DE68916133T2

DE68916133T2 - Bildabtastungsgerät.

Info

Publication number: DE68916133T2
Application number: DE68916133T
Authority: DE
Inventors: Kei C O Fuji Photo Film Kimura
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1988-09-02
Filing date: 1989-09-01
Publication date: 1994-09-22
Anticipated expiration: 2009-09-02
Also published as: EP0357083A3; US4987499A; EP0357083A2; EP0357083B1; DE68916133D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bildlesegerät und insbesondere ein Bildlesegerät mit einer Beleuchtungsvorrichtung zum Beleuchten eines Gegenstands oder eines Originals, das Bildinformation enthält, mit in einer vorbestimmten Richtung angewendetem Licht und einer Bilderfassungsvorrichtung zum Erfassen von Licht, das durch das Original reflektiert worden ist, in einer vorbestimmten Richtung, so daß es möglich ist, zusätzliche Reflexionen von der Oberfläche des Originals und ein Bild von Kanten des Originals, das an einem Halteteil angebracht ist, nicht mit aufzunehmen.
In Druckerei- und Druckplattenfertigungsbetrieben werden Bildrasterlese- und Wiedergabesysteme umfassend zum elektronischen Verarbeiten von Bildinformation von Gegenständen oder Originalen mit einer Ansicht verwendet, um Filmoriginalplatten zu erzeugen, um das Druck- oder Druckplattenherstellungsverfahren zu vereinfachen und die Qualität der Bilder, die eingelesen oder wiedergegeben werden, zu verbessern.
Ein solches Bildabtastlese- und Wiedergabesystem ist im wesentlichen aus einem Bildlesegerät und einem Bildwiedergabegerät aufgebaut. In dem Bildlesegerät wird die Bildinformation auf einem Gegenstand oder einem Original, das in einer Unterabtastrichtung vorgeschoben wird, in einer Hauptabtastrichtung durch eine Beleuchtungsvorrichtung beleuchtet oder bestrahlt. Von dem Original reflektiertes Licht wird durch eine Bilderfassungsvorrichtung erfaßt und dadurch in ein die Bildinformation darstellendes elektrisches Signal umgewandelt. Dann wird die Bildinformation, die durch das Bildlesegerät fotoelektrisch umgewandelt worden ist, verschiedenen Verfahren, wie z.B. zur Abstufungsumwandlung, der Profilhervorhebung und ähnlichem, in Abhängigkeit von den Druckplattenherstellungsbedingungen unterworfen. Danach wird die so verarbeitete Bildinformation dazu verwendet, ein Bild auf einem Bildaufzeichnungsmedium aus einem fotografischen Film oder ähnlichem wiederzugeben. Das auf dem Bildaufzeichnungsmedium aufgezeichnete Bild wird dann durch ein Bildentwicklungsgerät entwickelt und das entwickelte Bildaufzeichnungsmedium wird als eine Filmplatte für einen Druckvorgang oder ähnliches verwendet.
Originale oder Gegenstände, die eine durch die Bildlesevorrichtung zu lesende Bildinformation tragen, haben oft die Form von Fotografien oder ähnlichem, die an einem Halteteil angebracht sind.
Da ein derartiges Original eine bestimmte Dicke aufweist, wird durch dessen Randkanten ein Schatten verursacht, wenn dieser mit Licht beleuchtet wird, und ein eingelesenes Bild von dem Original enthält ein Zeichen oder eine Spur von den Randkanten des Originals.
Das obige Problem wird in größerer Ausführlichkeit in bezug auf die Fig. 9 der begleitenden Zeichnungen beschrieben, die ein Bildlesegerät zeigt. In dem Bildlesegerät wird eine Halterung 4 für das Original, an der ein Original 2 angebracht ist, in der durch den Pfeil X angezeigten Richtung vorgeschoben, während zur gleichen Zeit die Oberfläche des Originals 2 und das Halteteil 4 in schräger Richtung durch das beleuchtende Licht L&sub1;, das von der Lichtquelle 6 emittiert wird, beleuchtet werden. Ein durch die beleuchteten Oberflächen reflektieftes Licht R wird durch eine CCD-(ladungsgekoppelte Vorrichtung, charge- coupled device)-Kamera festgestellt und in ein elektrisches Signal umgewandelt. Das angebrachte Original 2 hat eine bestimmte Dicke, so daß es einen Schatten 10 um seine Randkanten herum erzeugt, wo kein Beleuchtungslicht angewendet wird. Die CCD-Kamera 8 liest deshalb die Bildinformation des angebrachten Originals 2 wie auch die Bildinformation des Schattens 10. Als Folge davon enthält das wiedergegebene Bild eine Zeichnung oder eine Spur des Schattens 10 um das Original 2 herum.
Eine Lösung besteht darin, eine weitere Lichtquelle 12 in einer im wesentlichen symmetrischen Beziehung zu der Lichtquelle 6 in bezug auf das reflektierte Licht R anzuordnen. Der Schatten 10 kann durch Anwenden eines beleuchtenden Lichts L&sub1; von der Lichtquelle 6 und eines beleuchtenden Lichts L&sub2; von der Lichtquelle 12 auf das Original 2 und die Originalhalterung 4 ausgeschlossen werden.
Die in der Fig. 9 gezeigte gesamte Anordnung ist jedoch groß, umfangreich und teuer, da zwei Lichtquellen 6 und 12 benötigt werden. Wenn der Gegenstand oder das Original 2 und das Halterungsteil 4 in ihrer Lage verändert werden, dann werden die Stellen, wo sie durch das beleuchtende Licht L&sub1; und L&sub2; beleuchtet werden, voneinander getrennt oder verlieren ihre Ausrichtung, was zu einer Unregelmäßigkeit in dem durch die CCD-Kamera 8 gelesenen Bild führt.
In Fällen, wo das Original 2, das die Bildinformation trägt, in der Form von fotografischem Papier vorliegt, das Oberflächenreflexionen erzeugt, nimmt das wiedergegebene Bild eine schlechte Qualität an, wenn solche Oberflächenreflexionen durch die CCD-Kamera 8 aufgenommen werden. Wenn insbesondere das Original 2 in der Form eines fotografischen Papiers mit matter Oberfläche vorliegt, ist es bekannt, daß Oberflächenreflexionen innerhalb eines Bereichs von ungefähr ± 45º von der spekularen oder normalen Reflexion des einfallenden beleuchtenden Lichts L&sub1; auftreten. Um zu verhindern, daß die Oberflächenreflexionen die CCD-Kamera 8 erreichen, muß die Lichtquelle 6 so angeordnet sein, daß der Winkel Θ, der zwischen dem beleuchtenden Licht L&sub1; und dem reflektierten Licht R gebildet wird, ungefähr ± 45º oder größer ist. Deshalb ist die Anordnung der Lichtquelle 6 weitgehend eingeschränkt, und die Intensität des reflektierten Lichts R, das die CCD-Kamera 8 erreicht, ist verringert, da der Winkel θ groß ist. Bei Verwendung der beiden Lichtquellen 6 und 12 sind, sofern der Winkel Θ groß ist, die Stellen a, die durch das beleuchtende Licht L&sub1;, L&sub2; beleuchtet werden, in stärkerem Maße versetzt, wenn das angebrachte Original 2 und die Originalhalterung 4 in ihrer Lage verändert werden. Sollte dies auftreten, leidet das von der CCD-Kamera 8 gelesene Bild unter größeren Unregelmäßigkeiten, und folglich kann kein genaues Bild erhalten werden.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Bildlesegerät zu schaffen, mit dem Bilder hoher Qualität und hoher Genauigkeit ohne den Empfang von Oberflächenreflexionen von den Originalen oder Gegenständen, von denen die Bilder gelesen werden, eingelesen werden können.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Bildlesegerät zu schaffen, das eine einfache Anordnung aufweist, die Bilder hoher Qualität und hoher Genauigkeit einlesen kann, die keine Zeichen oder Spuren von Randkanten des Originals oder Gegenstands, von dem die Bilder gelesen werden, aufweisen.
