DE3605696C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Bildauslesevorrichtung, mit
einer Vielzahl von Bildfühlern, von denen jeder eine
Vielzahl von Bildelementen zur photoelektrischen
Umwandlung von einfallendem Licht und zum Speichern
eines Signales aufweist, mit einer
Signalauslesesteuereinrichtung zur Steuerung der
Signalauslesung aus den Bildfühlern und einer
Signalverarbeitungseinrichtung zur Verarbeitung eines
Zeitsignals, entsprechend dem Signal, welches der Reihe
nach von den Bildfühlern ausgelesen worden ist, und ein
entsprechendes Verfahren zum Auslesen eines Bildes mit
einer Vielzahl von Bildfühlern durch photoelektrische
Umwandlung von auffallendem Licht und Speichern eines
Signales, wobei das Signal nacheinander von den
Bildfühlern ausgelesen und als Zeitreihensignal
verarbeitet wird.
Im allgemeinen wird eine Bildauslesevorrichtung als eine
Eingabeeinheit für eine Bildwiedergabevorrichtung oder
eine Bildaufzeichnungsvorrichtung verwendet. Eine
Bildauslesevorrichtung wird auch verwendet, um die
Merkmale eines Bildes abzufragen bzw. abzutasten.
Beispielsweise werden vor der Herstellung des
Farbabzuges mit einem Farbvergrößerungsgerät die Dichten
der drei Farben (Blau, Grün, Rot) bei einer Vielzahl von
Punkten, die auf einer Farbvorlage (Farbnegativfilm,
Farbpositivfilm o. ä.) festgelegt werden, gemessen. Die
Farbvorlagen werden nach Szenen aufgrund der drei
Farbdichten in jedem Punkt klassifiziert. Jede
klassifizierte Szene wird dann einer Farbkorrektur
unterworfen, um einen schönen, farbausgeglichenen Abzug
zu erzeugen.
Üblicherweise ist eine bekannte Bildauslesevorrichtung
aufgebaut aus drei Bilkfühlern von denen jede
photoelektrisch Licht von jeweils einer der drei Farben
in ein elektrisches Signal umwandelt und dieses
speichert, drei Signalverarbeitungen zur Verarbeitung
von Signalfolgen, die von den entsprechenden Bildfühlern
ausgegeben werden, und einer Speichereinheit zum
Speichern der Ausgänge der
Signalverarbeitungseinrichtung. Die
Signalverarbeitungseinrichtung der
Bildauslesevorrichtung von diesem Typ ist unabhängig für
jede Farbe vorgesehen und wegen ihrer
Hochgeschwindigkeitsarbeitsweise zum parallelen
Aufnehmen der entsprechenden Signalfolge kostspielig.
Deshalb besteht eine Schwierigkeit darin, daß die
Ausgestaltung der Vorrichtung kompliziert wird und mit
höheren Kosten verbunden ist.
Eine Bildauslesevorrichtung, die die eingangs erwähnten
Merkmale aufweist, ist aus der DE 29 15 140 bekannt.
In der DE 34 16 058 A1 ist eine Bildaufnahmeeinrichtung
beschrieben, die einen photoempfindlichen Teil zum
Umsetzen eines aufzunehmenden Objektbildes in
elektrische Information und zum Speichern derselben,
sowie eine Speichersteuereinrichtung zur Abgabe eines
Signales für die Steuerung des Speicherzustandes in dem
photoempfindlichen Teil umfaßt. In dieser
Speichereinrichtung ist eine Änderung der
Speicherladungszeit vorgesehen, die zu einer Variation
der Verschlußgeschwindigkeit, um scharfe Bilder von
einem sich mit hoher Geschwindigkeit bewegenden Objekt
zu erhalten, dient. Die Änderung der Ladungsspeicherzeit
erfolgt entsprechend dem Prinzip für die
Verschlußgeschwindigkeitssteuerung einer
photographischen Kamera.
Aus der DE 33 33 801 A1 ist eine
Farbsignalverarbeitungsschaltung bekannt, die zur
Verwendung in einem Farbbilddrucker bestimmt ist, und
welche eine Eigangsschaltung, die mit einer
Farbsignalquelle verbunden ist, umfaßt. Diese
Farbsignalverarbeitungsschaltung enthält einen
Multiplexer, der eines von drei Farbsignalen
entsprechend der Farbe eines Farbbandes für den Drucker
auswählt.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine
gegenüber dem Stand der Technik verbesserte
Bildauslesevorrichtung und ein verbessertes
Bildausleseverfahren der eingangs erwähnten Art zu
schaffen.
Die diese Aufgabe lösende Bildauslesevorrichtung ist
dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur
Steuerung eines Parallelbetriebes der Bildfühler und
eine Ladungsspeicherzeiteinstelleinrichtung zur
Einstellung der Ladungsspeicherzeit unabhängig von jedem
Bildfühler entsprechend der Intensität des
darauffallenden Lichtes derart vorgesehen sind, daß ein
Maximalwert des Signales etwa den Sättigungswert des
Bildfühlers erreicht, und daß die
Signalauslesesteuereinrichtung zur Festlegung der
Signalauslesezeit derart vorgesehen ist, daß die
Signalauslesezeiten der Bildfühler einander zeitlich
nicht überlappen.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist gekennzeichnet durch:
unabhängiges Einstellen einer Ladungsspeicherzeit für
jeden Fühler entsprechend der Intensität des
einfallenden Lichtes derart, daß der maximale Wert des
Signales entsprechend dem Licht von dem hellsten Bereich
etwa der Sättigungswert des Bildfühlers wird, Beginnen
der Ladungsspeicherung der Vielzahl von Bildfühlern zum
gleichen Zeitpunkt oder zeitversetzt, Beenden der
Ladungsspeicherung nach Verstreichen der
Ladungsspeicherzeit bei jedem Bildfühler, und Auslesen
eines Zeitreihensignales, welches dem Signal von dem
Bildfühler in der Reihenfolge der Beendigung der
Ladungsspeicherung der Vielzahl von Bildfühlern
entspricht.
Durch diese erfindungsgemäßen Merkmale wird erreicht,
daß automatisch eine optimale Anpassung an die
individuelle mittlere Bildhelligkeit bzw. die mittleren
optischen Dichten eines auszulesenden Farbbildes
erfolgt.
Weitere durch die Erfindung erzielbare Vorteile bestehen
darin, daß der dynamische Bereich der Bildfühler
erweitert werden kann und Signale mit geringem
Untergrund werden können, indem unabhängig eine
Ladungsspeicherzeit für jeden Bildfühler aufgrund des
auf ihn fallenden Lichtes einstellbar ist. Ferner kann
ein Bild mit hoher Geschwindigkeit abgelesen werden,
indem die entsprechenden Bildfühler parallel betrieben
werden. Darüber hinaus können Signale mit geringerem
Untergrund erhalten werden, indem jedes Signal derart
abgenommen wird, daß eine Wartezeit vor der Abnahme
eines jeden Signales von den Bildfühlern kürzer wird.
Die Ladungsspeicherzeit eines jeden Bildfühlers wird
unabhängig aufgrund des auffallenden Lichtes gesteuert.
Es gibt zwei Treiberverfahren für die Bildfühler: Gemäß
dem ersten Verfahren wird die Speicherstartzeit
jedes Bildfühlers verändert und die Ladungsspeicherung
wird parallel durchgeführt. Anschließend werden die Signale
der Reihe nach entsprechend der Ladungsspeicherungsreihenfolge
des Bildfühlers abgenommen.
Bei dem zweiten Verfahren wird mit der Ladungsspeicherung
eines jeden Bildfühlers zur gleichen Zeit begonnen und
nach dem Verstreichen von jeweils einer besonderen Ladungsspeicherungszeit
beendet. Anschließend werden die
Signale der Reihe nach in der Beendigungsreihenfolge
der Ladungsspeicherung des Bildfühlers abgenommen.
Als der vorhergehend erwähnte Bildfühler sind Bildfühler
vom CCD (ladungsgekoppelte Einrichtung) Typ, Bildfühler
vom MOS-Typ, Bildfühler vom CCD-Typ und ähnliche bekannt,
bei denen alle die Erfindung anwendbar ist. Im Falle
eines Bildfühlers vom CCD-Typ ist die Ladungsspeicherung
beendet und abgeschlossen, wenn ein Ladungssignal dem
Übertragungsbereich von dem Fühlerbereich zugeführt wird,
und die Ladungsspeicherdauer ist der Zeitraum von dem
Beginn der Ladungsspeicherung bis zum Zeitpunkt der Ladungsüberführung.
