專利名稱：用于邊緣偵測裝置的控制方法與控制裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及印刷裝置中的邊緣偵測裝置，且特別涉及一控制方法與相關控制裝 置，其用以控制邊緣偵測裝置中一發(fā)光元件的輸出功率。
背景技術：
一般來說在，在進行大量且內(nèi)容相同的連續(xù)印刷(如標簽印刷)時，會運用到邊緣 偵測的技術，其可確定待印刷物的邊緣位置，進而決定印刷的起始點，確保印刷內(nèi)容的位置—致。
現(xiàn)有的邊緣偵測的技術概念如圖1。如圖所示，邊緣偵測裝置120包含有發(fā)光元 件122用以產(chǎn)生一輸出光線，以及光感測器124用以接收該輸出光線，進而產(chǎn)生一感測信 號。邊緣偵測裝置120用以對一待印刷物列10上的多個待印刷物12進行邊緣偵測，待印 刷物12由一薄膜13來承載。一般來說，待印刷物12之間不連續(xù)的地方形成間隙11，間隙 11即為薄膜13的一部分。由于待印刷物12與薄膜13材質(zhì)的不同，當輸出光線打在不同位 置時，光感測器124所產(chǎn)生的感測信號也會有所不同。當發(fā)光元件122發(fā)射出的輸出光線 直接打在薄膜13(間隙11處)上時，由于薄膜13的光穿透率較高，所以感測信號有較大的 強度，反之，當發(fā)光元件122發(fā)射出的輸出光線打在待印刷物12上時，由于光穿透率較低， 故感測信號的強度則較弱，以上的差異可進一步參考圖2的信號波形(a)。當中，信號波峰 H處可視為間隙11的中心點位置恰巧通過感測器124的感測點P，因為間隙11的中心點位 置具有最大的光穿透率。
當間隙11的中心點位置決定后，便設定一信號強度的臨界值TH，當信號強度低于 臨界值TH時，判定此時是待印刷物12通過感測點P，若信號強度高于臨界值TH時，判定此 時是間隙11通過感測點P。如此一來，可決定間隙11與待印刷物12之間的交會點，也就是 待印刷物12的邊緣A,其可作為印刷的起始參考點。
一般來說，臨界值TH大約為感測信號最大值(波峰H處)與最小值(L處)的中 間點，也就是圖2A信號波形中的臨界值TH。然而，由于感測信號通常會受到噪聲的干擾，故 實際上感測信號的波形比較接近于圖2B所示的信號波形。另外，感測信號最大值H與最小 值L之間的差異隨著發(fā)光元件122的輸出光線強度而定，當發(fā)光元件122的輸出功率越大, 則感測信號最大值與最小值之間的差異也隨之越大，反之亦然。然而，當發(fā)光元件122的輸 出功率高過一定程度時，反而會使感測信號最大值與最小值之間的差異也變化，如圖2C所 示的信號波形，該信號波形對應于當發(fā)光元件122為高功率輸出時，很明顯的，此時感測信 號的強弱差異最大值H與最小值L之間的差異小于圖2A與圖2B。關于這樣的現(xiàn)象為發(fā) 光元件122的輸出光線功率過強，強到可以部分穿透待印刷物12的范圍，使得該范圍的感 測信號的最小值L提高，從而造成感測信號的最大值H與最小值L之間的差異變小。在圖 2C的情形下，由于噪聲干擾造成信號波形不明確(有一個以上的可能波峰)，且感測信號的 最大值H與最小值L又太過接近，故臨界值TH的決定變得相當困難。因此，需要一種可以 適時控制發(fā)光元件的輸出功率的機制，使發(fā)光元件的輸出功率保持在適當?shù)姆秶员阏_地進行邊緣偵測。發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提出一種控制方法與相關控制裝置，其可用于邊緣 偵測裝置中，控制其中的發(fā)光元件的輸出功率，使發(fā)光元件的輸出功率得以保持在適當?shù)?范圍，以此避免過高的輸出功率造成邊緣偵測困難的情形。
