SKU表項，那么第三個階段生成一個包含來自SKU表項指定的各自SKU文件的信息的圖案顏色表。圖案顏色表賦予每個像素代碼一個特定顏色名稱，而不是像之前的做法，用噴色裝置的一個固定顏色條。因此，例如，像素代碼A被賦予一個顏色名稱如“紅”而不是某一顏色條。
運行的第四階段從觸發(fā)時間表、機器顏色表和圖案顏色表生成一個查詢表。在這個系統中，操作員只需要輸入機器顏色載入配置的顏色表項，就可以生成對于所需圖案和基板適當的查詢表。
通過取消對轉換后的觸發(fā)時間保存，就具有一個優(yōu)點，即可以減少必須的存貯空間。另外，因為不需要之前的清潔和重新裝載某種顏色條的機器“當機”時間，就可以連續(xù)地印制一系列的作業(yè)。操作員可以不考慮要印制的圖案隨機而將顏色裝載入機器的顏色條中。對于特定的機器配置，系統軟件自動生成正確的查詢表。
參考圖7，所示的多處理器圖案形成系統5具有一個通過總線11連接到實時計算機10的主計算機12。主計算機12和實時計算機10通過總線還與可選圖案計算機14相連。很明顯，圖案計算機14、主計算機12和實時計算機10的連接可以以任何方式連接成一個局域網(LAN)，例如以太網總線。圖像控制系統16通過總線26與噴色裝置18相連。圖像控制系統16通過總線22接收從實時計算機10輸入的數據。可選圖案計算機14的提供可以讓系統用戶很快地創(chuàng)建自己的圖案設計。另一種方法是，圖案的設計也可以預先裝入磁或光介質，用來再讀入系統。
每個設計具有相關的儲存保留單元(SKU)文件，用來為每個圖案提供系統設置參數。一個SKU文件包括要印制的圖案的圖案名稱，圖案中每個像素代碼的相關顏色名，以及一個用來確定要被印上圖案的基板的基參考ID。
該基參考ID訪問一個基文件，在基文件中包含有針對這種特定基板對噴色裝置18的每個顏色條的觸發(fā)時間。以下表A和B給出了幾種圖案的SKU文件和一個基文件的簡化例子。
表A


表B

返回來參考圖7，可以通過適當的連接17，例如，一根標準RS232線纜，將計算機終端13與主計算機12相連。終端13作為操作員的界面，用來給主計算機12以運行列表的形式提供輸入參數，使得每個作業(yè)或一系列作業(yè)利用噴色裝置18生成在基板上。運行列表只是提供給主計算機的一系列指令，用來檢索SKU文件和基文件以印制所需的圖案。運行列表還包括用于噴色裝置18的每個顏色條的機器設置和“顏色裝載”。表C在以下給出了一個典型運行列表的例子，其中SKU文件是由三個字母的代碼來確定，基文件是由四個字母的代碼來確定。
表C


主計算機12取出圖案計算機14或其它存貯設備(圖中未示)中的圖案數據，將其設置使其用于實時計算機10處理。實時計算機10的工作確保原圖案的原數據適當地輸出給圖案控制系統16，從而提供給噴色裝置18中的每個獨立噴嘴。
圖8是一個流程圖，說明了為每個所需圖案自動生成與每個顏色條相關的查詢表的軟件操作。系統使用操作員在終端13(圖7中)上生成的運行列表，為所需顏色組合中的所需圖案創(chuàng)建查詢表。如上所述，系統以四個階段運行，前三個階段檢索為創(chuàng)建所需顏色的查詢表而必需的文件信息和機器顏色裝載配置，第四個階段實際產生要用的查詢表。
機器操作員只需要在他的運行列表中輸入(1)哪種顏色條包含哪種顏色，即，顏色條的機器裝載配置，(2)要印制的是哪一種基板，例如，基WXYZ，基HIJK等以及(3)所需的圖案，例如，SKU＝ABC，ADE，CDF等。如圖8中所示，軟件系統的開始(42處)是從操作員的運行列表中獲得運行列表表項44。接下來，系統確定運行列表表項的類型，即，步驟46、52和58指出的基表項、顏色表項、或SKU表項。如果運行列表表項是一個基表項，那么系統檢索這個表項的基文件，獲得各個基板的每個顏色條的觸發(fā)時間，如步驟48所示。從觸發(fā)時間中，在步驟50，系統生成噴色裝置中每一個顏色條的觸發(fā)時間表。
如果運行列表表項是一個顏色表項，那么系統獲得運行列表所指示的顏色裝載(步驟45)。操作員根據在噴色裝置18(圖1)中對每個顏色條36哪種顏色被裝入相關的染料箱33(圖4)，來確定機器配置的顏色裝載。從顏色裝載中，產生一個對于顏色條的機器顏色表，如步驟56所示，然后系統循環(huán)運行，獲得下一個運行列表表項。