Die Signalabnahme wird dadurch erzielt,
daß ein Ladungssignal dem Ausgangsbereich von dem Überführungsbereich,
der die Fähigkeit der Ladungsspeicherung
hat, übertragen wird. Die Übertragungs des Ladungssignals
von dem Fühlerbereich zu dem Übertragungsbereich kann
entweder durch ein Zwischenleitungssystem oder ein Rahmenübertragungssystem
bzw. Flächenübertragungssystem
erfolgen. Im Falle eines Bildfühlers vom MOS-Typ wird
die Signalabnahme durch MOS-Transistoren vorgenommen,
die in einer Matrixanordnung vorliegen, so daß der Zeitpunkt,
wenn die Ladungsspeicherung beendet ist, und das
Signal abgenommen wird, miteinander gleich werden. Deshalb
ist es bei einem Bildfühler vom MOS-Typ erforderlich,
einfallendes Licht am Ende der Ladungsspeicherung
abzuschirmen, wenn mit der folgenden Signalabnahme vorübergehend
gewartet wird, obgleich es nicht in dem Fall
erforderlich ist, wenn die Signalabnahme unmittelbar
nach der Beendigung der Ladungsspeicherung durchgeführt
wird. Die Abschirmung von einfallendem Licht kann entweder
dadurch erreicht werden, daß ein zu dem jeweiligen
Farblicht komplementäres Farbabschneidefilter eingeführt
wird oder daß ein vor dem Bildfühler, dessen Ladungsspeicherung
abgeschlossen ist, angeordneter Verschluß
geschlossen wird.
Im Falle des Auslesens eines Farbbildes werden drei
Arten von Bildfühlern verwendet. Das heißt, ein Bildfühler
für die blaue Farbe, um fotoelektrisch blaues
Farblicht umzuwandeln, ein Bildfühler für die grüne
Farbe, um fotoelektrisch grünes Farblicht umzuwandeln,
und ein Bildfühler für die rote Farbe, um fotoelektrisch
rotes Farblicht umzuwandeln. Andererseits werden in
dem Fall einer Vorrichtung, die zwischen einem Bild
mit Vorderbelichtung und einem Bild mit Gegenlicht unterscheidet,
indem die Dichte (weiß oder grau) eines
jeden Bereiches einer Vielzahl von Bereiche, z. B. ein
mittlerer Bereich und ein Umfangsbereich, die durch
Unterteilung einer Farbvorlage erhalten werden, gemessen
wird, zwei Bildfühler vorgesehen, von denen jeder
zum Messen von Licht eines besonderen Bereiches
Licht teilweise abschirmt.
Im Rahmen der Erfindung werden die Ladungsspeicherzeiten
und die Signalabnahmezeiten einer Vielzahl von
Bildfühler unabhängig voneinander gesteuert. Jeder
Bildfühler wird während der Ladungsspeicherung parallel
getrieben und das Signal wird der Reihe nach in der
Ladungsspeicherungsbeendigungsordnung des Bildfühlers
abgenommen. Deshalb wird nur eine einzige Signalverarbeitungseinrichtung
benötigt, so daß die Kosten
der Vorrichtung in hohem Maße verringert werden. Ferner
wird die Ladungsspeicherungszeit aufgrund des
einfallenden Lichtes geändert, so daß der dynamische
Bereich erweitert wird und ein sehr viel genaueres
Auslesen mit weniger Untergrund möglich ist. Zusätzlich,
da die Signalabnahmezeit relativ kürzer als
die Ladungsspeicherungszeit ist, ist ein Auslesen mit
relativ hoher Geschwindigkeit möglich, indem die Ladungsspeicherung
parallel durchgeführt wird. Ferner
wird die Speicherungsstartzeit für jeden Bildfühler
verschoben, um die Wartezeit für die Signalabnahme zu
verringern. Das ist deshalb von Vorteil, da ein Dunkelstrom,
der während der Wartezeit für die Signalabnahme
erzeugt wird, nicht auftritt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher
erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform
einer Bildauslesevorrichtung
nach der Erfindung,
Fig. 2 eine Darstellung zur Erläuterung des
Vorabtastens und des Hauptabtastens
bei dem Bildausleseverfahren nach der
Erfindung, wobei der Speicherungsbeginn
gleichzeitig durchgeführt wird.
Fig. 3 ist eine Darstellung ähnlich der Fig. 2,
um das Bildausleseverfahren zu erläutern,
bei dem der Speicherungsbeginn
für jede Farbe verschoben ist,
Fig. 4 ist ein Schaltkreisdiagramm, welches
eine Ausführungsform der Steuereinrichtung
für die blaue Farbe für Fig. 1
zeigt,
Fig. 5 ist ein Zeitdiagramm, welches die Arbeitsweise
des Zeitgebers der Fig. 4
darstellt,
Fig. 6 ist ein Zeitdiagramm, welches die
Arbeitsweise bei einer Abtastung zeigt,
Fig. 7 ist ein Schaltkreisdiagramm, welches
ein Beispiel der Steuereinheit für die
blaue Farbe darstellt, die bei dem
Bildfühler vom MOS-Typ verwendet wird,
Fig. 8 ist ein Zeitdiagramm, das die Arbeitsweise
einer Abtastung mit dem
Schaltkreis gemäß Fig. 7 zeigt,
Fig. 9 ist ein Schaltkreisdiagramm, welches
ein Beispiel der Steuereinheit für
die blaue Farbe zeigt, bei dem die
Wartezeit für die Signalabnahme kurz
gemacht ist,
Fig. 10 ist ein Zeitdiagramm, das die Arbeitsweise
einer Abtastung bei dem Schaltkreis
gemäß Fig. 9 zeigt, und
Fig. 11 zeigt schematisch ein Farbvergrößerungsgerät,
bei dem die Bildauslesevorrichtung
nach der Erfindung verwendet wird.
Fig. 11 zeigt ein Farbvergrößerungsgerät, bei dem die
Bildauslesevorrichtung nach der Erfindung eingebaut ist.
Weißes, von einer Lichtquelle 10 ausgestrahltes Licht
erreicht durch ein gelbes Filter 11, ein Magentafilter
12 und ein Cyanfilter 13 in dieser Reihenfolge
eine Streuplatte 14. Von der Streuplatte 14 gestreutes
Licht wird auf eine Farbvorlage 15 angewandt. Durch die
Farbvorlage hindurchgegangenes Licht erreicht dann über
eine Linse 16 ein Farbpapier 18, während ein Verschluß
17 geöffnet ist. Die Linse 16 wird in Übereinstimmung
mit dem Vergrößerungsverhältnis bewegt und bildet das
Farbbild, das auf der Farbvorlage 15 aufgenommen ist,
auf das Farbpapier 18 ab.
Außerhalb des optischen Weges der Linse 16 ist eine
Meßeinheit 20 für blaue Farbe zum Messen des blauen
Farbanteils bei jedem Bildelement der Farbvorlage 15,
eine Meßeinheit 21 für grüne Farbe zum Messen des grünen
Farbanteils und eine Meßeinheit 22 für rote Farbe
zum Messen der roten Farbe vorgesehen. Die Farbmeßeinheiten
20 bis 22 werden parallel während entsprechender,
vorbestimmter Ladungsspeicherzeiten betrieben, um fotoelektrisch
das einfallende Farblicht umzuwandeln. Anschließend
werden Signale in der Ladungsspeicherungsbeendigungsreihenfolge
(im folgenden nur Speicherung
genannt) der Bildfühler ausgelesen und einer Signalverarbeitungseinheit
23 zugeführt. Ein Mikrocomputer 24
liest die drei Farbdichten für jedes Bildelement aus,
die in der Signalverarbeitungseinheit 23 gespeichert
worden sind, und addiert die Dichten, um eine Großflächen-Durchlässigkeitsdichte
(LATD) für jede Farbe zu
berechnen. Aufgrund der Großflächen-Durchlässigkeitsdichte
und des Schleiers (ein Ausgleich der Dichten
für blau, grün und rot) eines jeden Bildelementes werden
die Szenen der Farbvorlagen in Standardszenen,
Szenen mit Farbfehler und Szenen mit Dichtefehler unterteilt.
Aufgrund des Unterteilungsergebnisses und
im Falle von Szenen mit Farbfehler, wird eine Filtereinstellungseinheit
25 gemäß dem Farbfehler der Szenen
gesteuert, um den Einführungsgrad des gelben Filters
11, des Magentafilters 12 bzw. des Cyanfilters 13 in
den optischen Weg 27 einzustellen. Im Falle von Szenen
mit Dichtefehler wird eine Verschlußsteuereinheit 26
gesteuert, um die Öffnungszeit des Verschlusses 17 einzustellen.
In dem Fall von Standardszenen wird eine
bekannte Steuerung mittels eines LATD-Verfahrens
durchgeführt.
Fig. 1 zeigt den Aufbau der Bildauslesevorrichtung nach
der Erfindung. Die Meßeinheit 20 für die blaue Farbe
ist aus einer Linse 30, einem blauen Filter 31, einem
Bildfühler 32 und einem Treiber 33 zum Treiben des Bildfühlers
32 aufgebaut. Nachdem Licht durch das blaue
Filter 31 hindurchgegangen ist, fällt dieses auf den
Bildfühler 32 und wird fotoelektrisch für jedes Bildelement
umgewandelt. Die sich ergebenden Signale werden
entsprechend gespeichert. Das blaue Filter 31 kann unmittelbar
auf den Bildfühler durch Aufdampfen oder ähnliches
gebildet werden.
