DE3913455C2 - - Google Patents
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- DE3913455C2 DE3913455C2 DE3913455A DE3913455A DE3913455C2 DE 3913455 C2 DE3913455 C2 DE 3913455C2 DE 3913455 A DE3913455 A DE 3913455A DE 3913455 A DE3913455 A DE 3913455A DE 3913455 C2 DE3913455 C2 DE 3913455C2
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- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
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- H04N1/484—Picture signal generators using the same detector device sequentially for different colour components with sequential colour illumination of the original
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Abtaster zur optischen
Abtastung eines Original-Farbbildes.
Es ist bereits eine Abtastanordnung bekannt
(JA-OS 58-2 12 255), die zum Lesen eines Farbbildes dient
und die als Teil eines digitalen Farbbild-Telegrafiegerätes,
eines Farbbild-Telegrafiedruckers oder dergleichen ausge
bildet ist und die in einer schematischen Schnittansicht
in Fig. 1 angedeutet ist.
Wie in Fig. 1 gezeigt, ist bei der konventionellen Abtast
anordnung ein Lese- oder Abtastbereich 2 dicht gegenüber
einem Original-Dokument 1 angeordnet. Unter "Dokument"
wird irgendein Medium verstanden, auf dem ein Farbbild
gebildet werden kann, wie als Fotografie, gedrucktes Bild,
Kunstwerk oder dergleichen. Auf dem Original-Dokument 1
wird ein Farbbild durch irgendein geeignetes Verfahren
abgebildet, wie in einem Druckprozeß oder dergleichen.
Der Abtastbereich 2 ist mit einem CCD-(ladungsgekoppelte
Einrichtung)Zeilensensor 3 versehen, dessen Foto- oder
Bilddetektorbereich 3a gegenüber dem Original-Dokument
1 vorgesehen ist. Der Fotodetektorbereich 3a weist eine
längs (in Richtung der Ebene der Zeichnung bei Betrachtung der
Anordnung gemäß Fig. 1) entsprechend der Breite des
Original-Dokuments auf. Eine Mehrlinsenanordnung 4, die
aus einer Vielzahl von stabförmigen Linsen besteht, deren
jede in einer geraden Linienkonfiguration ausgerichtet ist,
ist zwischen dem Fotodetektorbereich 3a des CCD-Zeilen
sensors 3 und dem Original-Dokument 1 derart angeordnet,
daß das einer Zeile des Original-Dokuments 1 in dessen
Breite-Richtung entsprechende Licht des Bildes auf den
Fotodetektorbereich 3a des CCD-Zeilensensors 3 durch die
Multilinsenanordnung 4 auftreffen wird.
Eine Leuchtstofflampe oder -quelle 5 ist nahe der Seiten
wand der Multilinsenanordnung 4 vorgesehen, um ein blaues
Licht zu emittieren. Die Lampe 5 weist eine Länge (wieder
in der Richtung rechtwinklig zur Ebene der Fig. 1) ent
sprechend der Breite des Original-Dokuments 1 auf. Wenn
die Leuchtstofflichtquelle 5 leuchtet, wird das Original-
Dokument 1 mit dem blauen Licht bestrahlt. Eine Lichtabgabe-
bzw. Leuchtdiodeneinheit 6 ist nahe der Seitenwand der
Multilinsenanordnung 4 angeordnet oder angebracht, die
gegenüber der Leuchtstofflichtquelle 5 vorgesehen ist.
Die Länge der Leuchtdiodeneinheit 6 entspricht der Breite
des Original-Dokuments 1.
Gemäß Fig. 2 umfaßt die Leucht- bzw. Lichtabgabediodenein
heit 6 eine Grundplatte 6a und eine Reihe von rotes und
grünes Licht emittierenden Dioden 6R bzw. 6G, die ab
wechselnd miteinander auf der Grundplatte 6a in einer
geraden Linie ausgerichtet sind, wobei dann, wenn die rotes
Licht emittierenden Dioden 6R leuchten, das Original-
Dokument 1 mit rotem Licht bestrahlt wird, während dann,
wenn die grünes Licht emittierenden Dioden 6G leuchten,
das Original-Dokument 1 mit grünem Licht bestrahlt wird.
Zurückkommend auf Fig. 1 sei angemerkt, daß das Original-
Dokument 1 nahe des Abtastbereiches 2 mittels einer Vielzahl
von Walzen 7 transportiert wird. Das Original-Dokument 1
wird mittels der Walzen 7 schrittweise transportiert, und
in jeder Zeile wird das Original-Dokument 1 mit dem roten
Licht von den rotes Licht abgebenden Dioden 6R, mit dem
grünen Licht von den grünes Licht abgebenden Dioden 6G und
mit blauem Licht von der Leuchtstofflichtquelle 5 wieder
holt in einer zeitlich versetzten bzw. zeitlich gestaffelten
Weise bestrahlt. Sodann wird ein reflektiertes mehrfarbiges
Lichtbild des Original-Dokuments 1 ermittelt und mittels
des Fotodetektorbereichs 3a des CCD-Zeilensensors 3 gelesen.