本發(fā)明的實施例提供一種用于一邊緣偵測裝置的控制方法，其中該邊緣偵測裝置 包含一發(fā)光元件，并接收該發(fā)光元件基于一驅(qū)動信號所產(chǎn)生的一輸出光線來產(chǎn)生一感測信 號，該方法包含決定對應于該感測信號的強弱差異的一第一強弱差異值；調(diào)整該驅(qū)動信 號，并且決定該感測信號基于該調(diào)整后的驅(qū)動信號的一第二強弱差異值；比較該第一強弱 差異值與該第二強弱差異值以產(chǎn)生一比較結果；以及依據(jù)該比較結果來調(diào)整該驅(qū)動信號。
本發(fā)明的實施例提供一種用于一邊緣偵測裝置的控制裝置，其中該邊緣偵測裝置 包含一發(fā)光元件，并接收該發(fā)光元件基于一驅(qū)動信號所產(chǎn)生的一輸出光線來產(chǎn)生一感測信 號。該控制方法包含一調(diào)整模塊，用以調(diào)整該感測信號；以及一感測信號強度偵測模塊， 其用以決定對應于該感測信號的強弱差異的一第一強弱差異值，以及決定該感測信號基于 該調(diào)整模塊調(diào)整后的驅(qū)動信號的一第二強弱差異值；以及一差值計算模塊，用以比較該第 一強弱差異值與該第二強弱差異值以產(chǎn)生一比較結果；其中，該調(diào)整模塊依據(jù)該比較結果 來調(diào)整該驅(qū)動信號。


圖1為現(xiàn)有的邊緣偵測裝置的示意圖。
圖2A 圖2C為現(xiàn)有的邊緣偵測裝置的感測信號的波形圖。
圖3為強弱差異值對驅(qū)動信號的強度值的函數(shù)關系。
圖4為本發(fā)明控制裝置的實施例的功能方塊示意圖。
圖5所示為發(fā)光元件的老化所造成的結果。
圖6為本發(fā)明控制方法的實施例的流程圖。
其中，附圖標記說明如下
120、300 :邊緣偵測裝置
122、400:發(fā)光元件
124、600 :感測裝置
10:待印刷物列
11:間隙
12:待印刷物
13 :薄膜
500:控制電路
510 570 電路模塊具體實施方式

在說明書及后續(xù)的申請專利范圍當中使用了某些詞匯來指稱特定的元件。所屬領域中具有通常知識者應可理解，硬件制造商可能會用不同的名詞來稱呼同一個元件。本說 明書及后續(xù)的申請專利范圍并不以名稱的差異來作為區(qū)分元件的方式，而是以元件在功能 上的差異來作為區(qū)分的準則。在通篇說明書及后續(xù)的請求項當中所提及的“包含”為一開 放式的用語，故應解釋成“包含但不限定于”。此外，“耦接”一詞在此包含任何直接及間接 的電氣連接手段。因此，若文中描述一第一裝置耦接于一第二裝置，則代表該第一裝置可直 接電氣連接于該第二裝置，或透過其他裝置或連接手段間接地電氣連接至該第二裝置。
請先參考圖3，其所示為感測信號的強弱差異值(最大值與最小值的差)與發(fā)光元 件的驅(qū)動信號強度(其中，驅(qū)動信號強度與發(fā)光元件的輸出功率又有一定的比例關系)之 間的關系。如圖所示，在發(fā)光元件的驅(qū)動信號強度值小于P時，感測信號的強弱差異與發(fā)光 元件的驅(qū)動信號強度成正比，而當發(fā)光元件的驅(qū)動信號大于P時，感測信號的強弱差異與 發(fā)光元件的驅(qū)動信號強度成反比。因此，最理想的情況下，需將發(fā)光元件的驅(qū)動信號強度控 制在P值附近，此時感測信號的強弱差異來到最大，也有利于邊緣偵測的進行。
以下將說明本發(fā)明控制電路500的運作，請同時參考圖3與圖4，圖4為本發(fā)明控 制電路的示意圖。如圖所示，控制電路500耦接于一邊緣測偵裝置300，其中邊緣測偵裝置 300包含一發(fā)光元件400與一感測器600，并且用以依據(jù)感測器600所產(chǎn)生的一感測信號S_ Light來調(diào)整用于驅(qū)動發(fā)光元件400的驅(qū)動信號S_Drv，其中驅(qū)動信號S_Drv可由控制電路 500產(chǎn)生，或者由其他電路產(chǎn)生，隨后再由控制電路500來調(diào)整。