Der Bildfühler 32 ist ein Bildfühler vom CCD-Typ, der
aus einer Vielzahl von Bildelementen 320 aufgebaut ist,
die in einer Matrixanordnung angeordnet sind. Die Speicherung
und Signalauslese wird zu vorbestimmten Zeiten
mittels des Treibers 33 vorgenommen. Jedoch ist normalerweise
ein Analogschalter 34 in einem AUS-Zustand, so daß das
Auslesesignal für Blau einer Wähleinrichtung 35 nicht
zugeführt wird. Da jedoch der Bildfühler periodisch betrieben
wird, wird eine wirkungsvolle Speicherung durchgeführt
und die sich ergebende, tatsächliche Farbsignalreihenfolge
wird über den Analogschalter 34 abgenommen.
Im allgemeinen ist, um die Dichte eines fotografischen
Bildes zu messen, ein dynamischer Bereich in der Größenordnung
von 10 000 Schritten erforderlich. Da aber der
dynamische Bereich des Bildfühlers, wie einer vom CCD-Typ
schmal ist, ist eine sehr genaue Messung nicht möglich.
Es ist jedoch für jede beliebige Farbvorlage ausreichend,
wenn nur der Dichtepegel ungefähr 100 Stufen aufweist.
Deshalb ist es möglich, den dynamischen Bereich wesentlich
auszuweiten und eine sehr genaue Messung durchzuführen,
indem die Speicherzeit des Bildfühlers in Übereinstimmung
mit dem Farbsignal geändert wird.
Eine Vorabtastung wird vor einer Hauptabtastung durchgeführt,
um die Speicherzeit des Bildfühlers 32 zu bestimmen.
Die Speicherzeit während der Hauptabtastung wird
in Übereinstimmung mit dem maximalen Signalwert festgelegt,
der während der Vorabtastung erhalten wurde. Deshalb
wird eine tatsächliche Speicherung und Signalauslese
zweimal durchgeführt. Wenn die Signalauslese von
dem Bildfühler 32 mit geringer Geschwindigkeit durchgeführt
wird, ist es möglich, preiswerte und bei niederer
Arbeitsgeschwindigkeit arbeitende Signalverarbeitungseinrichtungen
zu verwenden, was im Hinblick
auf die Kosten von Vorteil ist. Deshalb wird bei dieser
Ausführungsform die tatsächliche Signalabnahme langsamer
als das Signalauslese vorgenommen, was periodisch
durchgeführt wird.
In gleicher Weise ist die Farbmeßeinheit für Grün
aus einer Linse 37, einem Grünfilter 38, einem Bildfühler
39 und einem Treiber 40 aufgebaut. Eine Signalfolge
wird über einen Analogschalter 31 während der
Vorabtastung und der Hauptabtastung abgenommen. Die
Farbmeßeinheit 22 für Rot besteht aus einer Linse 42,
einem Rotfilter 43, einem Bildfühler 44 und einem
Treiber 45. Das Signal wird über einen Analogschalter
46 abgenommen.
Eine Steuereinrichtung 48 für die blaue Farbe ist vorgesehen,
um die Vorabtastung und Hauptabtastung des
Bildfühlers 32 durchzuführen. Die Steuereinheit 48
für die blaue Farbe steuert den Treiber 33, um die
Speicherung während einer vorbestimmten Zeit zu bewirken
und das Signal langsam abzunehmen. In gleicher
Weise ist eine Steuereinrichtung 49 für die grüne
Farbe vorgesehen, um den Treiber 40 zu steuern und
eine Steuereinrichtung 50 für die rote Farbe ist vorgesehen,
um den Treiber 45 zu steuern. Bei dieser
Ausführungsform verhindert jede Steuereinrichtung 48
bis 50 den Durchgang eines Haupttaktsignals von 4 MHz,
welches von einem Taktgenerator 51 abgegeben und als
ein Haupttaktsignal für die Treiber 33, 40 und 45 verwendet
wird, und ändert die Speicherzeit und die
Auslesestartzeit unabhängig für jede Farbe. Auch unterteilt
jede Steuereinrichtung 48 und 50 das Haupttaktsignal
als das Primärtaktsignal, um die Auslesegeschwindigkeit
zu ändern. Insbesondere dauert, wenn
die Treiber 33, 40 und 45 nicht mit dem Primärtaktsignal
versorgt werden, die fotoelektrische Umwandlung
an wie sie ist. Deshalb, wenn das Haupttaktsignal
während der Zeit unterbrochen wird, die sich aus dem
Zeitunterschied (Speicherzeitverlängerung) zwischen einer
erwünschten Speicherzeit und der Zeit ergibt, während
der die Treiber 33, 40 und 45 ohne Anwenden des Primärtaktsignals
arbeiten, ist es möglich, eine erwünschte
Speicherzeit einzustellen. Das Signalauslesen wird synchron
mit dem Primärtaktsignal durchgeführt, so daß,
wenn ein Primärtaktsignal langer Dauer an die Treiber,
33, 40 und 45 angelegt wird, die Signalabnahme
langsam durchgeführt werden kann.
Die Steuereinheit 52 informiert die Steuereinrichtungen
48 bis 50 über die Speicherzeitverlängerung, die
Speicherstartzeit und die Abnahmestartzeit für jede
Farbe. Die Steuereinrichtung 52 informiert einen Adreßzähler
54 von der Art des Farbsignals beim Auslesebetrieb
und schaltet die Wähleinrichtung 35, das Farbsignal
einem Verstärker 55 zuzuführen. Um den Versatz des
Verstärkers 55 und den der Bildfühler 32, 39 und 44 einzustellen,
ist ein Versatzausgleichsschaltkreis 56 vorgesehen,
der ein Spannungssignal abgibt, indem er digital
in die CPU 63 eingeschriebene Daten umwandelt.
Die von dem Verstärker 55 verstärkte Farbsignalfolge
wird einem A/D-Umwandler 57 zugeführt. Der A/D-Umwandler
57 tastet das Farbsignal in Ansprechen auf Abtastimpulse
ab, die von den Steuereinrichtungen 48 bis 50
ausgegeben werden. Das abgetastete Farbsignal wird in
ein 8-Bit-Digitalsignal umgewandelt und einer logarithmischen
Umwandlungstabelle 58 zugeführt. Die logarithmische
Umwandlungstabelle 58 weist beispielsweise 15
Tabelle auf. Ein Dichtewert wird dadurch erhalten, daß
auf die Tabelle Bezug genommen wird, welche in Übereinstimmung
mit der Grunddichte der Farbvorlage 15 ausgewählt
worden ist, d. h. der Speicherzeit des Bildfühlers,
und daß das Digitalsignal logarithmisch umgewandelt wird.
Ungefähr 250 Dichtewerte sind in jeder Tabelle eingeschrieben
und ungefähr 10 000 Dichteschritte werden insgesamt
umfaßt mit der Ausnahme von den sich überlappenden
Bereichen.
Das von der logarithmischen Umwandlungstabelle 58 abgegebene
Dichtesignal wird einer Nachschlagtabelle 59 zugeführt,
die drei Tabellen umfaßt. Indem auf die Tabelle,
die der durch die Steuereinrichtung 52 festgelegten Farbe
entspricht, Bezug genommen wird, wird eine Gammakorrektur
und Empfindlichkeitskorrektur durchgeführt.
Die Nachschlagtabelle 59 ist aus RAMs aufgebaut, in die
Daten in dem ROM 60 vorhergehend eingeschrieben worden
sind. Die Dichtedateninformation, die durch die Nachschlagetabelle
59 festgelegt wurde, wird über eine
Übertragungsleitung 61 dem RAM 62 zugeführt und in diesen
bei einer Speicheradresse eingeschrieben, die von
dem Adreßzähler 54 bezeichnet wird. Der Adreßzähler 54
wird durch die Steuereinrichtung 52 bei Beginn einer
jeden Farbsignalabnahme zurückgesetzt und zählt die
Abtastimpulse. Die Adresse des RAM 62 wird durch den
Zählwert und das Farbsignal festgelegt.
Die CPU 63 steuert die gesamte Schaltungsanordnung gemäß
Programmen, die in den ROM 60 eingespeichert worden
sind, und gibt Befehle, die notwendigen Dateninformationen
in die zugeordneten Schaltkreise einzuschreiben.
Insbesondere informiert die CPU 63 die Steuereinheit
52 über die Speicherzeitverlängerung für jede Farbe und
die zeitliche Abstimmung für das Speichern und das
Abnehmen des Signals. Ebenso legt die CPU 63 die Seite
der logarithmischen Umwandlungstabelle 58 entsprechen
der Speicherzeit fest und schreibt Dateninformation
in die Nachschlagtabelle 59 und in den Versatzausgleichsschaltkreis
56. Eine Eingabe/Ausgabe-Schaltung
64 ist mit der Filtereinstelleinheit 25 und der
Verschlußsteuereinheit 26 verbunden, die in Fig. 11
gezeigt sind.