如果運行列表表項是一個SKU表項，那么系統從SKU文件中獲得數據，SKU文件保存于系統其它地方，例如圖案計算機14(圖7)或光盤存儲設備(圖中未示)。從SKU文件中，步驟61生成一個圖案顏色表，它包含與圖案中每個像素代碼有關的顏色。一旦為相關作業(yè)生成了觸發(fā)時間表、機器顏色表和圖案顏色表，就進行流程圖9中所示的實際生成查詢表(“LUT”)的最后階段。
如步驟68所示，通過首先從圖案顏色表中獲得第一個像素代碼，系統在步驟66為各個圖案的每個顏色條自動生成查詢表。接著，在步驟70，利用之前獲得的像素代碼得到第一個顏色和圖案顏色表中的顏色百分數。利用該顏色，系統接下來在步驟72得到與機器顏色表中的這個顏色相關的顏色條數目。從顏色條數目中，如步驟78所示，系統從觸發(fā)時間表中獲得各個顏色條的觸發(fā)時間。在步驟84，通過把步驟70得到的顏色百分數和步驟87得到的觸發(fā)時間相乘，得到一個修正的觸發(fā)時間。然后這個修正的觸發(fā)時間被保存在給定像素代碼和顏色條數目的查詢表中，如步驟86所示。
然后在步驟88，系統確定對于特定的像素代碼，是否已經獲得所有的顏色。如果沒有，系統返回步驟70，從特定像素代碼的圖案顏色表中獲得下一個顏色和顏色百分數。步驟70到88重復循環(huán)，直到獲得特定像素代碼的所有顏色。
這時，系統確定是否所有像素代碼都已經被載入查詢表。如果沒有，系統返回步驟68，從圖案顏色表中獲得下一個像素代碼。步驟68到90重復循環(huán)，直到所有像素代碼已經被載入查詢表。這時，產生了所需圖案的完整的查詢表，并在完成之前(步驟94)被送至噴色裝置(步驟92)。
每次需要新的查詢表時，圖8和9中流程圖所示的系統軟件重復執(zhí)行自身。當要印制的圖案改變時，基板改變和要被印制圖案的基體改變時，或者當機器采用不同的配置時，都會出現這種情況。在這種情況下，可能會由于一個或多個顏色條的不正常工作而需要重新配置機器。例如，如果設備具有8個顏色條，并且只有兩個是圖案所必需的，如果其中的一個顏色條不能正常工作，那么這種顏色可以被裝入剩余6個顏色條中的一個，產生新的查詢表來印制所需圖案。
以下通過一系列簡化實例來說明本發(fā)明的運行。為了說明這些實例，假定噴色裝置18只有4個顏色條。另外，SKU文件和基文件如以上表A和B所示。以上表C給出的操作員的運行列表實例，用來處理SKU文件為ABC，ADE和CDF的作業(yè)。
在運行中，得到第一個運行列表表項“基＝WXYZ”(步驟44)。系統確定該表項為一個基表項并從基文件中獲得基WXYZ的觸發(fā)時間(步驟48)。然后系統生成每個顏色條的觸發(fā)時間表，如圖10A所示，其中觸發(fā)時間以毫秒(ms)表示。
獲得下一個運行列表表項“顏色條1＝紅”并確定它是一個顏色表項(步驟52)。系統從運行列表中獲得顏色裝載并產生用于顏色條的機器顏色表，如圖10B所示。獲得運行列表中的每個顏色表項以完成機器顏色表。
然后系統獲得下一個運行列表表項“SKU＝ABC”，并從各個SKU文件中獲得相應數據(步驟60)。從SKU數據中得到圖案顏色表，如圖10C所示。
這時，系統開始創(chuàng)建SKU ABC所指定的需要圖案的實際查詢表。從圖案顏色表中獲得第一個像素代碼A和其相關顏色，紅。接下來，系統從機器顏色表中指定紅色和顏色條1。最后，從觸發(fā)時間表中獲得顏色條1的觸發(fā)時間。這樣，在這個例子中，對于各個像素代碼A，與顏色條1相關的10ms的觸發(fā)時間就被保存在查詢表中，如圖10D所示。
然后，對于像素代碼B，系統重復運行自身，使得顏色條2的10ms觸發(fā)時間被保存在查詢表中，假定任何未被系統填充的查詢表表項包含一個零觸發(fā)時間或“空”觸發(fā)時間。這樣，對于所需圖案ABC，系統就生成了查詢表，如圖10D所示。
繼續(xù)這一實例，從操作員的運行列表中獲得下一個運行列表表項“SKU＝ADE”。這表示需要一個新的圖案，然后完全同樣地，需要產生新的查詢表。表11A到11C分別代表與SKU ADE相關的觸發(fā)時間表、機器顏色表和圖案顏色表。