如圖所示，控制電路500包 含有一感測信號強度偵測模塊510、一差值計算模塊520、一濾波模塊530、一積分模塊540、 一斜率轉(zhuǎn)換模塊550以及一驅(qū)動信號調(diào)整模塊560。感測信號強度偵測模塊510會計算感 測信號S_Light的最大值與最小值之間的差異，產(chǎn)生一強弱差異信號S_Light_Diff，其中， 感測信號強度偵測模塊510以感測信號S_Light于一段時間內(nèi)的相對最大值作為最大值， 也就是對應于如圖1所示的間隙11的中心點的處所產(chǎn)生的信號波峰H，并且以感測信號S_ Light于一段時間內(nèi)的平均值作為相對的最小值，也就是對應于如圖1所示的待印刷物12 的范圍內(nèi)所產(chǎn)生的平均數(shù)值。當強弱差異信號S_Light_Diff決定后，差值計算模塊520會 計算先前的強弱差異信號S_Light_Diff’與目前的強弱差異信號S_Light_Diff之間的一 差值S_error,控制電路500根據(jù)差值S_error來調(diào)整驅(qū)動信號S_Dry的強度。
于控制電路500運作之初，驅(qū)動信號調(diào)整模塊560將驅(qū)動信號S_Drv的強度值(其 可為電壓或者是電流)由零調(diào)整至為A，此時，由目前的強弱差異值S_Light_Diff (驅(qū)動信 號S_Drv為A時造成的強弱差異)大于先前的強弱差異值S_Light_Diff’ (驅(qū)動信號S_Drv 為零時造成的強弱差異)，因此，根據(jù)強度偵測模塊510的結果，驅(qū)動信號調(diào)整模塊560會繼 續(xù)增加驅(qū)動信號S_Drv的強度，將驅(qū)動信號S_Drv增加一個步階(step)，致使驅(qū)動信號S_ Drv的強度值會增加至B。應當注意的是，于本發(fā)明不同實施例中，驅(qū)動信號調(diào)整模塊560 可直接輸出調(diào)整后的驅(qū)動信號S_Drv，或者是輸出該步階，并通過外部的電路/模塊來調(diào)整 驅(qū)動信號S_Drv。之后，直到驅(qū)動信號S_Drv強度以遞增步階的調(diào)整方式至C時，此時，目 前的強弱差異值S_Light_Diff (對應于驅(qū)動信號S_Drv為C時的強弱差異)仍大于先前的 強弱差異值S_Light_Diff’ (對應于驅(qū)動信號S_Drv為B時的強弱差異)。此時，于本發(fā)明 不同實施例中，驅(qū)動信號調(diào)整模塊560可選擇繼續(xù)增加驅(qū)動信號S_Drv的強度，或暫時停止 增加驅(qū)動信號S_Drv的強度。當驅(qū)動信號調(diào)整模塊560選擇繼續(xù)增加驅(qū)動信號S_Drv的強 度，且驅(qū)動信號S_Drv的強度值增加至D時，此時根據(jù)強度偵測模塊510的偵測結果可知，目前的強弱差異信號S_Light_Diff小于先前的強弱差異故會改變調(diào)降驅(qū)動信號S_Dry的強度使得驅(qū)動信號S_Dry的強度值落于C點或E點，結束原本以遞增步階來調(diào)整的方式，并且改用較為準確的微調(diào)方式，使驅(qū)動信號S_Drv維持于一定的強度值。 本發(fā)明的微調(diào)方式說明如下
首先，差值計算模塊520會以目前驅(qū)動信號S_Drv的強度值所對應的強弱差異值 S_referencel或S_reference2 (對應于C點或E點)來作為參考值，并且將參考值與目前感測信號的強弱差異值S_Light_Diff比較,產(chǎn)生差值S_error。根據(jù)差值S_error,濾波模塊530將產(chǎn)生一濾波結果。接著，積分模塊540對該濾波結果進行一積分處理以產(chǎn)生一積分結果。