Fig. 2 zeigt den zeitlichen Verlauf während der Vorabtastung
und der Hauptabtastung. Wenn die Farbvorlage
15 in einer Meßlage angeordnet ist, wird ein Erfassungssignal
von einem Fühler (dieser ist nicht dargestellt)
der CPU 63 zugeführt. Dann beginnen die Bildfühler
32, 39, 44, die während einer vorbestimmten
Dauer betrieben werden, der Reihe nach mit der Vorabtastung
und der Hauptabtastung. Zu Beginn der Vorabtastung
gibt die CPU 63 zuerst an die Steuereinrichtung
52 eine Information über die Speicherzeitverlängerung
und die Arbeitszeitabstimmung ab. Die Steuereinrichtung
52 gibt Speicherstartsignale an die Steuereinrichtungen
48 bis 50 zum Zeitpunkt t1 ab, um zu verhindern,
daß das Primärtaktsignal den Treiber 33,
40 und 45 zugeführt wird. In diesem Fall sind die Treiber
33, 40 und 45 außer Betrieb und währenddessen erfolgt
weiterhin die fotoelektrische Umwandlung und die
Ladungsspeicherung. Nach dem Verstreichen einer vorbestimmten
Verlängerungszeit der Speicherung wird die Sperrung des
Primärtaktsignals aufgehoben und dieses wird den Treibern
33, 40 und 45 zugeführt. Die Treiber 33, 40 und 45
beginnen mit dem normalen Betrieb, so daß die Speicherung
weiter während einer normalen Speicherzeit durchgeführt
wird. Während dieser Speicherung wird gleichzeitig
das Auslesen der während der vorhergehenden
fotoelektrischen Umwandlung angesammelten Ladung
durchgeführt. Jedoch wird das Auslesesignal nicht an
die Wähleinrichtung 35 gelegt, da die Analogschalter
34, 41 und 46 in ihrem ausgeschalteten Zustand sind.
Zum Zeitpunkt t2 ist die Speicherung bei jedem der
Bildfühler 32, 39 und 44 beendet. Deshalb beläuft sich
die Speicherzeit T auf (t2-t1), die die Summe der
normalen Speicherzeit und der Speicherzeitverlängerung
ist. Nach der Speicherung wird das gespeicherte Ladungssignal
zu dem Überführungsbereich überführt und
dort aufgehoben. In der Figur ist die Überführungszeit
nicht dargestellt. Nach dieser Ladungsüberführung
wird jedes Farbsignal der Reihe nach von den Bildfühlern
32, 39 und 44 abgenommen. Bei dieser Ausführungsform
wird das Farbsignal in der Reihenfolge rot, grün
und blau ausgelesen.
Nach Erhalt eines Speicherendesignals von der Steuereinrichtung
50 für Rot, gibt die Steuereinheit 52
ein Auslesestartsignal für ein rotes Farbsignal an die
Steuereinrichtung 50 für Rot ab, um das Auslesen des
roten Farbsignals zu starten. Gleichzeitig damit gibt
die Steuereinrichtung 52 ein Farbbezeichnungssignal,
welches das auszulesende Farbsignal bezeichnet, an die
Wähleinrichtung 35 ab, damit der Bildfühler mit dem
Verstärker 55 verbunden wird. Das Farbbezeichnungssignal
wird auch der Nachschlagetabelle 59 zugeführt, damit
die Tabelle für das rote Farbsignal ausgewählt
wird. Ferner wird das Farbbezeichnungssignal dem Adressenzähler
54 zugeführt und als die zwei höchsten Bits
der Adresse verwendet. Die Steuereinrichtung 52 gibt
ein Rücksetzsignal an den Adreßzähler, um diesen zurückzusetzen.
Die Steuereinrichtung 50 für Rot schaltet den Analogschalter
46 auf EIN und gibt das Primärtaktsignal, welches
durch Unterteilung des Haupttaktsignals erhalten
wird, an den Treiber 45. Der Treiber wird von dem
Primärtaktsignal längerer Periode betrieben, um das
in dem Überführungsbereich gespeicherte Ladungssignal
dem Ausgangsbereich zuzuführen und es in ein Spannungssignal
umzuwandeln und es daher als ein rotes Farbsignal
auszugeben. Das Zeitreihenrotfarbsignal, welches
von dem Ausgangsbereich ausgegeben wird, wird über den
Analogschalter 56, dem Verstärker 55 zugeführt. Das
verstärkte Signal gelangt dann zu dem A/D-Umwandler 57.
Der A/D-Umwandler 57 tastet und speichert das rote
Farbsignal in Ansprechen auf die Tastimpulse, die
synchron mit dem Auslesen des roten Farbsignals sind.
Das getastete und gespeicherte rote Farbsignal wird
in ein Digitalsignal umgewandelt. Die logarithmische
Umwandlungstabelle 58 wandelt logarithmisch, indem
auf die in Übereinstimmung mit der Speicherzeit ausgewählte
Seite Bezug genommen wird, das Digitalsignal
in eine rote Farbdichte um. Die rote Farbdichte, die
von der Nachschlagtabelle 59 festgelegt worden ist,
wird in dem RAM 62 bei der von dem Adreßzähler 54
festgelegten Adresse gespeichert.
Wenn die Abnahme des roten Farbsignals zum Zeitpunkt
t3 abgeschlossen ist, gibt die Farbsteuereinrichtung
50 für Rot ein Ausleseendsignal an die Steuereinrichtung
52 ab. Die Steuereinrichtung 52 bestätigt die
Erzeugung des Speicherendesignal von der Farbsteuereinrichtung
49 für Grün und gibt daraufhin ein Auslesestartsignal
für ein grünes Farbsignal an die Farbsteuereinrichtung
49 für Grün ab, schaltet die Wähleinrichtung
35 und wählt die Seiten der logarithmischen
Umwandlungstabelle 58 und der Nachschlagetabelle
59 aus. Gleichzeitig hiermit wird der Adreßzähler 54
gesetzt und der Analogschalter 41 wird eingeschaltet.
In ähnlicher Weise zu dem Verfahren beim Auslesen des
roten Farbsignals, was vorhergehend beschrieben worden
ist, wird das Ladungssignal, welches in dem Überführungsbereich
gespeichert ist, in den Ausgangsbereich
überführt und in ein grünes Farbsignal umgewandelt.
Daraufhin wird das grüne Farbsignal als ein Zeitreihengrünfarbsignal
abgenommen und zum Einschreiben in den
RAM 62 verarbeitet.
Zum Zeitpunkt t4 beginnt das Auslesen des blauen Farbsignals.
Das ausgelesene blaue Farbsignal wird auch
verarbeitet, um es in den RAM 62 einzuschreiben. Das
Auslesen des blauen Farbsignals ist zum Zeitpunkt t5
abgeschlossen und die Vorabtastung, die zur Zeit t1
begann, wird beendet. Daraufhin gibt die Steuereinrichtung
52 Rücksetzsignale ab, um die entsprechenden, zugeordneten
Schaltkreise zurückzusetzen.
Nach Beendigung der Vorabtastung prüft die CPU 63 den
hellsten Bereich (minimale Dichte) der Farbvorlage und
bestimmt die Speicherzeitverlängerung für jede Farbe
während der Hauptabtastung derart, daß das Licht von
dem hellsten Bereich der Sättigungswert des Bildfühlers
wird. Die sich ergebende Speicherzeitverlängerung für
jede Farbe wird der Steuereinrichtung 52 zugeführt.
Die Seite der logarithmischen Umwandlungstabelle 58
wird durch die sich ergebende Speicherzeitverlängerung
festgelegt.
Nach dem Bestimmen der Speicherzeitverlängerung werden
ähnlich, wie bei der Vorabtastung den Steuereinrichtungen
48 bis 50 die Speicherstartsignale zum Zeitpunkt
t6 zugeführt, um mit dem Speichern zu beginnen. Die
Speicherzeit für die rote Farbe wird zum Zeitpunkt t7
beendet. Dann, nachdem das Ladungssignal in den Überführungsbereich
überführt ist, wird ein Zeitreihenrotfarbsignal
abgenommen und zum Speichern in dem RAM 62
verarbeitet. Während des Auslesens des roten Farbsignals
wird die Speicherung der grünen Farbe zum Zeitpunkt t8
beendet. In diesem Fall wird das Ladungssignal zu dem
Überführungsbereich übergeführt und dort aufgehoben.
Zum Zeitpunkt t9, wenn das Auslesen des roten Farbsignals
abgeschlossen ist, wird mit dem anstehenden
Auslesen des grünen Farbsignals begonnen und das ausgelesene
grüne Farbsignal wird in dem RAM 62 gespeichert.
Die Speicherung der blauen Farbe wird zum Zeitpunkt
t10 beendet und mit dem Auslesen des Ladungssignals
wird gewartet. Das Auslesen des blauen Farbsignals
beginnt zum Zeitpunkt t11, wenn das Auslesen
des grünen Farbsignals beendet ist. Zum Zeitpunkt t12
ist das Auslesen des blauen Farbsignals beendet und
die Hauptabtastung, die zum Zeitpunkt t6 begann, ist
ebenfalls abgeschlossen.
