DE3518608C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Vorlagenabtaster nach
dem Oberbegriff des Patentanspruchs.
Ein Vorlagenabtaster der gattungsgemäßen Art ist aus
dem Stand der Technik (vgl. DE-OS 26 49 918) bekannt.
Bei dem bekannten optischen System zur Projektion zweier
Bilder eines Objekts sind die Mittel zur Aufspaltung
des Strahlenbündels als halbdurchlässige Spiegel reali
siert. Diese halbdurchlässigen Spiegel verursachen je
doch Lichtverluste, was letztlich zu Beschränkungen im
Hinblick auf die Abtast-, d. h. Arbeitsgeschwindigkeiten
führt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Vorlagen
abtaster der gattungsgemäßen Art dahingehend weiterzu
bilden, daß die Abtast- bzw. Arbeitsgeschwindigkeit er
höht wird.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Mittel zum
Aufspalten des Strahlenbündels als Reflexionsmaske aus
gebildet sind, die aus alternierend angeordneten Blenden
öffnungen und Reflexionsflächen besteht, so daß die Ab
bildungen von Bildelementen, die die Blendenöffnungen
passieren, auf eine erste Reihe eindimensionaler Feld
sensoren und die Abbildungen von Bildelementen, die an
den Reflexionsflächen der Reflexionsmaske reflektiert
werden auf eine zweite Reihe eindimensionaler Feldsensoren
projiziert werden.
Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Vorlagenabtasters ist
es möglich, Bildsignale mit einer hohen Auflösung und
- verglichen mit dem Stand der Technik - relativ hohen
Arbeitsgeschwindigkeiten abzutasten.
Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert.
Darin ist im einzelnen folgendes dargestellt:
Fig. 1a zeigt schematisch den Aufbau eines
bekannten optischen Strahlenganges
zum Abtasten einer Vorlage bzw. eines
Bildes;
Fig. 1b zeigt eine schematische, aber perspekti
vische Darstellung des Aufbaus des be
kannten optischen Strahlenganges gemäß
Fig. 1a;
Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild gemäß der
ersten Ausführungsform nach Fig. 1 mit
einer besonderen Darstellung der CCD-
Treibersignale und der Ausgangs-Bild
signale;
Fig. 3 ist ein Zeit-Diagramm der Ausgangssignaleder
Schaltung gemäß Fig. 2;
Fig. 4a zeigt schematisch den Aufbau eines
optischen Strahlenganges gemäß einer
zweiten Ausführungsform;
Fig. 4b ist eine Vorderansicht einer reflektieren
den Maske, wie sie beim Strahlengang ge
mäß Fig. 4a verwendet wird.
Wie man aus den Fig. 1a und 1b im einzelnen erkennt, sind
eindimensionale CCD-Feldsensoren 1a/1b dargestellt. Der
Grundaufbau umfaßt ferner Blenden 2a/2b, einen halbdurch
lässigen Spiegel 3, eine Linse 4 und ein Original
bild 5; ein Pfeil 6 zeigt die Bewegungsrichtung des
Originalbildes 5 an. Die Blenden 2a und 2b enthalten eine
Reihe von Öffnungen 7a, 7b, deren Positionen relativ
zueinander so verschoben sind, daß die Bilder der Bild
elemente, die durch eine feine Unterteilung eines auf
die CCD-Feldsensoren 1a, 1b projizierten linearen Be
reiches des Originalbildes 5 gebildet wurden und alter
nierend die Blenden 2a/2b passieren können.
Bei Fig. 1b werden Bildelemente A1, B1, A2, B2,...An, Bn
von unten her oder von rechts oben her oder von links her
beleuchtet, wobei eine Lichtquelle in der Figur nicht
dargestellt ist. Licht, das durch das Originalbild hin
durchgetreten oder von diesem reflektiert wurde, gelangt
durch eine Linse 4 hindurch und wird sodann durch einen
halbdurchlässigen Spiegel 3 in zwei Strahlengänge aufge
spalten, die sodann jeweils auf die beiden Blenden 2a, 2b
projiziert werden, um hierauf Bilder abzubilden. Die
Blende 2a enthält eine Anzahl von Öffnungen 7a, durch
welche Licht aus den Bildelementen A1, A2, . . .An hindurch
tritt. Eine Bildelement-Information entsprechend den
Elementen A1, A2...An wird in dem CCD-Feldsensor 1a ge
speichert, der aus einer Reihe von Fotodetektoren be
steht, die jeweils den Öffnungen 7a gegenüberliegen.