之后，斜率轉(zhuǎn)換模塊550將對該積分結果進行斜率轉(zhuǎn)換，以產(chǎn)生一驅(qū)動信號補償值，其中斜率轉(zhuǎn)換基于線段AB的斜率(或其它平行線段)來進行，原因在于，由差值計算模塊520所產(chǎn)生的差值S_error為對應于圖3的Y軸上的數(shù)值差，也就是強弱差異值之間的差，若要依據(jù)該差值來產(chǎn)生發(fā)光元件400的增益補償值，則須將該差值轉(zhuǎn)換為X軸上的數(shù)值差。最后，驅(qū)動信號調(diào)整模塊560會依據(jù)該驅(qū)動信號補償值來調(diào)整驅(qū)動信號S_Drv的強度。 通過以上電路的運作，當參考的強弱差異值(S_referencel或S_reference2)大于目前的強弱差異值(S_Light_Diff)時，則由以上電路所組成的調(diào)整模塊570，將可通過取差值、濾波、積分等一連串過程，調(diào)升驅(qū)動信號S_Drv的強度值，反之，調(diào)整模塊570調(diào)降該驅(qū)動信號的強度值。在參數(shù)理想設定(例如濾波模塊或積分模塊的時間常數(shù))的情形下，將驅(qū)動信號S_Drv的強度值將可穩(wěn)定地維持于參考值S_referencel或S_reference2所對應的強度值C或E。也就是說，一旦發(fā)現(xiàn)驅(qū)動信號強度調(diào)整后所對應的強弱差異值小于驅(qū)動信號強度調(diào)整前的強弱差異值時，調(diào)整模塊570將驅(qū)動信號S_Drv的強度值將拉回目前的參考值。 而在調(diào)整后的感測信號的強弱差異值大于驅(qū)動信號強度調(diào)整前的強弱差異值的時候，則持續(xù)增加驅(qū)動信號S_Drv的強度值。
在某些情形下，若是將差值計算模塊520的參考值選在P值所對應值S_ referencd，并且目前的強弱差異值為S_referenCe2，則根據(jù)以上所述的調(diào)整機制，驅(qū)動信號3_01^的強度值將會往X軸的右方增加，依照這種趨勢繼續(xù)下去，則所計算出目前的強弱差異值(S_Light_Diff)將會持續(xù)下降，使得其永遠小于參考值S_reference3，如此一來， 便無法達成原本穩(wěn)定控制發(fā)光元件的效果。為了避免這樣的情形發(fā)生，因此，若是驅(qū)動信號調(diào)整模塊560數(shù)次接收到為正值的驅(qū)動信號補償值(由斜率轉(zhuǎn)換模塊550所產(chǎn)生)，此時會認定目前的驅(qū)動信號S_Drv的強度值為P，并且調(diào)降驅(qū)動信號S_Drv的強度值，其可透過于驅(qū)動信號調(diào)整模塊560中設置一反相電路來處理驅(qū)動信號補償值來達成。請注意，以上的控制裝置500可以軟件、軟件加硬件，或者是單純的硬件架構來實施，以上變化均屬本發(fā)明的范疇。
本發(fā)明的優(yōu)點在于可避免噪聲干擾或者是發(fā)光元件本身的老化問題。如圖5所示，若發(fā)光元件有老化的現(xiàn)象時，強弱差異值對上驅(qū)動信號強度值的函數(shù)關系會偏移。此時，發(fā)光元件的較佳工作點將會取得不易，但通過本發(fā)明的機制，仍可有效地將發(fā)光元件的驅(qū)動信號 的強度值維持在一個相對理想的位置。
本發(fā)明的一實施例提供一種用于邊緣偵測裝置的控制方法，該方法的實施例請參考圖6，其為一流程圖。如圖所示，本發(fā)明方法包含有步驟610 :決定對應于該感測信號的強弱差異的一第一強弱差異值；步驟620 :調(diào)整該驅(qū)動信號，并且決定該感測信號基于該調(diào)整后的驅(qū)動信號的一第二強弱差異值；步驟630 :比較該第一強弱差異值與該第二強弱差 異值以產(chǎn)生一比較結果；以及步驟640 :依據(jù)該比較結果來調(diào)整該驅(qū)動信號。由于以上步驟 已于先前說明，在此不另作贅述。