Die vorliegende Erfindung löst die oben angegebenen Aufgaben durch Schaffen eines Bildlesegeräts mit einer das Original beleuchtenden Vorrichtung zum Anwenden von Beleuchtungslicht auf eine Oberfläche des Originals, das Bildinformation enthält, wobei das Beleuchtungslicht entlang einer Abtastlinie (Z) quer zu dem Original angewendet wird, und wobei die Beleuchtungsvorrichtung eine optische Achse aufweist, die unter einem Einstrahlwinkel α in bezug auf eine zu der Oberfläche des Originals senkrechte Linie angeordnet ist; einer Bilderfassungsvorrichtung zum Erfassen des reflektierten, die Bildinformation enthaltenden und durch die Oberfläche des Originals in Abhängigkeit von der Anwendung des beleuchtenden Lichts reflektierten Lichts (R), wobei das reflektierte Licht zu der Bilderfassungsvorrichtung hin reflektiert wird, und wobei die Bilderfassungsvorrichtung eine unter einem Erfassungswinkel β in bezug auf die zu der Oberfläche des Originals senkrechte Linie angeordnete optische Achse aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Einstrahlwinkel α und der Erfassungswinkel β derart ausgewählt sind, daß sie die folgende Bedingung erfüllen:
- α - φ ≥ β > - 90º
oder
- α + φ ≤ β < 90º
wobei ± φ (φ > 0) ein Winkelbereich ist, innerhalb dem das Beleuchtungslicht von der Oberfläche des Originals reflektiert wird, um die Oberflächenreflexionen von der Oberfläche des Originals auszuschließen.
In einer vorzugsweisen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Beleuchtungswinkel α so ausgewählt, daß er in dem Bereich von 45º > α liegt.
In einer vorzugsweisen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Erfassungswinkel β so ausgewählt, daß er in einem Bereich von 45º > β liegt.
Die vorliegende Erfindung löst die oben angegebenen Aufgaben auch mit einem weiteren Bildlesegerät mit einer das Original beleuchtenden Vorrichtung zum Anwenden von Beleuchtungslicht auf eine Oberfläche eines Originals, das Bildinformationen enthält, wobei das Beleuchtungslicht entlang einer Abtastlinie (Z) quer zu dem Original angewendet wird, und wobei die Beleuchtungsvorrichtung eine unter einem Beleuchtungswinkel α in bezug auf eine zu der Oberfläche des Originals senkrechte Linie angeordnete optische Achse aufweist; einer Bilderfassungsvorrichtung zum Erfassen des reflektierten, die Bildinformation enthaltenden und durch die Oberfläche des Originals in Erwiderung auf die Anwendung des Beleuchtungslichts reflektierten Lichts (R), wobei das reflektierte Licht zu der Bilderfassungsvorrichtung hin reflektiert wird, und wobei die Bilderfassungsvorrichtung eine unter einem Erfassungswinkel β in bezug auf die zu der Oberfläche des Originals senkrechte Linie angeordnete optische Achse aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Beleuchtungswinkel α und der Erfassungswinkel β derart ausgewählt sind, daß sie die folgende Bedingung erfüllen:
β > α und αβ > 0
In einer vorzugsweisen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind der Beleuchtungswinkel α und der Erfassungswinkel β so ausgewählt, daß sie die folgende Bedingung erfüllen:
- α - φ ≤ β > - 90º
oder
- α + φ ≤ β < 90º
wobei ± φ (φ > 0) ein Winkelbereich ist, innerhalb dem das Beleuchtungslicht von der Oberfläche des Originals reflektiert wird, um die Oberflächenreflexionen von der Oberfläche des Originals auszuschließen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausfühuungsform der vorliegenden Erfindung wird der Beleuchtungswinkel α so ausgewählt, daß er in dem Bereich von 45º > α ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der Erfassungswinel β so ausgewählt, daß er in dem Bereich von 45º > β ist.
Die obigen und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende Beschreibung offensichtlicher und klarer werden, wenn diese in Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen gesehen wird, in denen eine vorteilhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beispielhaft gezeigt ist. In den Zeichnungen zeigen:
Fig.1 eine schematische perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Bildlesegeräts;
Fig.2 eine Seitenansicht des in der Fig. 1 gezeigten Bildlesegeräts;
Fig.3 eine bruchstückartige Querschnittsansicht, die das Verhältnis zwischen dem einfallenden Licht und dem reflektierten Licht zeigt, wenn das einfallende Licht auf ein Original in der Art eine fotografischen Papiers mit einer matten Oberfläche angewendet und das reflektierte Licht von dieser erhalten wird;
Fig.4, 5, 7 und 8 Diagramme, die einen Erfassungswinkelbereich darstellen;
Fig.6 eine bruchstückartige Seitenansicht, die das Verhältnis zwischen dem einfallenden Licht und dem reflektierten Licht zeigt, wenn das einfallende Licht auf ein auf einem Halteteil angebrachtes Original angewendet wird und das reflektierte Licht von diesem empfangen wird; und
Fig. 9 eine schematische Seitenansicht eines herkömmlichen Bildlesegeräts.
Es wird nun eine ausführliche Beschreibung von vorteilhaften Ausfüurungsformen gegeben.
Wie in den Figuren 1 und 2 gezeigt ist, ist ein erfindungsgemäßes Bildlesegerät 20 im wesentlichen aus einer das Original beleuchtenden oder bestrahlenden Vorrichtung 26 zum Anwenden eines Beleuchtungslichts 11 auf eine Halterung 22, die in einer durch den Pfeil X dargestellten Unterabtastrichtung vorgeschoben wird, und auf ein auf der Originalhalterung 22 angebrachtes Orginal oder Gegenstand 24, während das beleuchtende Licht L in einer durch den Pfeil Z dargestellten Hauptabtastrichtung hinund hergefahren wird, und aus einer Bilderfassungsvorrichtung 28 zum Erfassen eines Bildes auf dem Original 24 auf der Grundlage von durch die Halterung 22 und das angebrachte Original 24 reflektiertem Licht R zusammengesetzt.
Die das Original beleuchtende Vorrichtung 26 umfaßt eine Punktlichtquelle 30, wie z.B. eine Halogenlampe, eine Xenonlampe oder ähnliches, ein optisches Faserbündel 32 mit einer Anzahl von optischen Fasern zum Führen des beleuchtenden Lichts L von der Lichtquelle 30 zu der Halterung 22 und dem angebrachten Original 24, und eine zylindrische Linse 34 zum Konvergieren des beleuchtenden Lichts L entlang der durch den Pfeil Z dargestellten Hauptabtastrichtung über der Halterung 22.
Die Lichtquelle 30 wird von einem elliptischen Spiegel 36 umgeben.
Die das Original beleuchtende Vorrichtung 26 enthält einen im Infraroten absorbierenden Filter 38 mit einer Beschichtung zum Transmittieren von sichtbarem Licht und zum Reflektieren von Infrarotstrahlung, wobei der das Infrarote absorbierende Filter 38 in zu der Öffnung des reflektierenden Spiegels 36 gegenüberstehender Beziehung angebracht ist. Die das Original beleuchtende Vorrichtung 26 weist auch eine zylindrische Lichtführung 40 auf, die an einer Seite des im infraroten absorbierenden Filters 38 auf der von dem reflektierenden Spiegel 36 entfernten Seite angebracht ist. Das optische Faserbündel 32 hat ein mit der Lichtführung 40 gekoppeltes gebündeltes Ende. Die optischen Fasern des optischen Faserbündels 32 sollten vorzugsweise optische Fasern aus Kunststoff umfassen, die flexibel genug sind, um das beleuchtende Licht L zu jeglicher gewänschter Position über der Halterung 22 und dem angebrachten Original 24 zu führen.
Die anderen Enden der optischen Fasern des optischen Fasernbündels 22 sind gekrümmt und stehen im Abstand bei einer bestimmten Entfernung zu der Halterung 22. Diese Enden der optischen Fasern sind in einem linearen Feld angeordnet und in einem länglichen Gehäuse 42 umhaust, so daß das Feld der optischen Faserenden sich entlang der durch den Pfeil Z angedeuteten Hauptabtastrichtung erstreckt. Zwischen den in einem Feld angeordneten Enden der optischen Fasern und der Halterung 22 ist eine Zylinderlinse 34 angeordnet, die sich parallel zu der Hauptabtastrichtung erstreckt und eine optische Achse 44 aufweist, die gegen eine zu der Oberfläche des Originals 24 senkrechte Linie 46 um einen Winkel α geneigt ist, was hier im folgenden auch als ein "Beleuchtungswinkel α" bezeichnet werden wird.
Die Bilderfassungsvorrichtung 28 umfaßt eine fokussierende Linse 48 und eine CCD 50 zur fotoelektrischen Umwandlung des durch die fokussierende Linse 48 fokussierten reflektierten Lichts R in ein Bildsignal. Die fokussierende Linse 48 hat eine optische Achse, die zu der Linie 46 um einen Winkel β geneigt ist, was hier im folgenden auch als ein "Erfassungswinkel β" bezeichnet werden wird.
Das erfindungsgemäße Bildlesegerät weist in Grundzügen die oben beschriebene Bauform auf. Sein Betrieb und seine Vorteile werden im folgenden im einzelnen beschrieben.
Das beleuchtende Licht L, das von der Lichtquelle 30 emittiert wird, wird durch den reflektierenden Spiegel 36 konvergiert und tritt durch den im infraroten absorbierenden Filter 38 hindurch in den Lichtleiter 40 ein. Das beleuchtende Licht L wird dann durch den Lichtleiter 40 geführt, um in die gebündelten Enden der optischen Fasern des optischen Fasernbündels 32 einzutreten. Das beleuchtende Licht L breitet sich durch die optischen Fasern aus zu deren anderen Enden, von wo das beleuchtende Licht L über die Zylinderlinse 34 auf die Halterung 22 und das angebrachte Original 24 angewendet wird, während diese in der durch den Pfeil Z angezeigten Hauptabtastrichtung bestrahlt werden.
Die Halterung 22 und das angebrachte Original 24, die durch das beleuchtende Licht L beleuchtet werden, reflektieren ein Licht R, das die Bildinformation enthält. Das reflektierte Licht R wird durch die fokussierende Linse 48 auf die CCD 50 fokussiert, durch die das Licht R fotoelektrisch in ein Bildsignal umgewandelt wird. Da die Halterung 22 und das angebrachte Original 24 durch einen Vorschubmechanismus (nicht gezeigt) in der durch den Pfeil X angezeigten Unterabtastrichtung vorgeschoben werden, wird die Bildinformation auf der gesamten Oberfläche des Originals 24 in zweidimensionaler Form durch die CCD 50 gelesen.
Die Beziehung zwischen dem Beleuchtungswinkel α, unter dem das angebrachte Original 24 beleuchtet wird, und dem Erfassungswinkel β, unter dem die Bildinformation von dem angebrachten Original 24 gelesen wird, wird nun im folgenden beschrieben. Das verwendete Koordinatensystem ist ein rechtshändiges Koordinatensystem, dessen Y-Achse entlang der Linie 46 senkrecht zu dem Original 24 ist. Die Vorzeichen der Winkel werden in bezug auf dieses Koordinatensystem bestimmt.
Die Beziehung zwischen den Winkeln zum Ausschließen von Oberflächenreflexionen von dem angebrachten Original 24 werden zuerst beschrieben. Die Fig. 3 zeigt in einem vergrößerten Maßstab eine Anordnung, in der das beleuchtende Licht L auf das angebrachte Original 24 angewendet wird, welche in Form eines fotografischen Papiers mit matter Oberfläche vorliegt, welches eine unebene Oberfläche aufweist. Das angebrachte Original 24 umfaßt eine Basis 56, die auf der Halterung 22 abgelegt ist, eine diffuse Reflexionsschicht 28 auf der Basis 56 zum Reflektieren von Licht in verschiedenen Richtungen, eine die Bildinformation enthaltende Emulsionsschicht 60 auf der diffusen Reflexionsschicht 58 und eine Oberflächendeckschicht 62, mit der die Emulsionsschicht 60 überzogen ist, um diese zu schützen.
Das beleuchtende Licht L, das auf den Gegenstand 24 angewendet wird, wird durch die diffuse Reflexionsschicht 58 aus einem Bereich 64 als diffuses Licht reflektiert, das die Bildinformation enthält. Ein Teil des diffusen Lichts wird durch die Oberfläche der Oberflächendeckschicht 62 reflektiert und aus einem Bereich 66 als diffuse Oberflächenreflexionen emittiert. Wenn die diffusen Oberflächenreflexionen in einem Winkel ± φ (φ > 0) von der normalen Richtung P des beleuchtenden Lichts L verteilt sind, dann sollten der Erfassungswinkel α und der Beleuchtungswinkel β so ausgewählt werden, daß sie die folgende Bedingung erfüllen, um die Oberflächenreflexionen aus dem reflektierten Licht R auszuschließen:
- α - φ ≥ β > - 90º ... (1a)
oder
- α + φ ≤ β < 90º ... (1b)
Der Erfassungswinkel β liegt in dem Bereich, der in der Fig. 4 schraffiert gezeigt ist.
Wenn der Erfassungswinkel so ausgewählt ist, erreichen die diffusen Oberflächenreflexionen von der Oberflächendeckschicht 62 nicht die Bilderfassungsvorrichtung 28, sondern nur das reflektierte Licht R, das die Bildinformation enthält, wird zu der Bilderfassungsvorrichtung 28 geführt. Als Folge davon wandelt die CCD 50 nur das reflektierte Licht R, das von der fokussierenden Linse 48 fokussiert worden ist, in ein Bildsignal um, das zum Wiedergeben eines Bildes mit hoher Qualität verwendet werden wird.
Da die Beleuchtungsstärke auf der Oberfläche des Originals 24 proportional zu 1/cos α ist, fällt die Beleuchtungsstärke scharf ab, wenn der Beleuchtungswinkel α einen Wert von ±45º überschreitet. Um die Oberflächenreflexionen auszuschließen und um eine Verringerung der Beleuchtungsstärke zu verhindern, um das Bild auf höchstgenaue Weise auszulesen, sollte deshalb der Beleuchtungswinkel so ausgewählt werden, daß er die Bedingung erfüllt:
- α - φ ≥ β > - 90º und 45º > α ... (2a)
- α + φ ≤ β < 90º und 45º > α ... (2b)
Falls der Beleuchtungswinkel α und der Winkel φ in einem bestimmten Ausmaß erhöht werden, wird der Erfassungswinkel β in den Ungleichungen (1b), (2b) erhöht, was zu Problemen führt. Wenn insbesondere die Oberfläche des angebrachten Originals 24 in seiner Lage in der durch den Pfeil Y angedeuteten Richtung verschoben wird, verändert sich die Bilderfassungsposition, oder wenn die Oberfläche des angebrachten Originals 24 durch eine Andruckglastafel angepreßt wird, wird durch die Dicke der Andruckglastafel ein Astigmatismus erzeugt. Um das Bild auf noch genauere Weise zu lesen, sollten die durch die Ungleichungen (1b), (2b) gegebenen Bedingungen ausgenommen werden, und der Erfassungswinkel β sollte einen praktischen Bereich von:
45º > β ... (3)
annehmen, und er sollte so ausgewählt werden, daß er die folgende Beziehung erfüllt:
- α - φ ≥ β > - 45º und 45º > α ... (4)
In diesem Fall ist der Erfassungswinkel β in dem Bereich, der in der Fig. 5 schraffiert gezeigt ist.
Die Winkel zum Ausschließen eines Zeichens oder einer Spur der Randkanten des angebrachten Originals 24 werden nun beschrieben werden. Wenn das angebrachte Original 24 durch das beleuchtende Licht L unter einem Beleuchtungswinkel α beleuchtet wird, wird ein Schatten 54 um die Randkanten des angebrachten Originals 24 herum dort erzeugt, wo kein beleuchtendes Licht angewendet wird, wie in der Fig. 6 gezeigt ist. Falls der Erfassungswinkel β so ausgewählt wird, daß er auf der Seite des beleuchtenden Lichts L sich befindet, und größer ist als der Beleuchtungswinkel α , dann liest die Bilderfassungsvorrichtung 28 nicht den Schatten 54, und folglich wird die Zeichnung der Randkanten des angebrachten Originals 54 aus dem wiedergegebenen Bild ausgeschlossen. Deshalb sollten der Beleuchtungswinkel α und der Erfassungswinkel β so ausgewählt werden, daß gilt:
β > α und αβ > 0 ... (5)
Nun ist der Erfassungswinkel β in dem Bereich, der in der Fig. 7 schraffiert gezeigt ist.
Um die Oberflächenreflexionen von dem angebrachten Original 24 und die Zeichnung oder die Spur der Randkanten des angebrachten Originals 24 auszuschließen, um das Bild auf höchstgenaue Weise zu lesen, sollten der Beleuchtungswinkel α und der Erfassungswinkel β so ausgewählt werden, daß sie die beiden Ungleichungen (4) und (5) erfüllen. Dann befindet sich der Erfassungswinkel β in dem Bereich, der in der Fig. 8 schraffiert gezeigt ist. Das in den Figuren 1 und 2 dargestellte Bildlesegerät ist so angeordnet, daß der Beleuchtungswinkel α und der Erfassungswinkel β so ausgewählt sind, daß sie die Ungleichungen (4) und (5) erfüllen.
Aus "The Theory of The Photographic Process" (4. Auflage), Seiten 491 bis 493, veröffentlicht 1977 von Macmillan Publishing Co., Inc., USA, ist es bekannt, daß die Intensität der diffusen Oberflächenreflexionen von fotografischem Papier mit matter Oberfläche sich stark in dem Winkelbereich von ± φ = ± 45º verändert. Wenn beispielsweise der Winkel φ = 45º ist, der Beleuchtungswinkel α = - 15º ist und der Erfassungswinkel β = - 30º ist, dann kann ein Bild hoher Qualität wiedergegeben werden, während Oberflächenreflexionen von dem angebrachten Original 24 ausgeschaltet sind und eine Verringerung in der Intensität des reflektierten Lichts vermieden wird. Die CCD 50 erfaßt nicht den Schatten 54, der von dem beleuchtenden Licht L um das angebrachte Original 24 herum erzeugt wird, so daß das wiedergegebene Bild frei von jeglicher Zeichnung oder Spur der Randkanten des angebrachten Originals 24 ist. Da es nicht notwendig ist, zwei beleuchtende Vorrichtungen zum Ausschluß des Bilds des Schattens 54 zu verwenden, wie es bei dem herkömmlichen Bildlesegerät der Fall gewesen ist, weist das erfindungsgemäße Bildlesegerät eine höchst einfache Anordnung auf.
Mit der wie oben beschriebenen vorliegenden Erfindung wird die abzubildende Oberfläche eines Originals unter einem Beleuchtungswinkel α durch eine das Original beleuchtende Vorrichtung beleuchtet und von dem Original reflektiertes Licht wird unter einem Erfassungswinkel β durch eine Bilderfassungsvorrichtung erfaßt. Wenn man annimmt, daß ein Winkelbereich zum Ausschließen von Oberflächenreflexionen von der Oberfläche des Originals zwischen - φ und + φ liegt, dann werden der Beleuchtungswinkel α und der Erfassungswinkel β so ausgewählt, daß gilt:
- α - φ ≥ β > - 90º
oder
- α + φ ≤ β < 90º
Mit solchen Winkeleinstellungen können die Oberflächenreflexionen von dem Original, die keine der gewünschten Bildinformationen enthalten, die Bilderfassungsvorrichtung nicht erreichen, sondern nur das die Bildinformation enthaltende reflektierte Licht wird durch die Bilderfassungsvorrichtung festgestellt, so daß die Bilderfassungsvorrichtung ein Signal erzeugen kann, das ein Bild mit hoher Qualität wiedergeben kann.
Durch Auswählen des Beleuchtungswinkels α derart, daß dieser in dem Bereich von 45º > α ist, wird vermieden, daß die Beleuchtungsstärke auf der Oberfläche des Originals verringert wird, und folglich kann die Bildinformation mit höherer Genauigkeit ausgelesen werden. Erfassungsfehler, die von einer Lageverschiebung der Oberfläche des Originals herrühren, können minimiert werden, wenn der Erfassungswinkel β aus ausgewählt wird, daß er in dem Bereich von 45º > β ist.
Wenn die Winkel α, β so ausgewählt sind, daß gilt
β > α und αβ > 0,
dann wird der um die Randkanten des Originals herum erzeugte Schatten nicht erfaßt, und das wiedergegebene Bild weist eine höhere Qualität auf, da es keine Zeichnung oder Spur der Randkanten des Originals enthält. Das Bildlesegerät weist eine einfache Bauform auf und besitzt eine kleine Größe, da es nicht notwendig ist, eine Vielzahl von das Original beleuchtenden Vorrichtungen vorzusehen, was sonst verwendet werden würde, um den Schatten um das Original auszuschließen.

Claims

1. Eine Bildlesevorrichtung mit:

einer das Original beleuchtenden Vorrichtung (26; 30, 32, 34, 42) zum Anwenden von Beleuchtungslicht auf eine Oberfläche eines Originals (24), das Bildinformation enthält, wobei das Beleuchtungslicht entlang einer Abtastlinie (Z) quer zu dem Original angewendet wird, und wobei die Beleuchtungsvorrichtung eine optische Achse (44) aufweist, die unter einem Einstrahlwinkel α in bezug auf eine zu der Oberfläche des Originals senkrechte Linie (46) angeordnet ist;

einer Bilderfassungsvorrichtung (28; 48, 50) zum Erfassen des reflektierten, die Bildinformation enthaltenden und durch die Oberfläche des Originals (24) in Abhängigkeit von der Anwendung des Einfallslichts reflektierten Lichts (R), wobei das reflektierte Licht zu der Bilderfassungsvorrichtung hin reflektiert wird, und wobei die Bilderfassungsvorrichtung eine unter einem Erfassungswinkel β in bezug auf die zu der Oberfläche des Originals senkrechte Linie (46) angeordnete optische Achse aufweist,

dadurch gekennzeichnet,

daß der Beleuchtungswinkel α und der Erfassungswinkel β derart ausgewählt sind, daß sie die folgende Bedingung erfüllen:

- α - φ ≥ β > - 90º

- α + φ ≤ β < 90º,

wobei ± φ (φ > 0) ein Winkelbereich ist, innerhalb dem das Beleuchtungslicht von der Oberfläche (62) des Originals reflektiert wird, um die Oberflächenreflexionen von der Oberfläche des Originals herauszunehmen.

2. Ein Bildlesegerät nach Anspruch 1, wobei der Beleuchtungswinkel α so ausgewählt ist, daß er in dem Bereich von 45º > α ist.

3. Ein Bildlesegerät nach Anspruch 2, wobei der Erfassungswinkel β so ausgewählt ist, daß er in dem Bereich von 45º ≥ β ist.

4. Ein Bildlesegerät mit:

einer das Orginal beleuchtenden Vorrichtung (26; 30, 32, 34, 42) zum Anwenden von Beleuchtungslicht auf eine Oberfläche eines Originals (24), das Bildinformation enthält, wobei das Beleuchtungslicht entlang einer Abtastlinie (Z) quer zu dem Original angewendet wird, und wobei die Beleuchtungsvorrichtung eine unter einem Beleuchtungwinkel α in bezug auf eine zu der Oberfläche des Originals senkrechte Linie (46) angeordnete optische Achse (44) aufweist;

einer Bilderfassungsvorrichtung (28; 38, 50) zum Aufnehmen des reflektierten, die Bildinformation enthaltenden und durch die Oberfläche des Originals (24) in Erwiderung auf die Anwendung des Beleuchtungslichts reflektierten Lichts (R), wobei das reflektierte Licht zu der Bilderfassungsvorrichtung hin reflektiert wird, und wobei die Bilderfassungsvorrichtung eine unter einem Erfassungswinkel β in bezug auf die zu der Oberfläche des Originals senkrechte Linie (46) angeordnete optische Achse aufweist,

dadurch gekennzeichnet,

β > α und αβ > 0

5. Ein Bildlesegerät nach Anspruch 4, wobei der Beleuchtungs-Winkel α und der Erfassungswinkel β so ausgewählt sind, daß sie die folgende Bedingung erfüllen:

- α - φ ≥ β > - 90º

oder

- α + φ ≤ β < 90º

wobei ± φ (φ > 0) ein Winkelbereich ist, innerhalb dem das Beleuchtungslicht von der Oberfläche (62) des Originals reflektiert wird, um Oberflächenreflexionen von der Oberfläche des Originals herauszunehmen.

6. Ein Bildlesegerät nach Anspruch 4 oder 5, wobei der Beleuchtungswinkel α so ausgewählt ist, daß er in dem Bereich von 45º > α ist.

7. Ein Bildlesegerät nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei der Erfassungswinkel β so ausgewählt ist, daß er in einem Bereich von 45º ≥ β ist.