Weiterhin werden die Bildelement-Informationen ent
sprechend den Bildelementen B1, B2..Bn in dem CCD-Feld
sensor 1b gespeichert und zwar mittels eines Strahlen
bündels, das vom halbdurchlässigen Spiegel 3 reflektiert
wird und durch die Anzahl von Öffnungen 7b in der Blende
2b hindurchtritt.
Diese genannten Teile der Bildelement-Informationen
werden mittels der in Fig. 2 wiedergegebenen Schaltung
kombiniert. Sie werden in Bildelement-Signale umge
wandelt und ihren relativen Positionen auf dem Orignal
bild 5 entsprechend, nämlich in der Reihenfolge A1B1,
A2B2,...AnBn, zusammengeführt.
Die in Fig. 2 als Ausführungsbeispiel dargestellte
Schaltung ist derart gestaltet, daß sie das oben be
schriebene Kombinationssignal aufzunehmen vermag. Das
Zeitdiagramm gemäß Fig. 3 zeigt den zeitlichen Verlauf
eines jeden Signals im Kombinations-Signal.
In Fig. 2 sind - analog zu Fig. 1 - für gleiche Bau
elemente dieselben Bezugszeichen verwendet. Außerdem
sieht man dort ferner A/D-Wandler 11a/11b, D-Flip-Flops
12a/12b, einen Selektor 13, sowie einen Taktgenerator 14.
Durch Speichern der Zeitimpulse c/d werden Bildelement-
Informationen als elektrische Signale in den entsprechen
den Fotodetektorzellen der eindimensionalen CCD-Feld
sensoren 1a/1b gespeichert. Diese Bildelement-Informationen
werden dann als Bildelementsignale e/f gemäß den Zeit
impulsen a/b abgegeben.
Die Bildelementsignale e/f werden jeweils durch die
A/D-Wandler 11a/11b umgewandelt. Die Zeitpunkte der resul
tierenden Digitalsignale werden jeweils durch die D-FLip-
Flops 12a/12b justiert und die resultierenden Digital
signale werden sodann dem Selektor 13 eingespeist.
Der Selektor 13 wählt das am Ausgang des Feldsensors 1a
anstehende Signal e und damit die Signale, die den Bild
element-Informationen auf den Bildelementen A1, A2,...An
entsprechen aus, wenn das Selektorsignal g des Taktgene
rators 14 dem logischen variablen "1"-Level entspricht.
Das Signal f des CCD-Feldsensors 1b, und damit die Signale
entsprechend der Bildelement-Information auf den Bild
elementen B1, B2, ...Bn wird dann ausgewählt, wenn das
Selektorsignal g dem Logischen variablen "0"-Level ent
spricht.
Die einzelnen Elemente der Bildinformation werden somit
in der Reihenfolge abgegeben, die den Bildelementen
A1, B1, A2, B2 . . ., An, Bn entspricht (vgl. Fig. 3). Die
Bildsignale können somit mit einer halben Teilung einer
Bildelemententeilung, bzw. eines Bildelementabstands
abgegeben werden, wobei diese Teilung die ist, bei der
Bildsignale von nur einem der CCD-Feldsensoren abgegeben
werden. Mit anderen Worten ausgedrückt bedeutet dies, daß
die Auflösung dem Zweifachen gegenüber der einzelnen
Anwendung eines der CCD-Feldsensoren entspricht.
Das Originalbild 5 wird mit einer vorgegebenen Steigung
in der durch den Pfeil 6 angegebenen Richtung zugeführt,
und zwar synchron mit den Zeitimpulsen c/d eines jeden
Abtastzyklusses. Die erwähnte Bildinformation und das
Kombinationssignal werden bei jedem Abtastzyklus wieder
holt, so daß die gesamte Fläche des Originalbildes abge
tastet wird. Das Originalbild 5 kann auch kontinuierlich
zugeführt werden.
Die Arbeitsweise der zuvor beschriebenen Ausführungsform
basiert auf der Anwendung digitaler Signale. Es können
natürlich auch analoge Ausgangssignale der CCD-Feld
sensoren 1a/1b verwendet werden und zwar so, wie sie vor-
Liegen, vorausgesetzt, daß der Selektor 13 durch einen
Analogsignalselektor, wie beispielsweise einen Analog
schalter, ersetzt wird. In diesem Falle haben die Bild
signale eine Auflösung, die gleich dem Zweifachen jener
ist, welche bei Anwendung von nur einem einzigen der CCD-
Feldsensoren 1a/1b vorliegt.