綜上所述，本發(fā)明的控制裝置與控制方法可以有效地維持邊緣裝置裝置中的發(fā)光 元件的輸出光線強度，確保感測信號的品質(zhì)，提高邊緣偵測的正確性。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與 修飾，皆應屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權利要求
1.一種用于一邊緣偵測裝置的控制方法，其中該邊緣偵測裝置包含一發(fā)光元件，并接收該發(fā)光元件基于一驅(qū)動信號所產(chǎn)生的一輸出光線來產(chǎn)生一感測信號，該方法包含決定對應于該感測信號的強弱差異的一第一強弱差異值；調(diào)整該驅(qū)動信號，并且決定該感測信號基于該調(diào)整后的驅(qū)動信號的一第二強弱差異值；比較該第一強弱差異值與該第二強弱差異值以產(chǎn)生一比較結果；以及依據(jù)該比較結果來調(diào)整該驅(qū)動信號。
2.如權利要求1所述的控制方法，其中依據(jù)該比較結果來調(diào)整該驅(qū)動信號的步驟包含當該比較結果指出該第一強弱差異值小于該第二強弱差異值時，調(diào)升該驅(qū)動信號的強度值；以及當該比較結果指出該第一強弱差異值大于該第二強弱差異值時，調(diào)降該驅(qū)動信號的強度值。
3.如權利要求1所述的控制方法，其中依據(jù)該比較結果來調(diào)整該驅(qū)動信號的步驟包含當該比較結果指出該第一強弱差異值大于該第二強弱差異值時，調(diào)升該驅(qū)動信號的強度值；以及當該比較結果指出該第一強弱差異值小于該第二強弱差異值時，調(diào)降該驅(qū)動信號的強度值。
4.如權利要求1所述的控制方法，其中依據(jù)該比較結果來調(diào)整該驅(qū)動信號的步驟包含當該比較結果指出該第一強弱差異值大于該第二強弱差異值時，調(diào)升該驅(qū)動信號的強度值；以及若調(diào)升后的該驅(qū)動信號仍使得該比較結果繼續(xù)指出該第一強弱差異值大于該第二強弱差異值時，調(diào)降該驅(qū)動信號的強度值。
5.如權利要求1所述的控制方法，其中依據(jù)該比較結果來調(diào)整驅(qū)動信號的步驟包含 計算該第一信號強度差異值與該第二信號強度差異值之間的一差值；對該差值進行一濾波處理以產(chǎn)生一濾波結果；對該濾波結果進行一積分處理以產(chǎn)生一積分結果；以及依據(jù)該積分結果米調(diào)整該驅(qū)動信號。
6.如權利要求5所述的控制方法，其中依據(jù)該積分結果來調(diào)整該驅(qū)動信號的步驟包含對該積分結果進行一斜率轉(zhuǎn)換以產(chǎn)生一驅(qū)動信號補償值；以及依據(jù)驅(qū)動信號補償值來調(diào)整該驅(qū)動信號；其中該斜率轉(zhuǎn)換依據(jù)該第一強弱差異值與該第二強弱差異值對應于該驅(qū)動信號調(diào)整前后的關系來進行。
7.如權利要求1所述的控制方法，其中決定該第一強弱差異值的步驟包含決定該感測信號于一特定時間內(nèi)的一平均值；決定該感測信號的一最大值；以及依據(jù)該平均值與該最大值來決定該第一信號強弱差異值。
8.如權利要求1所述的控制方法，其中決定該第二強弱差異值的步驟包含決定該感測信號于一特定時間內(nèi)的一平均值；決定該感測信號的一最大值；以及依據(jù)該平均值與該最大值來決定該第二強弱差異值。
9.一種用于一邊緣偵測裝置的控制裝置，其中該邊緣偵測裝置包含一發(fā)光元件，并接收該發(fā)光元件基于一驅(qū)動信號所產(chǎn)生的一輸出光線來產(chǎn)生一感測信號，該控制裝置包含一調(diào)整模塊，用以調(diào)整該驅(qū)動信號；一感測信號強度偵測模塊，用以決定對應于該感測信號的強弱差異的一第一強弱差異值；以及決定該感測信號基于該調(diào)整模塊調(diào)整該驅(qū)動信號后所對應的一第二強弱差異值; 以及一差值計算模塊，耦接于該感測信號強度偵測模塊，用以比較該第一強弱差異值與該第二強弱差異值以產(chǎn)生一比較結果；其中該調(diào)整模塊依據(jù)該比較結果再次調(diào)整該驅(qū)動信號。