對于這個實例，圖11A所示的觸發(fā)時間表與前一實例相同，因為相同的基WXYZ在裝置中運行。類似地，機器顏色表也保持相同，因為沒有改變顏色條的顏色裝載。然而，圖案顏色表不同于上一實例，因為運行的是新的圖案SKU ADE。如圖11C和與圖案ADE有關的SKU文件所示，對于像素代碼A，相關顏色包括50％紅和50％藍—表明了這兩種顏色的原地混合。這樣，當生成查詢表表項時，圖9中的步驟70至88會循環(huán)兩次，即，第一次是對50％的紅，第二次是對下一個顏色，50％的藍。
在這個實例中，系統生成了圖11D所示的查詢表。首先從圖案顏色表中獲得像素代碼a然后獲得它的第一個顏色和顏色百分數，50％紅(步驟70)。接下來，系統使紅色與顏色條1相關聯，然后從觸發(fā)時間表中得到這個顏色的10ms觸發(fā)時間。這個觸發(fā)時間，10ms，與顏色百分數相乘獲得修正的觸發(fā)時間。這樣，10毫秒乘以50％等于5毫秒，然后對于給定的像素代碼和顏色條，5ms被保存在查詢表中。
因為還未獲得這個顏色代碼的所有顏色，系統循環(huán)返回步驟70(圖9)獲得下一個顏色，即，50％的藍。按順序重復運行步驟70至88，修正的觸發(fā)時間保存在查詢表中(圖11D)。然后根據圖案顏色表中的剩余像素代碼重復運行，直到完成查詢表。很明顯，通過使用顏色百分數，在一個給定像素中顏色可以改變色調和被混合，以形成噴色裝置中未裝載的其它顏色。
回到操作員的運行列表，獲得下一個表項“SKU＝CDF”，根據以上實例的說明，生成圖11中所示的查詢表。
如上所述，系統對應操作員的運行列表自動生成查詢表。操作員只需要輸入使用的基體類型，所需的SKU圖案，以及機器配置。之后系統就生成查詢表，無需耽誤時間給顏色條中重新裝入顏色。另外如果其中一個顏色條工作不正常，操作員仍然可以不受任何延誤完成運行列表。例如，假定在具有5個顏色條的設備中，如上例所述，其中只有4個顏色條預先裝載染料。如果當準備運行SKU ABC的圖案時，機器出現故障，顏色條1不再運行，那么操作員可以迅速給顏色條5裝上紅色染料，系統則會自動產生相應的新的查詢表(假定基ID規(guī)定顏色條5的觸發(fā)時間為10ms)。在這個例子中，相對圖10D中正常工作的查詢表，產生了圖11F所示的查詢表。在兩種情況下，都能夠印制具有正確顏色的正確圖案。
生成適當的查詢表之后，必需以適應機器陣列的物理排列的方式來指導單獨的“開/關”觸發(fā)指令。在給定基板區(qū)域在適當的陣列下通過的具體時刻，對應基板上給定的要印制圖案的區(qū)域的合適的觸發(fā)指令數據必需要到達起始陣列和每個下游陣列。這是通過使陣列數據交替，在圖案的開始為下游陣列，以及在圖案的末尾為上游陣列插入合成的“關”數據來實現的，這樣可以在基板有機會移動到下游陣列下面的位置以前，有效地安排圖案數據到達下游陣列的順序和延遲。出自這種交替運作的數據的形式是一串行比特流，在一個給定的圖案周期中，對于每個陣列的各個噴嘴，該比特流包含了每個噴嘴1位的信息(用來指示在這個周期中噴嘴是否應該觸發(fā))，如圖6中的數據格式A3所示。
然后這個比特流被傳送給一個數據分配器，對于從登記控制系統收到的每個“開始圖案周期”脈沖(指示一個新的圖案線開始)，該數據分配器只是按照從交替操作收到的比特的順序，來記錄對應給定陣列中的噴嘴數的比特的適當數目。當計量組成整個陣列的觸發(fā)指令的合適比特數目時，這一套比特以串行形式傳送給適當的陣列用作進一步處理，圖案形成操作中涉及的下一個陣列的計數程序再次開始。對于給定的圖案線，數據以旋轉的順序并按照類似的方式傳送給每個陣列，并且該過程在每個“開始圖案周期”脈沖重復，直到完成基板的圖案形成。
每一個陣列被賦予一個電子編碼值，它用于陣列對給定圖案的所有圖案形成周期所使用的實際觸發(fā)時間。很重要的一點是，這個“時間段”值也許會隨著陣列的不同而改變，并且隨著噴嘴的不同或圖案形成周期的不同而改變。這個“時間段”值疊加在從圖案數據分配操作得到的“觸發(fā)/不觸發(fā)”一位比特數據上，并暫時貯存在單獨與每個陣列相關的一個或多個移位寄存器中。在一個預定的延遲允許使移位寄存器填充的時間之后，數據被即時傳送給與陣列每個染料噴嘴位置上的空氣偏離流相關的各個閥門。