Die vorliegende Erfindung soll in Bezug auf die Fig.
4a und 4b näher beschrieben werden. Hierbei sind wieder
für gleiche oder ähnliche Elemente wie jene in Fig. 1
dieselben Bezugszeichen verwendet.
Die Ausführungsform gemäß Fig. 4 unterscheidet sich von
der gemäß Fig. 1 darin, daß sie mit einer Reflexions
maske, d. h. einer reflektierenden Maske 21 statt einem
halbdurchlässigen Spiegel 3 und mit Hilfslinsen 22a/22b
statt mit den Blenden 2a/2b ausgerüstet ist. Außerdem
ist zwischen der Linse 4 und der reflektierenden Maske 21
ein Schlitz 27 vorgesehen.
Die Darstellung gemäß Fig. 4b zeigt in Aufsicht die Einzel
heiten der reflektierenden Maske 21. Diese ist im wesent
lichen dadurch verifiziert, daß bei einer nicht reflek
tierenden Fläche 24 eine Anzahl von lichtdurchlässigen
Bereichen, beispielsweise Öffnungen 25 sowie total re
flektierende Spiegelbereiche 26 abwechselnd in einer vorbe
stimmten Steigung bzw. Teilung angeordnet sind.
Ähnlich der ersten Ausführungsform werden die Bildelemente
A1, B1, A2, B2,...An, Bn auf dem Originalbild durch eine
nicht dargestellte Lichtquelle beleuchtet, wobei die
Bilder durch die Linse 4 über einen Schlitz 27 auf die
reflektierende Maske 21 projiziert werden.
Von den Bildern der Bildelemente, die auf die reflektieren
de Maske 21 projiziert wurden, treten die Strahlenbündel
von den Bildelementen A1, A2,...,An durch die Öffnungen 25
hindurch, die in den entsprechenden Positionen auf der
reflektierenden Maske 21 angeordnet sind. Sie werden so
dann durch die Linse 22a auf der Fläche des eindimensionalen
CCD-Feldsensors fokussiert, d. h. auf der Fläche des CCD-
Feldsensors 1a, in welchem die Teile der Bildelement-
Information aus den Bildelementen A1, A2...,An abge
speichert werden.
Die Teile der in den CCD-Feldsensoren 1a/1b gespeicherten
Bildelement-Informationen werden auf die gleiche Weise
wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel aufbereitet, was
in gleicher Weise zur Erzeugung von Bildsignalen führt,
deren Auflösung dem Zweifachen jener entspricht, wie
sie bei Anwendung von lediglich einem der CCD-Feld
sensoren 1a/1b erhalten würde.
Wie sich aus dem Vorausgegangenen ergibt, hat die Er
findung insbesondere den Vorteil, daß sich die Licht
verluste durch den halbdurchlässigen Spiegel minimieren
lassen, wodurch letztlich ein schnelleres Abtasten als
nach dem Stand der Technik möglich ist.
Claims (1)
- Vorlagenabtaster mit einer optischen Abtasteinrichtung zur Abtastung der auf ein und derselben Abtastlinie eines Bildoriginals liegenden Bildelemente und zur linearen Projektion (Abbildung) der Bildelemente in Form eines Strahlen bündels,
mit Mitteln zum Aufspalten des Strahlenbündels in eine gegenüber der Abtastlinie des Bildoriginals alter nierende Folge von Bildelementen,
mit einer Mehrzahl von Feldsensoren, die die alter nierenden Folgen von Bildelementen empfängt und als korrespondierende Bildsignale abgibt, und
mit Mitteln zum Verbinden der von den Feldsensoren abge gebenen Bildsignale und zur Abgabe der Bildsignale in der der Abtastlinie entsprechenden Ordnung der Bildelemente abgeben, dadurch gekennzeichnet,
daß die Mittel zum Aufspalten des Strahlenbündels als Reflexionsmaske ausgebildet sind, die aus alternierend angeordneten Blendenöffnungen und Reflexionsflächen besteht, so daß die Abbildungen von Bildelementen,die die Blenden öffnungen passieren, auf eine erste Reihe eindimensionaler Feldsensoren und die Abbildungen von Bildelementen, die an den Reflexionsflächen der Reflexionsmaske reflektiert werden auf eine zweite Reihe eindimensionaler Feldsensoren projiziert werden.
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