10.如權利要求9所述的控制裝置，其中當該比較結果指出該第一強弱差異值小于該第二強弱差異值時，該調(diào)整模塊調(diào)升該驅(qū)動信號的強度值；以及當該比較結果指出該第一強弱差異值大于該第二強弱差異值時，調(diào)整模塊調(diào)降該驅(qū)動信號的強度值。
11.如權利要求9所述的控制裝置，其中當該比較結果指出該第一強弱差異值大于該第二強弱差異值時，該調(diào)整模塊調(diào)升該驅(qū)動信號的強度值；以及當該比較結果指出該第一強弱差異值小于該第二強弱差異值時，該調(diào)整模塊調(diào)降該驅(qū)動信號的強度值。
12.如權利要求9所述的控制裝置，其中依據(jù)該比較結果來調(diào)整該驅(qū)動信號的步驟包含當該比較結果指出該第一強弱差異值大于該第二強弱差異值時，該調(diào)整模塊調(diào)升該驅(qū)動信號的強度值；以及若調(diào)升后的該驅(qū)動信號仍使得該比較結果繼續(xù)指出該第一強弱差異值大于該第二強弱差異值時，該調(diào)整模塊調(diào)降該驅(qū)動信號的強度值。
13.如權利要求9所述的控制裝置，其中依據(jù)該調(diào)整模塊包含一差值計算模塊，用以計算該第一信號強度差異值與該第二信號強度差異值之間的一差值;一濾波模塊，耦接于該差值計算模塊，用以對該差值進行一濾波處理以產(chǎn)生一濾波結果;一積分模塊，耦接于該濾波模塊，用以對該濾波結果進行一積分處理以產(chǎn)生一積分結果；以及一驅(qū)動信號調(diào)整模塊，耦接于該積分模塊，用以依據(jù)該積分結果來調(diào)整該驅(qū)動信號。
14.如權利要求13所述的控制裝置，其中該調(diào)整模塊另包含一斜率轉(zhuǎn)換模塊，耦接于該積分模塊與該驅(qū)動信號調(diào)整模塊之間，用以對該積分結果進行一斜率轉(zhuǎn)換以產(chǎn)生一驅(qū)動信號補償值，其中該驅(qū)動信號調(diào)整模塊依據(jù)驅(qū)動信號補償值來調(diào)整該驅(qū)動信號；其中該斜率轉(zhuǎn)換模塊依據(jù)該第一強弱差異值與該第二強弱差異值對應于該驅(qū)動信號調(diào)整前后的關系來進行該斜率轉(zhuǎn)換。
15.如權利要求9所述的控制裝置，其中該感測信號強度偵測模塊決定該感測信號于一特定時間內(nèi)的一平均值；決定該感測信號的一最大值；以及依據(jù)該平均值與該最大值來決定該第一信號強弱差異值。
16.如權利要求9所述的控制裝置，其中感測信號強度偵測模塊決定該感測信號于一特定時間內(nèi)的一平均值；決定該感測信號的一最大值；以及依據(jù)該平均值與該最大值來決定該第二強弱差異值。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于邊緣偵測裝置的控制方法與控制裝置，該控制方法中，該邊緣偵測裝置包含一發(fā)光元件，并接收該發(fā)光元件基于一驅(qū)動信號所產(chǎn)生的一輸出光線米產(chǎn)生一感測信號，該方法包含決定對應于該感測信號的強弱差異的一第一強弱差異值；調(diào)整該驅(qū)動信號，并且決定該感測信號基于該調(diào)整后的驅(qū)動信號的一第二強弱差異值；比較該第一強弱差異值與該第二強弱差異值以產(chǎn)生一比較結果；以及依據(jù)該比較結果米調(diào)整該驅(qū)動信號。
文檔編號B41F33/00GK103057261SQ201110329260
公開日2013年4月24日 申請日期2011年10月24日 優(yōu)先權日2011年10月24日
發(fā)明者鄭丁元 申請人:致伸科技股份有限公司