Nach Beendigung der Hauptabtastung setzt die Steuereinrichtung
52 die zugeordneten Schaltkreise zurück.
Deshalb wird das Haupttaktsignal, welches nicht durch
den Frequenzteiler 79 frequenzgeteilt ist, als Primärtaktsignal
den Treibern 33, 40 und 45 zugeführt, so
daß die Bildfühler 32, 39 und 44 die Speicherung und
das Auslesen mit der normalen Periode durchführen. In
diesem Fall jedoch werden die Auslesefarbsignale der
Wähleinrichtung 35 nicht zugeführt, da die Analogschalter
34, 41 und 46 in ihrem ausgeschalteten Zustand
sind.
Bei der vorhergehend beschriebenen Ausführungsform
wird die Überführungszeit zwischen dem Speichern und
dem Auslesen benötigt, wie es vorhergehend beschrieben
worden ist, da Bildfühler vom CCD-Typ verwendet
und die Teilbildüberführung
angewandt wird. Wenn jedoch bei einem Bildfühler vom
CCD-Typ eine Zwischenzeilenüberführung angewandt
wird oder ein Bildfühler vom MOS-Typ, der unter Verwendung
von MOS-Transistoren Ladungen aufnimmt, wird
keine Überführungszeit benötigt und das Auslesen kann
unmittelbar nach dem Speichern beginnen.
Wenn Bildfühler vom CCD-Typ verwendet werden, wird
durch Dunkelstrom erzeugter Untergrund sowohl im
Fühlerbereich als auch im Überführungsbereich erzeugt.
Der Untergrund neigt dazu, proportional mit
der verstrichenen Zeit zuzunehmen. Deshalb ist es
wünschenswert, um den Untergrund zu verringern, daß,
nachdem das Ladungssignal von dem Fühlerbereich zu
dem Überführungsbereich überführt worden ist, das
Auslesen des Farbsignals sofort beginnt, ohne eine
Wartezeit für das Auslesen vorzusehen. Fig. 3 zeigt
eine Ausführungsform, bei der, ohne daß eine Wartezeit
vorgesehen ist, das Auslesen eines jeden Farbsignals
durchgeführt werden kann, indem der Speicherbeginn
für jedes Farbsignal verschoben wird. Das
Speichern einer roten Farbe beginnt zum Zeitpunkt
t1. Nach dem Verstreichen der vorbestimmten Speicherzeit
zum Zeitpunkt t2 wird das Ladungssignal
zu dem Überführungsbereich übergeführt, um das
Speichern zu beenden. Nach dem Speicherende wird
das Auslesen des roten Farbsignals vom Zeitpunkt
t2 bis zum Zeitpunkt t4 durchgeführt. Diese Signalauslesezeit
wird aufgrund der Periode des Haupttaktsignals
und der Anzahl von Bildelementen bestimmt
und ist die gleiche für jeden Bildfühler 32, 39 und 44.
Während des Auslesens des roten Farbsignals zum Zeitpunkt
t3 beginnt das Speichern für die grüne Farbe.
Diese Speicherungsstartzeit ist diejenige Zeit, die gegenüber der
Speicherungsstartzeit t1 für Rot um das Subtraktionsergebnis
zwischen der Zeit (t4-t1) die zum Speichern
und Auslesen der roten Farbe erforderlich ist und der
Zeit (t4-t3) verzögert, ist die für die Speicherung der
grünen Farbe erforderlich ist. Das grüne Farbsignal
wird nach dem Speichern der Signalabnahme bzw. dem
Signalauslesen bis zum Zeitpunkt t6 unterworfen. Während
der Abnahmezeit t5 für das grüne Farbsignal beginnt die
Speicherung eines blauen Farbsignals. Zum Zeitpunkt t6,
wenn das grüne Farbsignal vollständig abgenommen worden
ist, ist die Speicherung für die blaue Farbe beendet.
Das Auslesen des blauen Farbsignals erfolgt weiter von
dem Zeitpunkt t6 bis zu dem Zeitpunkt t7.
Die Vorabtastung verläuft von dem Zeitpunkt t1 bis
zum Zeitpunkt t7 und anschließend werden die zugeordneten
Schaltkreise zurückgesetzt, um die Speicherzeitverlängerung
für jede Farbe während der Hauptabtastung
zu bestimmen. Die Hauptabtastung beginnt zum
Zeitpunkt t8. Zuerst beginnt die Speicherung für eine
rote Farbe, welche die kürzeste Speicherzeit ist. Das
Speichern für eine rote Farbe wird bis zur Zeit t11
fortgesetzt und das Auslesen des roten Farbsignals
erfolgt von dem Zeitpunkt t11 bis zu dem Zeitpunkt
t12.
Das Speichern einer grünen Farbe, die die zweitkürzeste
Speicherzeit besitzt, beginnt zum Zeitpunkt t9,
wohingegen das Speichern einer blauen Farbe, die die
längste Speicherzeit aufweist, zum Zeitpunkt t10
beginnt. Zum Zeitpunkt t11, wenn das Auslesen des
roten Farbsignals abgeschlossen ist, beginnt das Auslesen
des grünen Farbsignals. Zum Zeitpunkt t13,
wenn das Auslesen des grünen Farbsignals abgeschlossen
ist, beginnt das Auslesen des blauen Farbsignals und
endet zum Zeitpunkt t14. Nach Abschluß der Hauptabtastung
setzt die Steuereinrichtung 52 die zugeordneten
Schaltkreise zurück, damit die Bildfühler bei der normalen
Periode betrieben werden.
Bei der vorhergehenden Ausführungsform wurde mit dem
Speichern der Farbe begonnen, die die kürzeste Speicherzeit
aufweist. In dem Fall jedoch, daß beispielsweise
die Speicherzeit für eine grüne Farbe länger als die
Summe aus der Speicherzeit für die rote Farbe und ihrer
Auslesezeit ist, wird mit dem Speichern der grünen Farbe
zuerst begonnen und anschließend mit dem Speichern
für die rote Farbe, die die kürzeste Speicherzeit aufweist.
Wenn das Speichern in der Reihenfolge von der
längsten Speicherzeit her begonnen wird, dann tritt
die vorhergehend erwähnte Änderung der Reihenfolge nicht
auf. In diesem Fall jedoch wird die Gesamtarbeitszeit
des ganzen Systems etwas länger. Ferner wird bei der
vorhergehenden Ausführungsform nach Beendigung des
Auslesens des roten Farbsignals beispielsweise das
Auslesen des grünen Farbsignals unmittelbar gestartet.
Jedoch kann auch eine Zeitverzögerung zwischen beiden
Farbsignalauslesevorgängen sein.
Wenn die Speicherzeit während der Vorabtastung gleich
der Speicherzeit gemacht wird, während der die Treiber
normal betrieben werden, dann ist es möglich, die
Speicherung der Vorabtastung zu unterlassen. In diesem
Fall kann das Auslesen des Farbsignals unmittelbar nach
dem Start der Vorabtastung beginnen. Auch kann bei dieser
Vorabtastung das digitale Farbsignal unmittelbar
in dem RAM 62 gespeichert werden, ohne daß es einer
logarithmischen Umwandlung und Bestimmung unterzogen
wird. In diesem Fall wird die Speicherzeit während der
Hauptabstand derart bestimmt, daß der maximale Wert
des Signals ungefähr der Sättigungswert des Bildfühlers
wird.
Fig. 4 zeigt ein Beispiel einer Steuereinrichtung für
die blaue Farbe zur Durchführung einer Teilbildübertragung.
Die Steuereinrichtung 52 setzt in
einem Zeitgeber 70 die Speicherzeitverlängerungsinformation,
die während der Vorabtastung erhalten wurde und
dann wird das Speicherstartsignal einem UND-Tor 71
zugeführt. Dem UND-Tor 71 wird ein vertikales Synchronisationssignal
(V-sync) zugeführt, so daß, wenn
sich das vertikale Synchronisationssignal auf einen niederen
Pegel (im folgenden "L" genannt) ändert, sich der
Ausgang des UND-Tores 71 auf einen hohen Pegel (im folgenden
"H" genannt) ändert. Ein Flip-Flop 72 wird zum
Zeitpunkt des Übergangs von "L" auf "H" gesetzt. Wenn
das Flip-Flop 72 gesetzt wird, ändert sich der Ausgang
der Klemme von "H" auf "L", so daß das UND-Tor
73 geschlossen wird. Wenn das UND-Tor 73 geschlossen
ist, ist der Durchgang von Haupttaktsignalen unterbrochen,
wie es in Fig. 5 zeigt. Somit gelangt, wie
es vorhergehend beschrieben wurde, der Treiber 33 vorübergehend
außer Betrieb. Jedoch, obgleich das Primärtaktsignal
nicht an den Treiber angelegt wird, setzt
der Bildfühler 32 weiterhin das Speichern fort.