Das farbige Lichtbild, das auf dem Original-Dokument 1 ge
bildet ist, wird in den Primärfarben rot, grün und blau je
Zeile derart analysiert, daß die Primärfarbsignale des ein
Bild bildenden Farbbildes durch Transportieren des betreffen
den Original-Dokuments 1 über seine gesamte Länge gelesen
werden.
Da als Lichtquelle die Leucht- bzw. Lichtabgabedioden ver
wendet werden, wie dies zuvor beschrieben worden ist, kann
die bekannte Abtastanordnung im Aufbau vereinfacht werden,
und der Leistungsverbrauch für die Leseoperation kann redu
ziert werden.
Der Wellenlängenbereich des von den Lichtabgabedioden abge
gebenen Lichts ist sehr schmal oder scharf begrenzt, so daß
neutrales Farblicht zwischen (das heißt abgesehen von) rot,
grün und blau nicht präzis mittels des konventionellen Ab
tastgerätes gelesen werden kann, das den oben erwähnten Auf
bau hat.
Die Lichtabgabecharakteristiken der Lichtabgabedioden 6R
und 6G und jene der Leuchtstofflichtquelle 5 sind insbe
sondere generell so gegeben, wie dies in dem Diagramm gemäß
Fig. 3 veranschaulicht ist, wonach die rotes Licht abge
benden Dioden 6R ein Licht abgeben, dessen Spitzen-Wellen
länge λp gleich etwa 660 nm beträgt, während die grünes
Licht abgebenden Dioden 6G ein Licht mit einer Spitzen-
Wellenlänge λp abgeben, die gleich etwa 555 nm beträgt;
die blaues Licht abgebende Leuchtstofflichtquelle 5 gibt
ein Licht mit einer Spitzen-Wellenlänge λ p ab, die gleich
etwa 450 nm beträgt. Ferner sind die Halbwertbreiten des
Rot-Lichts und des Grün-Lichts von den Lichtabgabedioden
bzw. Leuchtdioden 6R bzw. 6G etwa 30 nm schmal, so daß
die entsprechenden Lichtabgabe-Wellenbereiche überhaupt
keinerlei Überlappung haben. Aus diesem Grunde kann die
oben erwähnte bekannte Abtastanordnung durch ihr Ausgangs
signal keine scharfe bzw. feine Differenz zwischen Farb
tönen von Gelbgruppenfarben mit einer Wellenlänge von etwa
600 nm identifizieren, die zwischen jener beispielsweise
der Farben rot und grün liegt.
Da die grünes Licht abgebenden Dioden 6G einen geringen
Lichtabgabewirkungsgrad aufweisen, muß das grüne Licht
auf das Original-Dokument 1 während einer längeren Zeit
spanne abgegeben werden als die anderen Farblichter, wes
halb der Abtastvorgang viel Zeit benötigt.
Es ist nun im Zusammenhang mit der elektronischen Farb
reproduktion bereits bekannt (Lang, Heinwig: Farbmetrik
und Farbfernsehen, München, R. Oldenbourg Verlag, 1978,
Seiten 125 bis 129 und Seiten 151 bis 155), Farbmischkur
ven so zu beeinflussen, daß die Farbwiedergabe möglichst
einem vorgegebenen Original entspricht. Dies geschieht
jedoch bei der bekannten elektronischen Farbreproduktion
mit Hilfe eines Lichtpunktabtasters, der eine Zinkoxid-
Abtaströhre verwendet. Über die Verwendung von Leuchtdioden
ist in diesem Zusammenhang nichts bekannt.
Es ist ferner eine optische Anordnung zur zeilenweisen
Beleuchtung von Abtastvorlagen bekannt (DE 36 14 888 A1),
bei der Fotodioden als optoelektronische Wandler verwendet
sind. Bei dieser bekannten Anordnung ist eine punktförmige
Weißlichtquelle vorgesehen, deren Lichtstrom über ein Kon
densorsystem und über ein Filterrad, das drei Filtersätze
zur Farbseparation des weißen Lichtes in drei Primärfarben
rot, grün und blau enthält, auf den Eingang eines faser
optischen Querschnittwandlers gelangt. Der dabei erforder
liche konstruktive Aufwand ist insgesamt relativ hoch.
Im übrigen ist über den Einsatz von Leuchtdioden als
Lichtquellen in diesem Zusammenhang nichts bekannt.
Es ist auch schon ein Abtast- und Leseverfahren für ebene
Farbbilder bekannt (DE 32 18 738 A1), bei dem zum Abtasten
und Auslesen eines ebenen Farbbildes ein erster Laserstrahl
mit einer Wellenlänge im blaugrünen Wellenlängenbereich
und ein zweiter Laserstrahl mit einer Wellenlänge im roten
Wellenlängenbereich verwendet werden. Über die Verwendung
von Leuchtdioden als Lichtquellen ist auch in diesem Zu
sammenhang nichts bekannt.