圖12至15所示的控制系統簡單地說明了系統是由以串聯方式運行的三個單獨的數據存貯和分配系統(一個具有一個存儲器的觸發(fā)時間轉換器，一個“交錯”存儲器和一個“加特林”存儲器)組成。圖12對這些系統作了簡單說明，反映了本發(fā)明的控制系統用于以上公開的圖案形成設備的總體情況。圖15簡要說明了圖12中所示的處理階段中的代表性數據格式。每個陣列與各自的觸發(fā)時間轉換器和“交錯”存儲器相聯系，緊接著是一個的單獨的“加特林”存儲器，以串聯方式相連。以下依次討論每個主要組件。
從基板移動傳感器得到的“開始圖案周期”脈沖促使原圖案數據被傳送(圖12)。這個傳感器只是在每次當基板傳送帶使基板在圖案形成陣列下移動一個預定直線長度(例如，十分之一英寸)時產生一個脈沖。(注意，在現有技術的系統中，“開始圖案周期”脈沖是從登記控制系統獲得；在此處描述的新穎系統中，無需單獨的登記控制系統。)同樣的“開始圖案周期”脈沖被即時傳送給每個陣列，其原因將在以下說明。
原圖案數據的形式是一定順序的像素代碼，對于每個圖案線，具有一個代碼指定每個及所有陣列上的指定染料噴嘴位置的染料噴嘴響應，即，對于一條單獨的圖案線，每個像素代碼控制8個獨立的染料噴嘴(每個陣列一個)的響應。如上所述，像素代碼僅僅確定圖案上會被分配不同顏色的那些特定區(qū)域。優(yōu)選地，數據以嚴格的順序排列，其中施加器1至480(假定每個顏色條有480個施加器)的第一條圖案線的數據位于序列的第一位，接下來是施加器1至480的第二條圖案線的數據，等等，如圖15中的數據格式B1所示。
這種像素代碼的完整的串行流，以相同的形式并且不包含任何陣列相關的分配，被傳送給一個觸發(fā)時間轉換器/存儲器，該轉換器/存儲器與各自的每個陣列相關，用來把像素代碼轉換為觸發(fā)時間。優(yōu)選地，這種像素代碼流包含足夠數目的代碼，可以為在整個圖案上的每條圖案線的穿過基板的每個染料噴嘴位置提供一個單獨的代碼。假定8個陣列，每個具有480個施加器，圖案線的寬度為0.1英寸(沿基板路徑測量)，并且整個圖案的長度為60英寸(即，沿基板路徑測量)，這就需要一個由288,000個獨立代碼組成的原圖案數據流。
組成每個觸發(fā)時間轉換器的是一個查詢表，它具有足夠數量的地址，這樣，形成圖案數據串行流的每個可能的地址代碼可以在查詢表中被分配一個特別的地址。在查詢表的每一個地址處是一個代表相對觸發(fā)時間或染料接觸時間的字節(jié)，如果假定使用8位地址的代碼形成原圖案數據，該觸發(fā)時間或染料接觸時間可以是零或255個不同離散時間值中的一個，這些值對應著相關染料噴嘴保持在“開”的相對時間量。(更確切地說，在公開的圖案形成裝置中，這些時間值代表各個空氣偏離噴嘴相關的閥門保持關閉的相對時間量，從而中斷偏離空氣流而使得染料流附著在基板上。)因此，對于每8位字節(jié)的像素數據，在每個和所有陣列的每個特定噴嘴位置，可以定義256個不同觸發(fā)時間(包括觸發(fā)時間為零)中的一個。
利用圖案數據串行流中地址代碼的相對位置和查詢表預裝的信息來確定具體的噴嘴，其中該信息指定在哪個陣列中給定噴嘴位置觸發(fā)，以及持續(xù)的時間。(如果需要，根據此處的說明，對硬件作適當修正，使用由兩個或更多字節(jié)組成的獨立的數據，可以指定例如65,536個不同觸發(fā)時間的一個或其它圖案形成參數等級。)其結果以數據格式B2(見圖15)傳送給與給定陣列相關的“交錯”存儲器。這時，未對陣列間的物理間隔作出補償，也沒有對傳送給與每個染料噴嘴相關的實際空氣閥的數據進行成組和保持。
圖13A和13B詳細說明了各種陣列的單獨交錯存儲器的工作，很好地解釋了對陣列間物理間隔的補償。
“交錯”存儲器處理查詢表產生的觸發(fā)時間數據，它執(zhí)行兩個基本功能(1)代表觸發(fā)時間的來自查詢表的數據串行流被組合成組并分配給圖案形成機器上的適當陣列，以及(2)“未操作”的數據被加到每個陣列的各自圖案數據上，在觸發(fā)時并且對于這個特定陣列特別的預定間隔，來阻止圖案數據的讀取，以便補償要以這種圖案數據圖案形成的基板的特定部分在陣列間移動的時間。
“交錯”存儲器的運行如下。觸發(fā)時間數據被傳送給一個與8個陣列中每個相關的獨立的隨機存儲器(RAM)。盡管可以使用靜態(tài)或動態(tài)RAM，由于其高速度，優(yōu)選采用靜態(tài)RAM。在每個陣列中，數據以從查詢表中輸送的順序被寫入RAM，這樣就保留了單獨的觸發(fā)時間的噴嘴和陣列身份。優(yōu)選地，每個RAM具有足夠容量，可以保存各個陣列的每個噴嘴從第一到第八個陣列擴展的圖案線的總量(為了討論，假定為700)的觸發(fā)時間信息。在以下的討論中，考慮700圖案線分成7組排列，每組具有100圖案線(對應假設的陣列間隔)，將會有幫助。
RAM以不定向的重復循環(huán)寫入或讀取，所有的“讀取”指針被集體初始化和“鎖步(lock-stepped)”，使得所有陣列的所有RAM中的相應地址位置可以同時被讀取。與每個RAM相關的是一個預定的偏離值，它代表順序存儲地址值的數量，其使得用于向存儲器地址中插入數據的“寫”指針和用于從RAM地址中讀取數據的“讀”指針分開，從而使對給定存儲器地址的分別讀寫操作在時間上“交錯”開。
如圖13A的左側所示，第一個陣列RAM偏離值為零，即，“讀取圖案數據”與“寫入圖案數據”的操作在同一個存儲器地址被初始化，沒有偏離。然而，第二個陣列的偏離顯示為100。當以圖案線為單位沿基板的路徑測量時，這個數字等于圖案線或需要跨越分開第一和第二個陣列的物理間隔的圖案周期的數目(以及讀或寫周期的相應數)。
如上所述，可以看到在第一個存儲器地址處初始化的“讀取圖案”指針比“寫”指針“早”或“向上”100個地址位置。因此，在一個存儲器地址位置的“讀”操作的起始落后于“寫”操作100個連續(xù)位置，這就有效地使寫入數據的讀取延遲了100個圖案周期，對應了—并且補償了—第一和第二個陣列的物理間隔。為防止對“讀”操作使用“偽”數據，直到“讀”指針趕上“寫”指針寫入的第一個地址，需要使用一個“限制讀”程序。只有在圖案的開始和結尾時，才需要這種程序。另外，可以在RAM的適當地址載入代表零觸發(fā)時間的數據，這樣，即使進行“讀”操作，在某些時候讀取的是使噴嘴關閉的數據。
圖13A和13B的右側說明的是第八個陣列的交錯存儲器。如所有其它陣列一樣，“讀”指針在RAM的第一個存儲器地址被初始化?！皩憽敝羔槪缭谒某跏蓟鎯ζ鞯刂肺恢盟?，超前“讀”指針的地址差值相當于700圖案線(假定7個間隔的陣列并且陣列間隔統一為100圖案線)。
圖13B顯示的是圖13A在100個圖案周期之后，即，在100圖案線的數據被讀取之后的交錯存儲器。與陣列1相關的“讀”和“寫”指針仍然在一起，但是“向下”移動了100個存儲器地址位置，現在讀取和寫入與RAM中第二組100圖案線的第一條線有關的觸發(fā)時間數據。
與陣列2相關的“讀”和“寫”指針仍然以對應陣列1和陣列2之間的物理間隔的偏離分開，其度量單位是圖案線?？匆豢磁c陣列8相關的指針，“讀”指針被安排在一定位置，使其從第二組100圖案線中讀取觸發(fā)時間數據的第一條線，同時“寫”指針的位置為使其向RAM地址寫入新的觸發(fā)時間數據，這些數據只有在RAM中存在的700圖案線被讀取后才能被讀取。因此很明顯，“讀”指針規(guī)定的觸發(fā)時間數據是在700個圖案周期前寫入的。
在直到其被從指示基板已移動了一個圖案線寬度的距離的基板傳感器的脈沖引發(fā)之前，與每個陣列相關的存儲寄存器在圖案周期中存儲需要被各個陣列染色的圖案線的觸發(fā)時間數據。這時，觸發(fā)時間數據以數據格式B3(見圖15)的形式傳送給“加特林”存儲器作下述的處理，并且下一個圖案線的觸發(fā)時間被傳送給交錯存儲器作上述的處理。
圖14說明的是一個陣列的“加特林”存儲器模塊。對于圖1所示的圖案形成設備，需要8個圖14所示類型的配置，每個陣列一個。在一個優(yōu)選實施方式中，全部由一個共用時鐘和計數器驅動?！凹犹亓帧贝鎯ζ鲌?zhí)行兩個基本功能(1)編碼觸發(fā)時間的串行流轉換為單個的觸發(fā)指令的邏輯字符串(即，“開”或“關”)，每個分別的“開”串的長度反映相應編碼觸發(fā)時間的值，以及(2)這些指令被迅速有效地分配給適當的施加器。
如圖14所示，與每個陣列相關的是一系列專用先入先出存儲器模塊(下文稱每個為“FIFO”。FIFO的一個基本特點是，從FIFO中讀取數據的順序與數據寫入FIFO的順序完全一致。在此處說明的實施例中，這一系列FIFO模塊必須具有足夠的總體容量，可以存儲一個字節(jié)(即，8位，等于組成原始圖案數據的地址代碼的大小)數據，該數據是用于陣列中480個偏轉空氣閥的每一個。為解釋起見，假定所示的兩個FIFO每個都能夠處理240字節(jié)的數據。
每個FIFO的輸入與順序加載器相連，其輸出與一個單獨的比較器相連。一個計數器的配置使得其針對“加特林”時鐘的脈沖給每個比較器發(fā)送一個8比特的增量數目?！凹犹亓帧睍r鐘還與每個FIFO相連，這樣可以使涉及到FIFO和與每個FIFO相關的各自比較器的起始操作同步。如果“觸發(fā)時間”用作基準的最小時間增量隨著陣列的不同而不同，獨立的時鐘和計數器會與每個陣列相關聯。優(yōu)選地，每個比較器的輸出可以在操作中與各自的移位寄存器/鎖存器組合相連，其作用是在比較器輸出數據傳送給相應陣列之前將其臨時存儲，如以下的詳細說明。每個比較器輸出還被傳送給一個共用檢測器，其作用將在以下說明。如圖14所示，來自檢測器的一個復位脈沖在每個圖案周期結束時被傳送給“加特林”存儲器和計數器，如下所述。
針對每個傳感器脈沖，每個陣列的各自交錯存儲器按順序被讀取，并且數據被傳送給一個與陣列相關的順序加載器，如圖14所示。順序加載器把收到的第一組240字節(jié)的數據傳送給第一個FIFO，把第二組240字節(jié)的數據傳送給第二個FIFO。同時其它陣列的相關的順序加載器執(zhí)行類似操作。每個字節(jié)代表陣列中單個噴嘴的一個相對觸發(fā)時間或染料接觸時間(或者，更確切地說，偏轉空氣流中斷經歷的時間)。
在每個陣列的每個FIFO被加載后，“加特林”時鐘把一系列脈沖同時傳送給它們，每個脈沖引發(fā)每個FIFO向其相應的單獨比較器發(fā)送一個字節(jié)的數據(由8位組成)，發(fā)送的順序與順序加載器給FIFO發(fā)送字節(jié)的順序相同。這個FIFO“觸發(fā)時間”數據字節(jié)是比較器收到的兩個單獨輸入中的一個，第二個輸入是從與每個陣列的相關全部FIFO共用的單個計數器傳送的一個字節(jié)。這個共用計數器字節(jié)是響應引發(fā)FIFO數據的相同“加特林”脈沖而發(fā)送，其作用是作為一個時鐘，來測量圖案周期中從染料流撞擊基板開始所經歷的時間。在“加特林”時鐘產生每一個脈沖時，每個FIFO釋放一個新字節(jié)的數據并將其傳送給相應的比較器。
每個比較器將8位的“經歷時間”計數器值與FIFO發(fā)送的8位“觸發(fā)時間”字節(jié)的值作比較。此比較結果是一個單獨的“觸發(fā)/不觸發(fā)指令”，其被傳送給移位寄存器以及導向器。如果FIFO值大于計數器值，意味著圖案數據規(guī)定的期望觸發(fā)時間大于計數器指定的經歷觸發(fā)時間，比較器輸出比特是一個邏輯“1”(陣列施加器解釋為一個“觸發(fā)”指令)。反之，比較器輸出位是一個邏輯“0”(陣列施加器解釋為一個“不觸發(fā)”或“停止觸發(fā)”指令)。在下一個加特林時鐘脈沖，每個FIFO觸發(fā)時間數據的下一個字節(jié)(對應于陣列上的下一個獨個噴嘴)被傳送給對應的比較器，與同樣的計數器值進行比較。每個比較器將其對應的FIFO傳送的觸發(fā)時間值與計數器的值進行比較，并產生以邏輯0或邏輯1的形式表示的“觸發(fā)/停止觸發(fā)”指令，適當地傳送給移位寄存器和檢測器。
重復執(zhí)行此過程，直到所有240個“觸發(fā)時間”字節(jié)已從FIFO中被讀取，并且與計數器指示的“經歷觸發(fā)時間”作了比較。這時，移位寄存器中包含了對應單獨觸發(fā)指令的240個邏輯1和0的連續(xù)字符串，移位寄存器以并行方式把這些觸發(fā)指令傳送給一個鎖存器。鎖存器的作用是，并行地把觸發(fā)指令從移位寄存器傳送給陣列顏色施加器相關的獨立空氣閥，同時，移位寄存器接收新的一系列240個觸發(fā)指令，用于接著傳送給鎖存器。每次當移位寄存器將其內容傳送給鎖存器(響應時鐘脈沖)時，計數器的值就遞增。
在傳送之后，計數器值遞增一個時間單位并重復此過程，比較器利用計數器提供的“經歷時間”的新增值，按順序重新檢查每個FIFO中的所有240個“觸發(fā)時間”數據并將其轉化為240個1比特的“觸發(fā)/不觸發(fā)”指令。在優(yōu)選實施方式中，通過在此公開的移位寄存器/鎖存器組合，可以將序列觸發(fā)指令轉換為一個并行格式并以此格式存儲，可以預見，還可以采用各種其它技術，也許無需將所述指令轉化為真正的并行格式，也能將觸發(fā)指令的串行流導向至適當的施加器。
上述過程中，將每個FIFO的觸發(fā)時間數據的總容量與計數器產生的每個“經歷時間”增量作對比，重復執(zhí)行此過程，直到檢測器確定這個陣列的所有比較器輸出為一個邏輯“0”。這就意味著，對于陣列上的所有噴嘴，陣列中任意噴嘴的期望觸發(fā)時間都未超過計數器指示的經歷時間。當比較器檢測到這種狀況時，它就指示，已完成了對這個圖案線和這個陣列所需的所有的圖案形成。因此，檢測器向計數器和“加特林”時鐘發(fā)送“復位”脈沖。然后“加特林”模塊等待下一個基板傳感器脈沖，來引發(fā)順序加載器，把下一個圖案線的觸發(fā)時間數據傳送和加載到FIFO中，并且重復執(zhí)行上述“讀取/比較”的反復過程。
在一個優(yōu)選實施方式中，每個陣列的“加特林”存儲器實際上可由兩個分離的相同FIFO組成，它們可以交替地連接在陣列閥上。這樣，當數據被讀取并在一個“加特林”存儲器中作比較時，下一個圖案線的數據可以被載入到與另一個“加特林”存儲器相關的FIFO中，從而避免了數據載入的任何延遲。如果每個陣列只使用一個“加特林”存儲器，就可能出現這種情況。很明顯，可以適當修正單獨FIFO的數量，以適應陣列中更多或更少的噴嘴數量。
圖16說明的是與每個陣列相關的一個可選存儲器，其可用于需要最大圖案定義的情況。這個存儲器可以采用靜態(tài)RAM，其作用是按照“調節(jié)”或“微調”能力以精確的方式，對由于各個施加器的時間和染料流動特性帶來的細小變化加以補償。要實現這一點，可以在RAM中嵌入一個查詢表。對于給定陣列的每個施加器，并且，如果需要，對于每個施加器相關的每個可能觸發(fā)時間，該查詢表與一個獨立的因素相聯系，此因素以一個需要量來增加或減小圖案數據要求的觸發(fā)時間，使得給定陣列的所有施加器針對相同的圖案數據觸發(fā)指令，基本上在基板上釋放相同量的染料。
上述的優(yōu)選實施方式僅是為了提供實例的目的。從上述說明應該了解，很明顯可以在本發(fā)明范圍對上述方案加以修改。本發(fā)明并不局限于上述說明，而應以下述的權利要求來限定。
權利要求
1.一種復制圖案工藝，在期望的吸收性基板上以像素方式生成由多種目標顏色組成的期望圖案，所述復制圖案是通過把有限數量的單獨液體著色劑以像素方式附著在所述基板上而形成，每種著色劑具有可不同于任何所述目標顏色的顏色，所述工藝包含以下步驟a.確定決定顏色反射的所述吸收性基板的所選物理特性的值；b.確定在所述基板上每種所述單獨液體著色劑的顏色成分的值；c.生成所述單獨液體著色劑的所有適當混合的相對濃度值，該混合是通過在所述基板上的同一個像素中附著多種不同液體著色劑而形成；d.用數學方法預測并生成一個綜合顏色調色板，該調色板是由所有所述單獨液體著色劑的顏色成分值和所述液體著色劑的所有適當混合組成，如同所述著色劑和所述著色劑的混合在具有所述吸收性基板的所述選擇物理特性值的基板上顯示的一樣；e.確定所述目標顏色的顏色成分值；f.將所述目標顏色的顏色成分值與所述綜合顏色調色板的顏色成分值作比較；以及g.在所述復制圖案的每個像素處，從所述調色板中選擇一個顏色，使得當在人眼不能區(qū)分單個像素的距離處，把所述復制圖案的所述像素和鄰近的像素在一起觀看時，該顏色在視覺上接近于與所述期望圖案上的相應像素位置相關的目標顏色，當在人眼不能區(qū)分單個像素的距離處觀看所述期望圖案時。
2.如權利要求1所述的工藝，其特征在于，在所述復制圖案中每個像素內的所述的多種不同液體著色劑的總濃度大約為100％。
3.如權利要求2所述的工藝，其特征在于，所述多種不同液體著色劑的總濃度小于100％。
4.如權利要求1所述的工藝，其特征在于，所述基板的所述物理特性包括一種基板顏色，并且所述基板顏色作為一個單獨的、附加的顏色包括在步驟(d)所述的綜合顏色調色板中。
5.如權利要求1所述的工藝，其特征在于，所述基板的所述物理特性包括一種基板顏色，并且所述基板顏色的顏色成分值被確定和包括為步驟(a)和(b)的部分，以確定所有可用液體著色劑的顏色成分值和所述液體著色劑的所有適當混合，如同該著色劑和該著色劑的混合與所述吸收性基板的所述顏色結合時所顯示的一樣。
6.如權利要求1所述的工藝，其特征在于，步驟(d)的顏色調色板的生成包括對附著于吸收性基板的液體著色劑的顏色反射的影響的調節(jié)。
7.如權利要求6所述的工藝，其特征在于，所述調節(jié)涉及到使用Kubelka-Munk的k/s比關系。
8.如權利要求6所述的工藝，其特征在于，所述基板的所述選擇的物理特性包括芯吸特性。
9.如權利要求6所述的工藝，其特征在于，所述基板的所述選擇的物理特性包括密度特性。
10.如權利要求1所述的工藝，其特征在于，步驟(g)中所述顏色的選擇是利用基于計算機輔助的抖動算法而實現。
11.一種在織物基板上形成指定的電子定義的多色圖案的工藝，它通過電子方式觸發(fā)著色劑施加器，使得著色劑有選擇地以像素方式附著在所選的基板上，所述的指定圖案包含與所述染料顏色不同的顏色，所述工藝包含以下步驟a.選擇可用于附著在所述基板上的著色劑的顏色；b.確定會影響著色劑附著在基板上的表現的所選基板的物理特性；c.確定所述的所選著色劑的顏色值，如同它們在所選的基板上顯示的一樣；d.確定所述著色劑的所有適當混合的顏色，其通過在所述基板上的同一個像素中附著多種不同液體著色劑而形成；e.對于每種所述著色劑的適當混合，確定當該混合呈現在所述基板上的顏色值；f.確定指定圖案中每種顏色的顏色值；g.以電子形式預測及產生顏色調色板，該調色板是由所述所選著色劑的顏色和所述著色劑的所有所述適當混合組成，如同每一個在具有所述物理特性的所述基板上顯示的一樣；h.使用所述顏色調色板中最接近復制指定圖案的顏色的顏色，以電子形式形成像素方式的指定圖案的抖動圖像；i.以一個一個像素為基礎，產生攜帶有給每個著色劑施加器的指令的電子信號，使得特定等量的一種或多種著色劑附著在基板上，以在基板上形成步驟(h)中的抖動圖像；以及j.把所述信號傳送給所述染料施加器。
12.如權利要求11所述的工藝，其特征在于，所述基板的所述所選的物理特性被量化，并且與步驟(c)到(e)中每個所說明的所述著色劑的顏色值和適當混合的確定相結合，從而提供一個顏色調色板，其中所述顏色值更近似地反映出各種染料和混合在所述基板上的表現。
13.如權利要求12所述的工藝，其特征在于，被量化并且被包括在所述顏色值的確定中的所述所選的物理特性之一為基板的反射率。
14.如權利要求13所述的工藝，其特征在于，所述基板反射率的量化涉及到使用Kubelka-Munk關系。
15.如權利要求14所述的工藝，其特征在于，所述選擇的物理特性包括芯吸特性。
16.如權利要求14所述的工藝，其特征在于，所述選擇的物理特性包括密度特性。
17.如權利要求12所述的工藝，其特征在于，所述基板的所述物理特性包括基板在附著任何所述著色劑之前的顏色，并且其中所述的基板顏色的顏色值被用作步驟(g)中的調色板的一部分。
18.如權利要求11所述的工藝，其特征在于，所述基板顏色的顏色成分值被用在步驟(c)到(e)中，以確定所有可用液體著色劑和所述液體著色劑的所有適當混合的顏色成分值，從而提供一個顏色調色板，其中所述顏色值更近似地反映出各種染料和混合在所述基板上的表現。
19.如權利要求12所述的工藝，其特征在于，所述基板的所述物理特性包括反射率特性，并且所述反射率特性被用在步驟(c)到(e)中，以確定所有可用液體著色劑和所述液體著色劑的所有適當混合的顏色成分值，從而提供一個顏色調色板，其中所述顏色值更近似地反映出各種染料和混合在所述基板上的表現。
全文摘要
一種使用抖動技術在基板上復制期望的多色染色圖案的工藝，該工藝僅使用相對少量的顏色，能夠精確地釋放液體著色劑的用量。在一個實施方式中，其過程是，設計者利用常規(guī)的計算機設計輔助系統，可以提供一個圖像，精確地預測單獨一種著色劑或著色劑的特定組合在基板的特定像素中物理混合時的表現，如同這些著色劑顯示在設計者選擇的基板上一樣。在采用此處公開工藝的其它實施方式中，可以產生用于能夠在移動的織物基板上形成圖案的特定噴色機的特定觸發(fā)指令。
文檔編號H04N1/60GK1545678SQ02816429
公開日2004年11月10日 申請日期2002年7月26日 優(yōu)先權日2001年8月22日
發(fā)明者K·D·韋斯特, L·W·小亞當斯, K D 韋斯特, 小亞當斯 申請人:美利肯公司