Wenn das Flip-Flop 72 gesetzt wird, wird der Ausgang
Q zu "H", so daß das Tor des Zeitgebers 70 geöffnet
wird, wie es Fig. 5 zeigt. Somit wird ein Taktsignal,
welches durch Unterteilen des Haupttaktsignals durch
den Frequenzteiler 74 erhalten wird, dem Zeitgeber 70
zugeführt. Der Zeitgeber 70 zählt das eingegebene Primärtaktsignal.
Wenn der Inhalt des Zeitgebers 70 gleich
der Speicherausdehnungszeit wird, wird der Ausgang des
Anschlusses O zu "H" und das Tor wird geschlossen, um
das Zählen des Primärtaktsignals anzuhalten. Wenn der
Ausgang der Ausgangsklemme O zu "H" wird, wird das
Flip-Flop 72 zurückgesetzt, so daß das UND-Tor 73
geöffnet wird und das Haupttaktsignal hindurchläßt und
der Treiber 33 beim normalen Betriebszustand betrieben
wird. Da ferner der Ausgang des Zeitgebers 70 dem UND-Tor
71 zugeführt wird, wird der Flip-Flop 72 nicht gesetzt,
selbst wenn sich das vertikale Synchronisationssignal
erneut auf "L" während einer Abtastung ändert.
Wenn sich das UND-Tor 73 nach der verlängerten Speicherzeit
öffnet und das Haupttaktsignal hindurchgehen kann,
dann wird mit dem Betrieb des Treibers 33 begonnen, um
weiterhin das Speichern während einer normalen Speicherzeit
durchzuführen. Wenn sich das vertikale Synchronisationssignal
auf "H" ändert, beginnt die Teilbildüberführung
und die Speicherung ist vollendet. Dann, wenn
sich das vertikale Synchronisationssignal auf "L"
ändert, geht ein UND-Tor 76, welches ein logisches
Produkt aus dem Ausgangssignal des Zeitgebers 70 und
des vertikalen Synchronisationssignal abgibt, auf
"H", um demgemäß ein Flip-Flop 77 zu setzen. Wenn das
Flip-Flop 77 gesetzt wird, wird ein UND-Tor 78 geschlossen,
so daß der Durchgang des Haupttaktsignals unterbrochen
und der Betrieb des Treibers angehalten wird.
Beim Anhalten des Betriebs des Treibers 33 wird der
Start zum Auslesen der in den Überführungsbereich überführten
Ladungen verzögert.
Wenn die Steuereinrichtung 52 das Auslesesignal ausgibt,
wird der Flip-Flop 77 zurückgesetzt, so daß das
UND-Tor 78 erneut geöffnet ist, das Haupttaktsignal
und somit das Primärtaktsignal zu dem Treiber 33 zu
führen. Wenn das Primärtaktsignal dem Treiber 33 eingegeben
wird, wird mit der abgewarteten Auslese des
blauen Farbsignals begonnen. Deshalb ergibt sich keine
Wartezeit für das Auslesen, wenn das Auslesestartsignal
unmittelbar nach Beendigung des Speicherns erzeugt wird.
Ferner kann ein Wartezustand für das Auslesen dadurch
erhalten werden, daß das Erzeugen des Auslesestartsignals
um eine erwünschte Zeit verzögert wird.
Um das Auslesen des blauen Farbsignals langsam durchzuführen,
sind ein Frequenzteiler 79 und ein UND-Tor
80 vorgesehen. Das UND-Tor 80 ist über einen Serienschaltkreis
gekoppelt, der aus dem Frequenzteiler 79
und dem UND-Tor 80 gebildet ist. Die UND-Tore 80 und 81
werden wahlweise durch den Flip-Flop 82 geöffnet, der
durch das Auslesestartsignal gesetzt wird. Insbesondere
ist der Flip-Flop 82 während des Speicherns oder der
Überführung zurückgesetzt, wobei seine Anschlußklemme
"L" aufweist, so daß das UND-Tor 80 geschlossen ist.
Andererseits wird, da ein durch einen Inverter 83 umgekehrtes
Signal an ein UND-Tor 81 gegeben wird, das
UND-Tor 81 geöffnet, so daß das Haupttaktsignal einem
ODER-Tor 84 zugeführt wird. Während der Signalauslesung
der Flip-Flop 82 geöffnet und das UND-Tor 81
ist geschlossen. Während das UND-Tor 80 geöffnet ist,
wird das Haupttaktsignal unterteilt, damit das Primärtaktsignal
mit langer Periode dem ODER-Tor 84 zugeführt
wird.
Der Treiber 33 erzeugt eine Vielzahl von Taktsignalen,
die unterschiedliche Phasen aufgrund des von dem ODER-Tor
84 ausgegebenen Primärtaktsignals haben. Der Bildfühler
32 wird durch die Taktsignale mit unterschiedlichen
Phasen betrieben. Der Bildfühler 32 ist aus einem
Fühlerbereich 32a, einem Überführungsbereich 32b
und einem Ausgangsbereich 32c aufgebaut. Der Fühlerbereich
32a weist in Matrixform angeordnete Bildelemente
auf und wandelt fotoelektrisch auffallendes Licht in
elektrische Ladungen um und speichert diese. Der Überführungsbereich
32b speichert das von dem Fühlerbereich
32a erhaltene Ladungssignal. Der Ausgangsbereich 32c
überführt das Ladungssignal horizontal, welches vertikal
von dem Überführungsbereich 32b überführt worden
ist, und wandelt das Ladungssignal in ein Spannungssignal
um, das als ein blaues Farbsignal ausgegeben
wird. Während einfallendes Licht fotoelektrisch von
dem Fühlerbereich 32a umgewandelt wird, überführt der
Überführungsbereich 32b das vorhergehend fotoelektrisch
umgewandelte und bildüberführte Ladungssignal zu
dem Ausgangsbereich 32c und leert jedes Bildelement 320
bevor ein neues Ladungssignal bildmäßig von dem Fühlerbereich
32a überführt wird. Diese Bildelemente 320 sind
beispielsweise mit 25 Bildelementen in der vertikalen
Richtung und 25 Bildelementen in der horizontalen Richtung
angeordnet.
Der Treiber 33 gibt ein vertikales Synchronisationssignal,
ein horizontales Synchronisationssignal (H-sync)
und Abtastimpulse (SP) aus. Das vertikale Synchronisationssignal
wird dem UND-Tor 86 zugeführt, damit ein
logisches Produkt in bezug auf das Speicherstartsignal
erhalten wird. Der Ausgang des UND-Tores 86 wird von
einem Zähler 87 gezählt und der Zählwert wird einem
Decoder 88 zugeführt. Der Zähler 87 zählt nach dem
Beginn des Speicherns die Anzahl von Übergängen des vertikalen
Synchronisationssignals von "L" zu "H". Wenn
der Zählwert "1" ist, gibt der Decoder 88 das Speicherendesignal
an die Steuereinrichtung 32, um die Erzeugung
von dem Auslesestartsignal zu veranlassen. Wenn
der Zählwert des Zählers 87 "2" ist, gibt der Decoder
88 das Signalausleseendsignal an die Steuereinrichtung
52, um anzuzeigen, daß die nächste Farbsignalabnahme
möglich ist.
Da der Bildfühler 32 periodisch arbeitet, wird das
blaue Farbsignal von dem Ausgangsbereich 32c während
einer anderen Zeit als bei der Vorabtastung oder Hauptabtastung
abgegeben. Solche blauen Farbsignale sind nicht
erforderlich, um das Farbbild wiederzugeben, so daß sie
unterdrückt werden, ohne daß sie weiter durch die Signalverarbeitungseinrichtung
verarbeitet werden. Dies wird
dadurch durchgeführt, daß die Abtastimpulse daran gehindert
werden, in den A/D-Umwandler 57 eingegeben zu
werden, da der A/D-Umwandler 57 synchron mit den Abtastimpulsen
arbeitet. Um dies zu erreichen, ist ein
Flip-Flop 89 vorgesehen, welches von dem Auslesestartsignal
gesetzt und von dem Ausleseendsignal rückgesetzt
wird und ein analoger Schalter 90, der mit der
Ausgangsklemme Q des Flip-Flop 89 verbunden ist. Wenn
dieser Analogschalter 90 verwendet wird, ist der Analogschalter
34 gemäß Fig. 1 nicht erforderlich. Der Abtastimpuls,
das horizontale Synchronisationssignal und
das vertikale Synchronisationssignal werden in ein
UND-Tor 91 eingegeben, so daß die Abtastimpulse dem
Adreßzähler 84 nur während der Signalabnahme während
der Vorabtastung und der Hauptabtastung zugeführt werden.
Nach Beendigung der Vorabtastung oder Hauptabtastung
gibt die Steuereinrichtung 52 Rücksetzsignale an den
Zeitgeber 70, den Flip-Flop 82 und den Zähler 87.