Es ist schließlich auch schon bekannt (Pratt, W.: Digital
Image Processing, New York, John Wiley & Sons, 1978,
Seiten 72-73), daß sich Spektralbereiche von verwendeten
Farbbereichen überlappen müssen, um einem Beobachter ein
zufriedenstellendes Bild zu liefern. Mit welchen Licht
quellen bzw. Einrichtungen dies geschieht, ist in dem be
treffenden Zusammenhang nicht näher angesprochen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Abtaster
der eingangs genannten Art so auszubilden, daß unter Ver
meidung der der eingangs betrachteten Leuchtdioden als
Lichtquellen verwendenden Abtastanordnung anhaftenden Mängel
mit relativ geringem Aufwand ausgekommen werden kann, um
eine farbgetreue Abtastung eines Original-Farbbildes zu
ermöglichen.
Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe durch die
im Patentanspruch 1 angegebenen Maßnahmen.
Die Erfindung zeichnet sich durch den Vorteil eines
besonders geringen Aufwandes aus, der eine farbgetreue
Abtastung eines Original-Farbbildes ermöglicht. Als Licht
quellen sind lediglich zwei verschiedene Arten von Leucht
dioden und eine Leuchtstoff-Lichtquelle vorgesehen, was
insgesamt zu einem preiswerten Abtaster führt.
Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich
aus den Unteransprüchen.
Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend an
einer bevorzugten Ausführungsform näher erläutert.
Fig. 1 zeigt in einer Seitenansicht im Schnitt eine Aus
führungsform der eingangs betrachteten bekannten
Abtastanordnung.
Fig. 2 veranschaulicht in einer vergrößerten Perspektiv
ansicht unter Weglassung von einzelnen Teilen
einen Hauptbereich des in Fig. 1 dargestellten
bekannten Abtasters.
Fig. 3 veranschaulicht in einem Diagramm einen Kurvenver
lauf, der zur Erläuterung der in Fig. 1 dargestell
ten Ausführungsform des bekannten Abtasters heran
gezogen wird.
Fig. 4 zeigt in einer Seitenansicht im Schnitt eine Aus
führungsform eines Abtasters gemäß der vorliegenden
Erfindung zum Lesen eines Farbbildes.
Fig. 5 veranschaulicht in einer vergrößerten Perspektivan
sicht unter Weglassung von einzelnen Teilen einen
Lichtabgabediodenbereich der in Fig. 4 dargestellten
Ausführungsform gemäß der Erfindung.
Fig. 6 veranschaulicht in einem Diagramm einen Kurvenverlauf
der zur Erläuterung der Ausführungsform gemäß der
Erfindung herangezogen wird.
Fig. 7A und 7G zeigen Impulsdiagramme, die zur Erläuterung der
Ausführungsform gemäß der Erfindung herangezogen
werden.
Fig. 8 zeigt in einem Blockdiagramm eine Abtastsignal-
Verarbeitungsschaltung, die bei der Ausführungsform
gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
Nunmehr wird die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
detailliert beschrieben. Anhand der Fig. 4 bis 8 wird ein
Ausführungsbeispiel eines Abtasters bzw. einer Abtastan
ordnung zum Lesen eines Farbbildes gemäß der vorliegenden
Erfindung beschrieben. In den Fig. 4 bis 8 sind den in
Fig. 1 vorgesehenen Einzelteilen entsprechende Einzelteile
mit denselben Bezugszeichen wie dort bezeichnet; eine
detaillierte Beschreibung der Einzelteile erscheint als
entbehrlich.
In Fig. 4 ist ein Bildabtastbereich 10 veranschaulicht,
der ein Gehäuse 11 aufweist. Die Unterseite des Gehäuses 11
ist offen; ihr gegenüber liegt das Original-Dokument 1,
welches mittels der Vielzahl von Walzen 7 transportiert
werden kann. Das Original-Dokument 1 wird in seiner Längs
richtung bewegt, wie dies in Fig. 4 durch einen Pfeil A
veranschaulicht ist. Auf der Oberseite des Gehäuses 11 ist
der CCD-Zeilensensor 3 angebracht, der den Fotodetektorbe
reich 3a umfaßt, dessen Länge der Breite des Original-
Dokuments 1 (in Richtung rechtwinklig zu seiner Längs
richtung) entspricht. Die Multilinsenanordnung 4 ist
zwischen dem Fotodetektorbereich 3a und dem so vorbereite
ten Original-Dokument 1 angeordnet. Nahe einer Seitenwand
der Multilinsenanordnung 4 ist eine Leuchtstofflampe oder
-quelle 12 vorgesehen, die an der Innenseite des Gehäuses 11
festgelegt ist und die ein Licht der blauen Farbgruppe ab
gibt, wie dies weiter unten noch erläutert werden wird. Die
Länge der Leuchtstoffquelle 12 ist so gewählt, daß sie
weitgehend gleich der Breite des Original-Dokuments 1 ist.
Eine Lichtabgabediodeneinheit bzw. eine Leuchtdiodenein
heit 13 ist an der Innenseite des Gehäuses 11 an einer
Stelle nahe der anderen Seitenwand der Multilinsenanordnung
4 befestigt.
Wie in Fig. 5 veranschaulicht, umfaßt die Leuchtdiodenein
heit 13 eine Grundplatte 13a mit einer Konfiguration einer
langen Platte 13a, von der eine Vielzahl von Leuchtdioden
paaren 13R und 13Y getragen ist, wobei die Dioden jedes
Diodenpaares auf der Grundplatte 13a in Längsrichtung des
Originaldokuments 1 ausgerichtet sind. Die Diodenpaare sind
über die Länge der betreffenden Platte 13a entsprechend der
Breite-Richtung des Original-Dokuments verteilt, und zwar
bei einem bestimmten Abstand zwischen jedem Diodenpaar.
Demgemäß sind die in einer Vielzahl vorgesehenen Leucht
dioden 13R und 13Y auf der Grundplatte 13a in zwei Reihen
ausgerichtet.
Die Leuchtdiode 13R gibt Licht einer rötlichen Orangefarb
gruppe ab, während die Leuchtdiode 13Y Licht einer gelben
Farbgruppe abgibt, wie dies weiter unten noch im einzelnen
erläutert werden wird. Die Länge der Grundplatte 13a ist
so gewählt, daß sie weitgehend gleich der Breite des
Original-Dokuments 1 ist.
Die Leuchtstoffquelle 12 und die Leuchtdiodeneinheit 13 sind
in dem Gehäuse 11 eingebaut, wobei eine Zeile 1 auf dem
Original-Dokument 1, die mittels des Fotodetektorbereiches
13a des CCD-Zeilensensors 3 ermittelt wird, durch das röt
liche Orange-Licht und das gelbe Licht von der Vielzahl der
Lichtdioden 13R bzw. 13Y und mittels des blauen Lichtes von
der Leuchtstoffquelle 12 her beleuchtet bzw. bestrahlt
wird.
Bei dieser Ausführungsform sind die Lichtstrahlen von den
Leuchtdioden 13R und 13Y und von der Leuchtstoffquelle 12
so gewählt, daß sie die Verläufe bzw. Charakteristiken haben,
die in dem Diagramm gemäß Fig. 6 veranschaulicht sind. Die
Leuchtdiode 13R ist dabei insbesondere so gewählt, daß sie
ein rötliches Orange-Licht abgibt, dessen Spitzen-Wellen
länge λp gleich 630 nm ist; eine Leuchtdiode 13Y wird
dabei verwendet, die ein gelbes Licht abgibt, dessen
Spitzen-Wellenlänge λp gleich 568 nm beträgt. Ferner ist
eine Leuchtstoffquelle 12 ausgewählt, die ein blaues Licht
emittiert, welches eine Spitzen-Wellenlänge λp aufweist,
die gleich etwa 450 nm beträgt, und zwar ähnlich der einer
Standard-Leuchtstofflampe. Die betreffende Leuchtstoff
lampe gibt dabei ferner ein blaues Licht ab, das nahe des
Wellenlängenbereiches der grünen Farbgruppe liegt, deren
obere Grenze bis zur Wellenlänge von etwa 550 nm reicht.
Da die Spitzen-Wellenlängen der Lichtstrahlen der ent
sprechenden Farbgruppen in der zuvor beschriebenen Weise
bestimmt sind, sind die Wellenlängen-Bereiche der von den
entsprechenden Leuchtdioden 13R und 13Y und von der Leucht
stoffquelle 12 emittierten Lichtstrahlen durchgehend ge
macht, das heißt sie überlappen einander, so daß die Zeile
bzw. Linie auf dem Original-Dokument 1 mit Licht bestrahlt
wird, welches durchgehende Wellenlängen-Bereiche aufweist,
die von etwa 400 bis etwa 700 nm reichen, wie dies in
Fig. 6 veranschaulicht ist.
Wenn der Bildabtastbereich 10 ein Farbbild von dem Original-
Dokument 1 abtastet oder liest, wie dies in Fig. 4 veran
schaulicht ist, wird das Original-Dokument 1 in eine gegen
überliegende Beziehung zu dem betreffenden Bildabtastbe
reich 10 gebracht, und sodann wird das betreffende Original-
Dokument 1 schrittweise mittels der Walzen 7 in einer be
stimmten Teilung in der durch den Pfeil A in Fig. 4 veran
schaulichten Richtung transportiert. Wenn das Original-
Dokument 1 schrittweise transportiert wird, wird jede
Zeile mit dem rötlichen Orange-Licht von der Vielzahl
der Leuchtdioden 13R bestrahlt; ferner wird jede Zeile
mit dem gelben Licht von der Vielzahl der Leuchtdioden 13Y
her bestrahlt, und schließlich wird jede Zeile mit dem
blauen Licht von der Leuchtstoffquelle 12 her bestrahlt.
Die betreffenden Bestrahlungsvorgänge erfolgen dabei in
einer zeitlich gestaffelten bzw. Zeitmultiplex-Weise.
In Fig. 7A bis 7G sind die Bestrahlungsbedingungen bezüg
lich der Lichtstrahlen der Lichtfarbgruppen veranschau
licht. Dabei wird speziell die Bestrahlung mit dem röt
lichen Orange-Licht (Periode hohen Pegels in Fig. 7A),
die Bestrahlung mit gelbem Licht (Periode hohen Pegels in
Fig. 7B) und die Bestrahlung mit blauem Licht (Periode
hohen Pegels in Fig. 7C) wiederholt in einer zeitlich ge
staffelten Weise unter der Steuerung einer Zeitsteuerschal
tung 18 bewirkt (siehe Fig. 8), die später noch beschrieben
werden wird. Die Bestrahlung mit Licht der blauen Farb
gruppe von der Leuchtstoffquelle 12 her wird während einer
Zeitspanne ausgeführt, die etwas länger ist als jene des
Lichts der anderen Farbgruppe, da nämlich die Leuchtstoff
quelle 12 eine Abklingzeit von ihrem Kennlinien- bzw.
Charakteristik-Standpunkt her hat.
Wie oben beschrieben, werden dann, wenn das Original-
Dokument 1 schrittweise transportiert wird, das rötliche
Orange-Licht, das gelbe Licht und das blaue Licht in die
selbe Zeile auf dem Original-Dokument 1 gestrahlt. Bei
jeder Bestrahlung jeder Farbe ermittelt der CCD-Zeilen
sensor 3 ein Lichtbild durch die Bestrahlung und setzt das
ermittelte Lichtbild in ein elektrisches Signal um. Demge
mäß werden das rötliche Orangelichtbild, das gelbe Licht
bild und das blaue Lichtbild jeder Zeile ermittelt, so daß
aus drei Farbgruppen gebildete Farbbilder gelesen werden.
Wenn das Original-Dokument 1 um die Länge eines Bildes
durch die Walzen 7 transportiert wird, kann somit ein
Farbbild eines auf das Original-Dokument 1 gedruckten Bildes
gelesen werden.
Fig. 8 veranschaulicht in einem Blockdiagramm eine Schal
tungsanordnung, welche das Ausgangssignal von dem CCD-Zei
lensensor 3 verarbeitet. Der Klarheit halber sind gewisse
in der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 8 erscheinende
Signalleitungen mit Bezugszeichen bezeichnet worden, die
den Signalverläufen der auf diesen Leitungen auftretenden
Signale entsprechen, wie sie in Fig. 7D und 7G veranschau
licht sind.
Gemäß Fig. 8 wird das von dem CCD-Zeilensensor 3 als Bild
information erhaltene Ausgangssignal einem Analog-Digital
(A/D)-Wandler 14 zugeführt, in welchem das betreffende
Analogsignal in ein digitales Signal umgesetzt wird, welches
auf der Leitung 7D (Signalverlauf in Fig. 7D) auf
tritt. Das digitale Signal wird von dem A/D-Wandler 14 direkt
an eine Farbverarbeitungsschaltung 15 abgegeben. Dieses
digitale Signal von dem A/D-Wandler 14 wird außerdem einer
ersten Verzögerungsschaltung 16 zugeführt, die über die Lei
tung 7F ein verzögertes Signal (Signalverlauf in Fig. 7F)
an die Farbverarbeitungsschaltung 15 abgibt. Ferner wird
das betreffende Signal einer zweiten Verzögerungsschaltung 17
zugeführt, die auf der Leitung 7E ein verzögertes Signal
(Signalverlauf in Fig. 7E) an die Farbverarbeitungsschal
tung 15 abgibt. Der Signalverlauf des Ausgangssignals 7G
von der Farbverarbeitungsschaltung ist in Fig. 7G veran
schaulicht.
In der Farbverarbeitungsschaltung 15 wird das Signal 7F
über einen Schalter 23B einem Ausgangsanschluß 15B und
über eine Koeffizienten-Einstellschaltung K1 einem Eingang
eines Addierers 22 zugeführt. Das Signal 7F wird über eine
Koeffizienten-Einstellschaltung K2 einem weiteren Eingang
des Addierers 22 zugeführt. Das Signal 7E wird über einen
Schalter 23R einem Ausgangsanschluß 15R der Farbverarbei
tungsschaltung 15 und über eine Koeffizienten-Einstell
schaltung K3 einem noch weiteren Eingang des Addierers 22
zugeführt. Das Ausgangssignal des Addierers wird über einen
Schalter 23G einem Ausgangsanschluß 15G der Farbverarbei
tungsschaltung zugeführt.
Die Verzögerungszeiten der ersten und zweiten Verzögerungs
schaltungen 16, 17 werden durch die Zeitsteuerschaltung 18
gesteuert. Die Zeitsteuerschaltung 18 steuert die Lichtab
gabeoperationen der Leuchtstoffquelle 12 und der Leucht
dioden 13G und 13R über eine Steuer- bzw. Treiberschal
tung 19, welche die Leuchtstoffquelle 12 ansteuert, sowie
über eine Steuer- bzw. Treiberschaltung 20, welche die
gelbe Leuchtdiode 13Y ansteuert, bzw. über eine Steuer-
bzw. Treiberschaltung 21, die die rötliches Orangelicht
emittierende Diode 13R ansteuert, wie dies anhand der in
Fig. 7A bis 7C gezeigten Zustände veranschaulicht ist.
Die erste Verzögerungsschaltung 16 wird durch die Zeitsteuer
schaltung 18 so gesteuert, daß das an die Farbverarbeitungs
schaltung 15 abzugebende Signal um die Verzögerungszeit t1
(siehe Fig. 7A bis 7C) entsprechend einer Zeitspanne von der
Bestrahlung mit blauem Licht bis zur Bestrahlung mit
rötlichem Orangelicht verzögert wird, wobei dann das ver
zögerte Signal an die Farbverarbeitungsschaltung 15 abge
geben wird. Die zweite Verzögerungsschaltung 17 wird durch
die Zeitsteuerschaltung 18 so gesteuert, daß das an die
Farbverarbeitungsschaltung 15 abzugebende Signal um die
Verzögerungszeit t2 (siehe Fig. 7A bis 7C), entsprechend
einer Zeitspanne von der Bestrahlung mit dem gelben Licht
bis zur Bestrahlung mit dem rötlichen Orangelicht ver
zögert wird, wobei das verzögerte Signal dann an die Farb
verarbeitungsschaltung 15 abgegeben wird.
Im Betrieb wird dann, wenn eine vorgegebene Zeile (Zei
le 1) des Original-Bildes mit rotem Licht bestrahlt wird,
das reflektierte Lichtbild auf den CCD-Zeilensensor 3 auf
treffen, der ein Impulssignal abgibt, welches mittels der
A/D-Schaltung 14 umgesetzt wird, um zu einem Signal R1
(Fig. 7D) zu werden, welches den Eingängen der Verzögerungs
leitungen 16 und 17 zugeführt wird sowie der Farbverarbei
tungsschaltung 15. Die Schalter 23B, 23G und 23R sind zu
diesem Zeitpunkt geöffnet. Wie aus Fig. 7E und 7F ersehen
werden kann, verzögert die Verzögerungsschaltung 16 das
Signal R1 um eine Zeitspanne t2, und die Verzögerungsschal
tung 17 verzögert das Signal R1 um eine Zeitspanne t1. Die
ser Prozeß wird wiederholt, wenn eine Zeile des Original-
Bildes mit gelbem Licht bestrahlt wird, so daß ein Signal Y1
von dem A/D-Wandler 14 abgegeben und der Farbverarbeitungs
schaltung 15 sowie den Verzögerungsschaltungen 16 und 17
zugeführt wird, in welchen das betreffende Signal um die
Zeitspannen t1 bzw. t2 verzögert wird. Die Schalter 23B,
23G und 23R sind wieder geöffnet.
Wenn das Original-Bild mit einem blauen Licht bestrahlt wird
trifft das reflektierte Licht-Zeilen-Bild auf den CCD-Zei
lensensor 3 auf, der ein Signal abgibt, welches mittels der
A/D-Schaltung 14 in ein Signal B1 umgesetzt wird. An dieser
Stelle schließt dieSteuerschaltung 18 die Schalter 23B, 23G
und 23R, so daß das Signal B1 direkt dem Anschluß 15B zuge
führt und mit dem Koeffizienten K1 multipliziert wird; das
so erhaltene Signal wird einem Eingang des Addierers 22 zu
geführt. Das Signal Y1 wird als Ausgangssignal der Ver
zögerungsschaltung 16 (Fig. 7F) abgegeben und mit dem Ko
effizienten K2 multipliziert, woraufhin es einem zweiten
Eingang des Addierers 22 zugeführt wird. Gleichzeitig gibt
die Verzögerungsschaltung 17 das Signal R1 ab, welches direkt
dem Anschluß 15R zugeführt wird, mit dem Koeffizienten K3
multipliziert wird und dem dritten Eingang des Addierers 22
zugeleitet wird. Das Ausgangssignal des Addierers 22 wird
dem Anschluß 15G zugeführt.
Die Koeffizienten K1, K2 und K3 sind durch einen bestimmten
Kennlinienwert bzw. charakteristischen Wert des gelben
Lichtes bestimmt, so daß die Summe K1R+K2Y+K3B = grünes
Licht erfüllt ist, wobei R, Y und B die Signale bedeuten,
die von der A/D-Schaltung 14 für irgendeine bestimmte abge
tastete Zeile des Original-Bildes erzeugt werden. Zusammen
stellen die an den Anschlüssen 15B, 15G und 15R abgegebenen
Signale ein aus drei Primärfarben bestehendes Bildsignal 7G
dar. In Fig. 7G sind die aus drei Primärfarben bestehenden
Bildsignale für jede abgetastete Zeile aufeinanderfolgend
als C0, C1, C2, etc. angegeben.