Daraufhin führt der Bildfühler 32 das Speichern
und Auslesen bei normaler Periode durch und verhindert,
daß das Auslesesignal für die blaue Farbe verarbeitet
wird.
Fig. 6 zeigt ein Zeitdiagramm, welches die Arbeitsweise
des Speicherns und Auslesens während der Hauptabtastung
darstellt. Nachdem von der Steuereinrichtung
52 das Speicherstartsignal abgegeben worden ist, wird
das UND-Tor 73 zum Zeitpunkt der nachlaufenden Flanke
des ersten vertikalen Synchronisationssignals geschlossen.
Nach Verstreichen der vorbestimmten Speicherzeitverlängerung
wird das UND-Tor 73 geöffnet, damit das
Haupttaktsignal und infolgedessen das Primärtaktsignal
zu dem Treiber 33 geschickt wird. Dann, nach dem Verstreichen
der normalen Speicherzeit, ändert sich das
vertikale Synchronisationssignal auf "H", so daß die
bildmäßige Überführung beginnt und das Speichern abgeschlossen
ist. Nach Beendigung der bildmäßigen
Überführung und der erneuten Änderung des vertikalen
Synchronisationssignals auf "L" wird das UND-Tor 78
geschlossen, um auf die nächste Signalabfrage zu warten.
Wenn das Auslesestartsignal von der Steuereinrichtung
52 abgegeben worden ist, wird das UND-Tor geöffnet,
um den Treiber 33 zu betätigen und das Signalauslesen
zu Starten.
Bei der vorstehenden Ausführungsform ist, obgleich
ein bildmäßiges Überführungsverfahren beschrieben
worden ist, das Zwischenzeilenverfahren auch anwendbar.
Im Falle des Zwischenzeilenverfahrens ist
es möglich, die Speicherzeit dadurch einzustellen, daß
das Haupttaktsignal angehalten und die Erzeugung des
Schiebesignals verzögert wird.
Bei einer Bildfühler vom MOS-Typ werden die Ladungssignale,
die in einer Vielzahl von Bildelementen des
Fühlerbereiches gespeichert sind, unmittelbar von den
in Matrixform angeordneten MOS-Transistoren ausgelesen.
Deshalb erfolgt, wenn das Signalauslesen verzögert
ist, das Speichern weiterhin während solcher
Verzögerungsdauern. Demgemäß, wie es Fig. 3 zeigt, ist
es erforderlich, die Wartezeit für das Signalauslesen
zu entfernen, indem die Speicherzeit für jede Farbe
verschoben wird, oder das einfallende Farblicht durch
Verwendung eines Verschlusses, eines Abschneidefilters
oder ähnlichem abzuschirmen.
Fig. 7 zeigt ein Beispiel der Steuereinrichtung für
die blaue Farbe, wobei ein Bildfühler vom MOS-Typ verwendet
wird, bei dem einfallendes Farblicht durch
Verwendung eines Flüssigkristalls nach Verstreichen
der Speicherzeit abgeschirmt wird. Die gleichen Teile
wie jene in Fig. 4 sind mit den gleichen Bezugszeichen
bezeichnet worden. Ein Bildfühler 95 vom
MOS-Typ ist aus einem fotoelektrischen Umwandlungsbereich
85a zur fotoelektrischen Umwandlung von einfallendem
Licht und zum Speichern von Ladungssignalen
und einem Abtastbereich 35b aufgebaut, wobei MOS-Transistoren
in der Form einer Matrix angeordnet sind.
Das blaue Signal wird von dem Bildfühler 95 ausgelesen,
während der Abtastbereich 95b synchron mit
den Taktsignalen von einem Treiber 96 abgetastet wird.
Der Bildfühler 95 vom MOS-Typ führt abwechselnd das
Speichern und Auslesen mit vorbestimmter Periode durch.
Wie in Fig. 8 gezeigt, wird, nachdem das Speicherstartsignal
von der Steuereinrichtung 52 ausgegeben worden
ist und wenn das vertikale Synchronisationssignal auf
den unteren Wert nach Beendigung der normalen Speicherung
gefallen ist, ein Flip-Flop 97 gesetzt, den Betrieb
eines Zeitgebers 70 zu beginnen. Wenn der Flip-Flop
97 gesetzt wird, wird ein UND-Tor 98 geschlossen,
so daß das durch Unterteilung des Haupttaktsignals mittels
eines Frequenzteilers 99 erhaltene Primärtaktsignal
einem Treiber 96 nicht zugeführt wird. In diesem
Fall wird das Signalauslesen vorübergehend angehalten,
da der Treiber 96 außer Betrieb ist. Selbst
im Falle der vorübergehenden Unterbrechung des Signalauslesens
gelangt das blaue Farblicht, welches durch
einen geschlossenen Flüssigkristall 100 und ein blaues
Filter 101 hindurchgegangen ist, auf den fotoelektrischen
Umwandlungsbereich 95a, so daß mit der Speicherung
fortgesetzt wird.
Nach dem Verstreichen der Speicherzeitverlängerung
ändert sich der Ausgang an der Ausgangsklemme O des
Zeitgebers auf "H" und setzt ein Flip-Flop 102. Wenn
das Flip-Flop 102 gesetzt ist, wird ein Treiber 103
betrieben, den Flüssigkristall 100 zu schließen, so
daß das blaue Farblicht nicht auf den fotoelektrischen
Umwandlungsbereich 95a gelangen kann und dessen Speicherung
wird angehalten.
Wenn die Steuereinrichtung 52 das Auslesestartsignal
abgibt, wird der Flip-Flop 97 zurückgesetzt, so daß
das Primärtaktsignal dem Treiber 96 zugeführt wird.
Dann wird mit dem abgewarteten Signalauslesen der
blauen Farbe begonnen. Während des Signalauslesens
der blauen Farbe gibt der Treiber 96 Taktsignale an
den Abtastbereich 95b ab, um während einer vorbestimmten
Zeitdauer die matrixförmig angeordneten MOS-Transistoren
einzuschalten, um der Reihe nach das
blaue Farbsignal auszulesen. Das Signalauslesen für
die blaue Farbe wird langsam mit Hilfe des Frequenzteilers
99 durchgeführt.
Nach Beendigung der Vorabtastung oder Hauptabtastung
wird von der Steuereinrichtung 52 ein Rücksetzsignal
ausgegeben, um die zugeordneten Schaltkreise zurückzusetzen.
Wenn das Flip-Flop 89 zurückgesetzt ist,
beendet der Treiber 103 seinen Betrieb, so daß der
Flüssigkristall 100 seinen durchlässigen Zustand wieder
annimmt.
Fig. 9 zeigt ein Beispiel der Steuereinrichtung für
die blaue Farbe, bei der das Farbsignal unmittelbar
abgenommen wird, nachdem das Ladungssignal überführt
und die Speicherung abgeschlossen ist. Die gleichen
Elemente, wie jene in Fig. 4 sind mit den gleichen Bezugszeichen
bezeichnet worden. Bei dieser Ausführungsform
sind der Flip-Flop 77 und das UND-Tor 78 weggelassen,
so daß ein Treiber 33 unmittelbar mit dem
Signalauslesen beginnen kann, ohne vorübergehend seinen
Betrieb nach der Überführungsperiode anzuhalten.
Fig. 10 zeigt ein Zeitdiagramm, welches den Betrieb
der Speicherung und des Signalauslesens der Steuereinrichtung
für die blaue Farbe gemäß Fig. 9 darstellt.
Nachdem das Speicherstartsignal von einer Steuereinrichtung
52 ausgegeben worden ist, wird ein UND-Tor
73 in zeitlicher Abstimmung mit der abfallenden Flanke
des ersten vertikalen Synchronisationssignals geschlossen.
Nach dem Verstreichen der vorbestimmten
Speicherzeitverlängerung wird das UND-Tor 73 geöffnet
und Primärtaktsignale gelangen zu dem Treiber 33. Daraufhin
ändert sich nach dem Verstreichen der vorbestimmten
Speicherzeit das vertikale Synchronisationssignal
auf "H", so daß die bildmäßige Überführung
beginnt und das Speichern abgeschlossen ist. Nach
Beendigung der bildmäßigen Überführung und nachdem
das vertikale Synchronisationssignal erneut einen
niederen Pegel angenommen hat, beginnt das Signalauslesen
für die blaue Farbe. Das Signalauslesen für
die blaue Farbe wird langsam unter Verwendung des
Primärtaktsignals mit langer Periode durchgeführt,
welches durch einen Frequenzteiler 79 unterteilt worden
ist.
Bei den vorgenannten Ausführungsformen wird ein Bildflächenfühler
verwendet. Jedoch kann statt des Bildflächenfühlers
eine Bildfühlerzeile verwendet werden,
indem eine Farbvorlage in der zu der Längsrichtung des
Bildzeilenfühlers senkrechten Richtung bewegt wird.