Da die Abtasteinrichtung gemäß dieser Ausführungsform für
das Lesen eines Farbbildes in der oben beschriebenen Weise
aufgebaut ist, ist diese Abtasteinrichtung bzw. dieser
Abtaster im Aufbau insoweit vereinfacht, als die Leucht
dioden 13R und 13Y als Lichtquellen für die Abgabe von
Lichtstrahlen dreier Farben verwendet sind. Demgemäß sind
die Wellenlängen-Bereiche des abgestrahlten Lichts durch
gehend bzw. kontinuierlich gemacht, wodurch das Farbbild
auf dem Original-Dokument 1 innerhalb dieses durchgehenden
Wellenlängenbereiches präzis gelesen werden kann. Da die
Signale, welche mittels der in Fig. 8 dargestellten Schal
tungsanordnung in die Standard-Dreifarben-Signale umgesetzt
sind, als Lese-Signale gewonnen werden können, kann eine
Standard-Farbsignalverarbeitungsschaltung in aufeinander
folgenden Schaltungsstufen der Schaltungsanordnung dieses
Abtasters verwendet werden. Da eine Leuchtdiode für die
Abgabe eines gelben Lichtes mit einem höheren Lichtabgabe
wirkungsgrad arbeitet als eine Leuchtdiode, die ein grünes
Licht emittiert, kann ferner das Bild mit einer höheren
Geschwindigkeit gelesen werden und mit einem höheren
Wirkungsgrad als bei dem bisher bekannten Abtaster, der
eine Leuchtdiode verwendet, die grünes Licht emittiert.
Die Spitzen-Wellenlängen der von den Leuchtdioden 13R und
13Y emittierten Lichtstrahlen sind nicht auf die oben be
schriebenen Werte beschränkt; vielmehr ist es möglich,
Leuchtdioden zu verwenden, die Lichtstrahlen mit Spitzen-
Wellenlängen nahe der oben erwähnten Spitzen-Wellenlängen
emittieren. In diesem Falle wird bevorzugt, daß die
Differenz zwischen der Spitzen-Wellenlänge der Lichtes
von der rötliches Orangelicht emittierenden Diode und der
Spitzen-Wellenlänge des Lichtes von der gelbes Licht
emittierenden Diode bei etwa 50 bis 70 nm ausgewählt ist,
um den Überlappungsbereich der Wellenlängenbereiche der
Bestrahlungslichtstrahlen hinreichend weit zu machen.
Während bei dem oben erwähnten Ausführungsbeispiel Fluores
zenzlicht bzw. Leuchtstofflampenlicht als blaue Lichtquelle
verwendet worden ist, ist es ferner möglich, ein Leucht
stoff- bzw. Fluoreszenzpanel zu verwenden, welches ein
ähnliches blaues Licht emittieren kann.
Obwohl der Abtaster gemäß der vorliegenden Erfindung zum
Lesen eines Farbbildes im Aufbau einfach ist, gemäß dem
die Leuchtdioden 13R und 13Y als Lichtquellen dreier Farben
verwendet sind, weisen die Lichtabgabekennlinien der be
treffenden Lichtquellen Überlappungswellenlängen auf, so
daß eine Lichtaufnahmeeinrichtung oder ein Bildsensor 3
Lichtstrahlen sämtlicher Wellenlängen von rot bis blau
aufnimmt, die auf dem Original-Dokument 1 reflektiert
sind. Dadurch ist es ermöglicht, die Farben auf dem
Original-Dokument 1 präzis zu lesen.
Da die Leuchtdioden 13R und 13Y für die Abgabe von rotem
bzw. gelbem Licht einen hohen Lichtabgabewirkungsgrad
haben, kann das Farbbild mit hoher Geschwindigkeit ge
lesen werden.
Claims (6)
1. Abtaster zur optischen Abtastung eines Original-Farbbildes
mit folgenden Merkmalen:
- a) Es ist eine Vielzahl von Lichtquellen vorgesehen, be stehend aus einer rötliches Orange-Licht abgebenden Leucht diode (13R), einer gelbes Licht abgebenden Leuchtdiode (13Y) und einer blaues Licht abgebenden Leuchtstoff-Lichtquelle (12), wobei die in einer Vielzahl vorgesehenen Lichtquellen so angeordnet sind, daß sie selektiv ein Originalbild be leuchten, wobei der Kennlinienwert des von der rötliches Orange-Licht abgebenden Leuchtdiode (13R) so gewählt ist, daß er eine Überlappung in der Wellenlänge mit dem Kenn linienwert des Lichtes aufweist, welches von der gelbes Licht abgebenden Leuchtdiode (13Y) abgegeben ist, und wobei der Kennlinienwert des von der Leuchtstoff-Lichtquelle (12) abgegebenen Lichtes so gewählt ist, daß er eine Überlappung in der Wellenlänge mit dem Licht aufweist, welches von der gelbes Licht abgebenden Leuchtdiode (13Y) abgegeben wird;
- b) die rötliches Orange-Licht abgebende Leuchtdiode (13R) und die gelbes Licht abgebende Leuchtdiode (13Y) sind in einer Diodeneinheit-Platte (13) angeordnet;
- c) ein Zeilenbildsensor nimmt das von der Vielzahl der Lichtquellen abgegebene Licht auf, welches von dem Original bild reflektiert ist, und erzeugt ein entsprechendes Aus gangssignal;
- d) die Diodeneinheit-Platte (13) und der Zeilenbildsensor sind in einem Bildabtastbereich angeordnet;
- e) eine Einrichtung bewirkt eine Relativbewegung zwischen dem Originalbild und dem Zeilenbildsensor sowie der Viel zahl von Lichtquellen, so daß das Originalbild beleuchtet und nacheinander über eine Vielzahl von über die Breite sich erstreckenden Zeilen abgetastet wird;
- f) eine Steuereinrichtung (18) ist vorgesehen, der das Ausgangssignal des Zeilenbildsensors zugeführt wird zum sequentiellen Ein- und Ausschalten der Vielzahl von Licht quellen und zur Verarbeitung des Ausgangssignals des Zei lenbildsensors für die Erzeugung entsprechender Primärfarb bildsignale.
2. Abtaster nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Zeilenbildsensor aus einer
ladungsgekoppelten Einrichtung (CCD) aufgebaut ist.
3. Abtaster nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Bildsensor (3) eine Multilinsenanordnung
(4) aufweist, durch die das von dem Originalbild
reflektierte Licht zu dem CCD-Zeilenbildsensor (3) hin
gelangt.
4. Abtaster nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die das rötliche Orange-Licht und
die das gelbe Licht abgebenden Leuchtdioden (13R, 13Y)
paarweise Seite an Seite angeordnet sind, wobei die betreffenden
Diodenpaare in der der Breite des Originalbildes
entsprechenden Richtung in Abstand voneinander vorgesehen
sind.
5. Abtaster nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet,
daß der Zeilenbildsensor (3) getrennte Signale entsprechend dem blauen, gelben und rötlichorangen reflektierten Licht vom Originalbild abgibt,
daß die Steuereinrichtung ferner gesonderte, veränderbare Verzögerungseinrichtungen (16, 17) umfaßt für die Verzögerung der gelben und rötlichorangen Lichtsignale, die von der Bildsensoreinrichtung (3) abgegeben sind,
daß eine Farbverarbeitungsschaltung (15) vorgesehen ist, der das von dem Zeilenbildsensor abgegebene blaue Lichtsignal und die von den Verzögerungseinrichtungen (16, 17) abgegebenen gelben und rötlichorangen Lichtsignale zugeführt werden, und
daß eine Zeitsteuerschaltung (18) vorgesehen ist, welche die Verzögerungsperiode der jeweiligen Verzögerungseinrich tung (16, 17) derart steuert, daß diese den Zeitspannen zwischen dem Einschalten und Ausschalten der verschiedenen Lichtquellen entspricht, derart, daß die Farbverarbeitungs schaltung (15) das blaue Lichtsignal, das gelbe Lichtsignal und die rötlichorangen Lichtsignale in Phase für jede abgetastete Zeile des Originalbildes aufnimmt.
daß der Zeilenbildsensor (3) getrennte Signale entsprechend dem blauen, gelben und rötlichorangen reflektierten Licht vom Originalbild abgibt,
daß die Steuereinrichtung ferner gesonderte, veränderbare Verzögerungseinrichtungen (16, 17) umfaßt für die Verzögerung der gelben und rötlichorangen Lichtsignale, die von der Bildsensoreinrichtung (3) abgegeben sind,
daß eine Farbverarbeitungsschaltung (15) vorgesehen ist, der das von dem Zeilenbildsensor abgegebene blaue Lichtsignal und die von den Verzögerungseinrichtungen (16, 17) abgegebenen gelben und rötlichorangen Lichtsignale zugeführt werden, und
daß eine Zeitsteuerschaltung (18) vorgesehen ist, welche die Verzögerungsperiode der jeweiligen Verzögerungseinrich tung (16, 17) derart steuert, daß diese den Zeitspannen zwischen dem Einschalten und Ausschalten der verschiedenen Lichtquellen entspricht, derart, daß die Farbverarbeitungs schaltung (15) das blaue Lichtsignal, das gelbe Lichtsignal und die rötlichorangen Lichtsignale in Phase für jede abgetastete Zeile des Originalbildes aufnimmt.
6. Abtaster nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß Einrichtungen vorgesehen sind, die
eine Relativbewegung zwischen dem Originalbild und dem
Bildsensor und der Vielzahl von Lichtquellen hervorrufen,
derart, daß das Originalbild beleuchtet und
sequentiell über eine Vielzahl von Zeilen in der Breite
abgetastet wird.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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