Offensichtlich sind viele Abänderungen und Abwandlungen
der Erfindung im Rahmen der vorstehenden Lehre
möglich. Deshalb sollen durch die beigefügten Patentansprüche
alle solchen Abwandlungen und Abänderungen,
die innerhalb des Bereiches und im Gebiet der Erfindung
liegen, mitumfaßt werden.
Claims (13)
1. Bildauslesevorrichtung mit einer Vielzahl von
Bildfühlern (32, 39, 44), von denen jeder eine Vielzahl
von Bildelementen (320) zur photoelektrischen Umwandlung
von einfallendem Licht und zum Speichern eines Signales
aufweist, mit einer Signalauslesesteuereinrichtung (48,
49, 50, 52, 63) zur Steuerung der Signalauslesung aus
den Bildfühlern und einer Signalverarbeitungseinrichtung
(55, 57, 58, 59) zur Verarbeitung eines Zeitsignales,
entsprechend dem Signal, welches der Reihe nach von den
Bildfühlern (32, 39, 44) ausgelesen worden ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Einrichtung (33, 40, 45) zur Steuerung eines
Parallelbetriebes der Bildfühler (32, 39, 44), und eine
Ladungsspeicherzeiteinstelleinrichtung (48, 49, 50, 52,
63) zur Einstellung der Ladungsspeicherzeit unabhängig
für jeden Bildfühler (32, 39, 44) entsprechend der
Intensität des darauffallenden Lichtes derart vorgesehen
sind, daß ein Maximalwert des Signales etwa den
Sättigungswert des Bildfühlers erreicht, und daß die
Signalauslesesteuereinrichtung (48, 49, 50, 52, 63) zur
Festlegung der Signalauslesezeit derart vorgesehen ist,
daß die Signalauslesezeiten der Bildfühler (32, 39, 44)
einander zeitlich nicht überlappen.
2. Bildauslesevorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Bildfühler (32, 39, 44) ein Bildfühler vom
CCD-Typ (CCD: ladungsgekoppelte Einrichtung) ist und daß
die Ladungsspeicherzeit während einer vorbestimmten Zeit
ausdehnbar ist, indem während der Ladungsspeicherung ein
Haupttaktsignal an der Eingabe in einen Treiber (33, 40,
45) zum Treiben des Bildfühlers vom CCD-Typ gehindert
wird, und daß die Signalauslesezeit um eine erwünschte
Zeit verzögerbar ist, indem während des Signalauslesens
das Haupttaktsignal unterbunden wird.
3. Bildauslesevorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Bildfühler ein Bildfühler vom MOS-Typ ist, daß
der photoelektrische Wandlerbereich (95a) des
Bildfühlers vom MOS-Typ gegenüber Licht abschirmbar ist,
wenn eine vorbestimmte Ladungsspeicherzeit verstrichen
ist.
4. Bildauslesevorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vielzahl von Bildfühlern einen Bildfühler für
eine blaue Farbe zum photoelektrischen Umwandeln von
blauem Farblicht und Speichern eines blauen
Farbsignals, einen grünen Farbbildfühler zum
photoelektrischen Umwandeln eines grünen Farblichtes und
Speichern eines grünen Farbsignales, und einen roten
Farbbildfühler zum photoelektrischen Umwandeln eines
roten Farblichtes und Speichern eines roten Farbsignales
umfaßt.
5. Bildauslesevorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Signalverarbeitungseinrichtung umfaßt: einen
Verstärker zur Verstärkung des Zeitsignales, einen
A/D-Umwandler (57) zum Umwandeln des Ausgangssignales
des Verstärkers in ein Digitalsignal, eine
logarithmische Umwandlungstabelle (58) zur
logarithmischen Umwandlung des Digitalsignales und eine
Nachschlagetabelle (59), um das von der logarithmischen
Umwandlungstabelle (58) erhaltene Ausgangssignal zu
spezifizieren.
6. Bildausleseverfahren zum Auslesen eines Bildes mit
einer Vielzahl von Bildfühlern durch photoelektrische
Umwandlung von auffallendem Licht und Speichern eines
Signales, wobei das Signal nacheinander von den
Bildfühlern ausgelesen und als Zeitreihensignal
verarbeitet wird,
gekennzeichnet durch
die Verfahrensschritte:
unabhängiges Einstellen einer Ladungsspeicherzeit für jeden Fühler entsprechend der Intensität des einfallenden Lichtes derart, daß der maximale Wert des Signales entsprechend dem Licht von dem hellsten Bereich etwa der Sättigungswert des Bildfühlers wird,
Beginnen der Ladungsspeicherung der Vielzahl von Bildfühlern zum gleichen Zeitpunkt oder zeitversetzt,
Beenden der Ladungsspeicherung nach Verstreichen der Ladungsspeicherzeit bei jedem Bildfühler, und
Auslesen eines Zeitreihensignales, welches dem Signal von dem Bildfühler in der Reihenfolge der Beendigung der Ladungsspeicherung der Vielzahl von Bildfühlern entspricht.
unabhängiges Einstellen einer Ladungsspeicherzeit für jeden Fühler entsprechend der Intensität des einfallenden Lichtes derart, daß der maximale Wert des Signales entsprechend dem Licht von dem hellsten Bereich etwa der Sättigungswert des Bildfühlers wird,
Beginnen der Ladungsspeicherung der Vielzahl von Bildfühlern zum gleichen Zeitpunkt oder zeitversetzt,
Beenden der Ladungsspeicherung nach Verstreichen der Ladungsspeicherzeit bei jedem Bildfühler, und
Auslesen eines Zeitreihensignales, welches dem Signal von dem Bildfühler in der Reihenfolge der Beendigung der Ladungsspeicherung der Vielzahl von Bildfühlern entspricht.
7. Bildausleseverfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Bildfühler ein Bildfühler vom CCD-Typ ist, daß
die Ladungsspeicherzeit während einer vorbestimmten Zeit
ausgedehnt wird, indem während der Ladungsspeicherung
ein Haupttaktsignal daran gehindert wird, zu einem
Treiber zum Treiben des Bildfühlers vom CCD-Typ zu
gelangen, und daß die Signalauslesezeit um eine
vorbestimmte Zeit vergrößert wird, indem während des
Signalauslesens das Haupttaktsignal unterbunden wird.
8. Bildausleseverfahren nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Bildfühler ein Bildfühler vom MOS-Typ ist und
daß der photoelektrische Umwandlungsbereich des
Bildfühlers vom MOS-Typ gegenüber Licht abgeschirmt
wird, wenn eine vorbestimmte Ladungsspeicherzeit
verstrichen ist.
9. Bildausleseverfahren nach einem der Ansprüche 6 bis
8,
gekennzeichnet durch:
Verschieben der Speicherstartzeit bei jedem Bildfühler derart, daß die Wartezeit für das Signalauslesen für jeden Bildfühler kurz währt, und
Durchführen der Ladungsspeicherung durch jeden Bildfühler in Parallel und Durchführen der Signalabnahme in Reihe.
Verschieben der Speicherstartzeit bei jedem Bildfühler derart, daß die Wartezeit für das Signalauslesen für jeden Bildfühler kurz währt, und
Durchführen der Ladungsspeicherung durch jeden Bildfühler in Parallel und Durchführen der Signalabnahme in Reihe.
10. Bildausleseverfahren nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Speicherbeginn für jeden Bildfühler begonnen
wird ausgehend von dem Bildfühler mit der längsten
Ladungsspeicherzeit bis zu dem Bildfühler mit der
kürzesten Ladungsspeicherzeit.
11. Bildausleseverfahren nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Bildfühler ein Bildfühler vom CCD-Typ ist, daß
die Ladungsspeicherzeit während einer vorgegebenen Zeit
ausgedehnt wird, indem während der Ladungsspeicherung
ein Haupttaktsignal daran gehindert wird, einen Treiber
zum Treiben des Bildfühlers vom CCD-Typ eingegeben zu
werden.
12. Bildausleseverfahren nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Bildfühler ein Bildfühler vom MOS-Typ ist.
13. Bildausleseverfahren nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vielzahl von Bildfühlern umfaßt:
einen Bildfühler für eine blaue Farbe zum photoelektrischen Umwandeln eines blauen Farblichtes und
Speichern eines blauen Farbsignales, einen Bildfühler für eine grüne Farbe zum photoelektrischen Umwandeln eines grünen Farblichtes und Speichern eines grünen Farbsignales und einen Bildfühler für eine rote Farbe zum photoelektrischen Umwandeln eines roten Farblichtes und Speichern eines roten Farbsignales.
einen Bildfühler für eine blaue Farbe zum photoelektrischen Umwandeln eines blauen Farblichtes und
Speichern eines blauen Farbsignales, einen Bildfühler für eine grüne Farbe zum photoelektrischen Umwandeln eines grünen Farblichtes und Speichern eines grünen Farbsignales und einen Bildfühler für eine rote Farbe zum photoelektrischen Umwandeln eines roten Farblichtes und Speichern eines roten Farbsignales.
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Date | Code | Title | Description |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: GRUENECKER, A., DIPL.-ING. KINKELDEY, H., DIPL.-IN |
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D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |