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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Bildlesevorrichtung
und deren Steuerverfahren.
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2. Beschreibung der verwandten Technik
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Die
offen gelegte
japanische
Patentanmeldung Nr. 2007-097054 offenbart eine Bildlesevorrichtung,
die einen Einzeilen-Kontaktbildsensor (CIS) und mehrere Lichtquellen
enthält, von denen jede rotes Licht, grünes Licht
oder blaues Licht emittiert. Der Einzeilen-CIS enthält
mehrere Bilderkennungselemente wie z. B. ladungsgekoppelte Einrichtungen (CCDs),
die linear angeordnet sind, so dass sie ein Einzeilen-Array bilden.
Ein Druckmedium wird durch die Bildlesevorrichtung gelesen, indem
die Bildquellen sequentiell eingeschaltet und die Bilderkennungselemente
Licht ausgesetzt werden. Ist es Licht ausgesetzt, erzeugt jedes
Bilderkennungselement R-Zeilendaten entsprechend rotem Licht, G-Zeilendaten
entsprechend grünem Licht und B-Zeilendaten entsprechend
blauem Licht (im Folgenden "RGB-Zeilendaten"). Der Einzeilen-CIS
gibt die RGB-Zeilendaten an eine Steuereinheit aus. Die Steuereinheit
erzeugt zuerst RGB-Pixeldaten entsprechend jedem Bilderkennungselement
basierend auf den RGB-Zeilendaten und erzeugt dann RGB-Lesebilddaten
basierend auf den RGB-Pixeldaten.
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Das
Druckmedium wird bezüglich des Einzeilen-CIS so befördert,
dass der Einzeilen-CIS das Druckmedium lesen kann. Das heißt,
das Druckmedium ist in einem Bewegungszustand, während
der Einzeilen-CIS das Druckmedium liest: folglich ist der Abschnitt
des Druckmediums, der während der AN-Periode jeder Lichtquelle
dem Einzeilen-CIS zugewandt ist, verschieden. Dies ergibt eine Farbfehlanpassung
zwischen der Farbe der RGB-Pixeldaten und der Farbe des entsprechenden
Abschnitts auf dem Druckmedium. Daher tritt eine Farbverschiebung
von Zeichen oder ein Farb-Moiré-Effekt in den RGB-Lesebilddaten
auf. Insbesondere im Fall einer niedrigen Bildleseauflösung
bewegt sich das Druckmedium schneller bezüglich des Einzeilen-CIS,
d. h. der Abschnitt auf dem Druckmedium, der dem Einzeilen-CIS zugewandt
ist, wird groß beabstandet, wodurch die Farbverschiebung
auffälliger gemacht wird.
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Eine
solche Farbverschiebung in RGB-Lesebilddaten kann unterdrückt
werden, indem die Bilderkennungselemente linear angeordnet werden,
so dass sie ein Dreizeilen-Array bilden. Eine dreizeilige Array-Anordnung
der Bilderkennungselemente ist jedoch teuer verglichen mit einer
einzeiligen Array-Anordnung. Dies hat hohe Herstellkosten für
die Bildlesevorrichtung zur Folge.
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Die
Farbverschiebung kann auch unterdrückt werden, indem die
Bildlesevorrichtung so konfiguriert wird, dass sie das Druckmedium
bei einer höheren Leseauflösung als einer spezifizierten
Leseauflösung liest, RGB-Lesebilddaten entsprechend der
höheren Leseauflösung erzeugt und dann die erzeugten
RGB-Lesebilddaten in RGB-Lesebilddaten entsprechend der spezifizierten
Leseauflösung korrigiert. Während ein Bilddruck
bei einer höheren Leseauflösung gelesen wird,
verlangsamt sich jedoch die Beförderungsgeschwindigkeit
des Druckmediums bezüglich des Einzeilen-CIS verglichen
mit dem Fall eines Lesens des Bilddrucks bei der spezifizierten
Leseauflösung.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Probleme in der
herkömmlichen Technologie zumindest teilweise zu lösen.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Bildlesevorrichtung
geschaffen, die eine Lichtquelle, einen Sensor, eine Erzeugungseinheit
und eine Beförderungseinheit enthält. Die Lichtquelleneinheit
enthält mehrere Lichtquellen, die jeweils einer verschiedenen
Farbe entsprechen. Die Lichtquellen werden in einer Einzel-Zeilenperiode
sequentiell eingeschaltet, um Licht entsprechender Farben zu emittieren,
um ein Druckmedium mit dem Licht zu bestrahlen. Der Sensor enthält
ein Array von Bilderkennungselementen, die Information von dem mit
dem Licht bestrahlten Druckmedium lesen, um Elementdaten zu erzeugen.
Die Erzeugungseinheit erzeugt basierend auf den Elementdaten erste
Pixeldaten entsprechend der Information. Die Beförderungseinheit
befördert das Druckmedium bezüglich des Sensors,
um zu ermöglichen, dass der Sensor die Information vom
Druckmedium in einer Sub-Scanrichtung liest. Die Einzel-Zeilenperiode
ist gleich dem Doppelten einer Periode oder mehr von dem Zeitpunkt
an ist, wenn dem eine erste der Lichtquellen eingeschaltet wird,
bis eine letzte der Lichtquellen abgeschaltet wird.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum
Steuern einer Bildlesevorrichtung geschaffen. Das Verfahren beinhaltet
ein sequentielles Einschalten mehrerer Lichtquellen, die jeweils
einer verschiedenen Farbe entsprechen, einmal in einer Einzel-Zeilenperiode, um
Licht entsprechender Farben zu emittieren, um ein Druckmedium mit
dem Licht zu bestrahlen; Lesen von Information von dem Druckmedium,
das mit dem Licht bestrahlt wird, um Elementdaten zu erzeugen, durch
einen Sensor, der ein Array von Bilderkennungselementen enthält;
basierend auf Elementdaten, Erzeugen erster Pixeldaten entsprechend
der Information; und Befördern des Druckmediums bezüglich
des Sensors, um zu ermöglichen, dass der Sensor die Information
vom Druckmedium in einer Sub-Scanrichtung liest. Die Einzel-Zeilenperiode
ist gleich dem Doppelten einer Periode oder mehr von dem Zeitpunkt
an ist, wenn eine erste der Lichtquellen eingeschaltet wird, bis
eine letzte der Lichtquellen ausgeschaltet wird.
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Die
obigen und andere Aufgaben, Merkmale, Vorteile und technische und
industrielle Signifikanz dieser Erfindung werden besser verstanden,
indem die folgende detaillierte Beschreibung gegenwärtig bevorzugter
Ausführungsformen der Erfindung gelesen wird, wenn sie
in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen betrachtet wird.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein schematisches Diagramm eines Bildscanners gemäß einer
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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2 ist
ein Flussdiagramm der Operation des in 1 dargestellten
Bildscanners;
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3 ist
ein Zeitablaufdiagramm, um die Operation der Lichtquelle und eines
in 1 dargestellten Sensors zu erläutern;
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4 ist
ein anderes Flussdiagramm der Operation des in 1 dargestellten
Bildscanners;
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5 ist
eine Graphik, um eine Farbkomponentenkurve zu erläutern;
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6 ist
noch ein anderes Flussdiagramm der Operation des in 1 dargestellten
Bildscanners;
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7 ist
ein schematisches Diagramm eines Bildscanners gemäß einer
zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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8 ist
ein Flussdiagramm der Operation des in 7 dargestellten
Bildscanners;
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9 ist
ein Zeitablaufdiagramm, um die Operation jeder Lichtquelle und des
Bildsensors, die in 7 dargestellt sind, zu erläutern;
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10 ist
ein schematisches Diagramm eines Bildscanners gemäß einer
dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
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11 ist
ein Flussdiagramm der Operation des Bildscanners gemäß einer
dritten Ausführungsform.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Beispielhafte
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im
Folgenden mit Verweis auf die beiliegenden Zeichnungen im Detail
beschrieben. Obgleich eine Bildlesevorrichtung im Folgenden als
ein Bildscanner beschrieben wird, kann irgendeine andere Vorrichtung
wie z. B. ein Multifunktionsprodukt (MFP), eine Facsimile-Maschine
oder eine Zeichen erkennende Einrichtung verwendet werden, in der
ein Druckmedium durch Verwenden eines Bildsensors gescannt wird.
Konkret wird im Folgenden nur beispielhaft ein Bildscanner vom Typ
mit automatischer Dokumentenzufuhreinrichtung erläutert, in
welchem ein Druckmedium bezüglich eines Bildsensors zum
Bildscannen befördert wird. Der Bildscanner kann jedoch
auch ein Scanner vom Flachkopftyp sein.
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1 ist
ein schematisches Diagramm eines Bildscanners 1-1 als eine Bildlesevorrichtung
gemäß einer ersten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung. Der Bildscanner 1-1 enthält einen
Bildsensor 2, ein Gegenseitenelement (engl. backing element) 3, eine
Beförderungseinheit 4, eine Steuereinheit 5, eine
Lichtquellen-Ansteuerschaltung 6 und eine Motor-Ansteuerschaltung 7.
Eine Eingabeeinrichtung 8 und eine Ausgabeeinrichtung 9 sind
mit dem Bildscanner 1-1 verbunden. Der Bildsensor 2 enthält
eine Lichtquelleneinheit 21, die wiederum eine Rot-(R)-Lichtquelle 211,
eine Grün-(G)-Lichtquelle 212 und eine Blau-(B)-Lichtquelle 213 (im
Folgenden "RGB-Lichtquellen 211 bis 213") enthält,
von denen jede durch die Lichtquellen-Ansteuerschaltung 6 separat
ein- und ausgeschaltet wird. Die Beförderungseinheit 4 enthält
einen Motor 43, der durch die Motor-Ansteuerschaltung 7 angesteuert
oder angetrieben wird.
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Die
Beförderungseinheit 4 befördert ein Druckmedium
(Blatt P) bezüglich des Bildsensors 2. Der Bildsensor 2 scannt
eine bedruckte Oberfläche P1 des Blatts P in einer Haupt-Scanrichtung
(vertikale Richtung in 1). Der Bildsensor 2 ist
in einem (nicht dargestellten) Gehäuse des Bildscanners
1-1 angeordnet und enthält die Lichtquelleneinheit 21, eine
Linse 22 und einen Bildsensor 23. Ein durchlässiges
Auflageelement 24 ist ein optisch durchlässiges
Material wie z. B. eine Glasplatte, die zusammen mit dem Gegenseitenelement 3 das
durch die Beförderungseinheit 4 beförderte
Blatt P trägt.
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Die
Lichtquelle 21 bestrahlt das Blatt P mit dem von den RGB-Lichtquellen 211 bis 213 emittierten
Licht. Zusätzlich zu den RGB-Lichtquellen 211 bis 213 enthält
die Lichtquelleneinheit 21 auch ein Prisma 214.
Wenn sie eingeschaltet ist, emittiert die R-Lichtquelle 211 rotes
Licht, emittiert die G-Lichtquelle 212 grünes
Licht und emittiert die B-Lichtquelle 213 blaues Licht.
Jede der RGB-Lichtquellen 211 bis 213 besteht
aus einer lichtemittierenden Diode (LED) und wird durch die Lichtquellen-Ansteuerschaltung 6 separat
ein- und ausgeschaltet. Die Lichtquellen-Ansteuerschaltung 6 ist
mit der Steuereinheit 5 verbunden und wird von ihr gesteuert.
Die Steuereinheit 5 steuert die Lichtquellen-Ansteuerschaltung 6,
um jede der RGB-Lichtquellen 211 bis 213 für
eine Steuerperiode separat und sequentiell einzuschalten. Während
einer ersten Steuerperiode steuert z. B. die Steuereinheit 5 die
Lichtquellen-Ansteuerschaltung 6, um die R-Lichtquelle 211 einzuschalten.
Während einer zweiten Steuerperiode steuert die Steuereinheit 5 die
Lichtquellen-Ansteuerschaltung, um zuerst die R-Lichtquelle 211 einzuschalten
und dann die G-Lichtquelle 212 einzuschalten. Ähnlich
steuert die Steuereinheit 5 während einer dritten
Steuerperiode die Lichtquellen-Ansteuerschaltung 6, um
zuerst die G-Lichtquelle 212 einzuschalten und dann die
B-Lichtquelle 213 einzuschalten. Folglich wird jede der
RBG-Lichtquellen 211 bis 213 für eine
Steuerperiode eingeschaltet, und die AN-Periode für jede
der RGB-Lichtquellen 211 bis 213 ist gleich oder
nahezu gleich. Unterdessen enthält eine Einzel-Zeilenperiode
mehr als sechs Steuerperioden, d. h. mehr als das Zweifache der
gesamten Periode, während der jede der RGB-Lichtquellen 211 bis 213 einmal
sequentiell ein- und ausgeschaltet wird. Die Steuereinheit 5 veranlasst,
dass jede der RGB-Lichtquellen 211 bis 213 innerhalb
einer Einzel-Zeilenperiode einmal ein- und ausgeschaltet wird, welche
von der Scanauflösung des Bildscanners 1-1 abhängt,
wenn das Blatt P gescannt wird. Das Prisma 214 wird verwendet,
um die dem Bildsensor 2 zugewandete bedruckte Fläche
P1 mit dem von jeder der RGB-Lichtquellen 211 bis 213 emittierten Licht
in der Haupt-Scanrichtung gleichmäßig zu bestrahlen.
Das heißt, das von jeder der RGB-Lichtquellen 211 bis 213 emittierte
Licht gelangt durch das Prisma 214 und das durchlässige
Auflageelement 24 und fällt auf die bedruckte
Oberfläche P1 in der Haupt-Scanrichtung.
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Nach
Bestrahlen der bedruckten Oberfläche P1 reflektiert das
Licht von der bedruckten Oberfläche P1, gelangt durch die
Linse 22 und fällt auf den Bildsensor 23.
Die Linse 22 besteht z. B. aus einem Stablinsen-Array.
Wenn das reflektierte Licht durch die Linse 22 gelangt,
wird auf einem (nicht dargestellten) Zeilensensor des Bildsensors 23 mit
der gleichen Vergrößerung ein aufrechtes Bild
der bedruckten Oberfläche P1 gebildet. Die Linse 22 ist
zwischen dem Bildsensor 23 und dem durchlässigen
Auflageelement 24 angeordnet.
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Der
Bildsensor 23 enthält mehrere (nicht dargestellte)
Bilderkennungselemente, die in der Haupt-Scanrichtung linear angeordnet
sind, um ein Einzeilen-Array zu bilden. Wenn es Licht ausgesetzt wird,
erzeugt jedes Bilderkennungselement Elementdaten in Abhängigkeit
von dem Licht, das durch die Linse 22 darauf fällt.
Der Bildsensor 23 erzeugt dann Zeilendaten aus den von
jedem Bilderkennungselement erzeugten Elementdaten. Auf diese Weise scannt
das Einzeilen-Array der Bilderkennungselemente im Bildsensor 23 die
bedruckte Oberfläche P1 in der Haupt-Scanrichtung.
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Der
Bildsensor 23 ist mit der Steuereinheit 5 verbunden
und wird von ihr gesteuert. Die Steuereinheit 5 setzt die
Bilderkennungselemente zur gleichen Zeit des Einschaltens jeder
der RGB-Lichtquellen 211 bis 213 Licht aus. Das
heißt, die Steuereinheit 5 setzt die Bilderkennungselemente
während jeder Steuerperiode, in der eine der RGB-Lichtquellen 211 bis 213 eingeschaltet
wird, Licht aus. Folglich können die Bilderkennungselemente
Elementdaten entsprechend rotem Licht, grünem Licht und
blauem Licht erzeugen, das von den RGB- Lichtquellen 211 bis 213 sequentiell
emittiert wird. Auf die rotem Licht entsprechenden Elementdaten
wird als R-Daten verwiesen, auf die grünem Licht entsprechenden
Elementdaten wird als G-Daten verwiesen, und auf die blauem Licht entsprechenden
Elementdaten wird als B-Daten verwiesen (im Folgenden "RGB-Daten").
Folglich erzeugt der Bildsensor 23 die Zeilendaten und
zwar R-Zeilendaten, G-Zeilendaten und B-Zeilendaten (im Folgenden
"RGB-Zeilendaten") aus den R-Daten, den G-Daten bzw. den B-Daten.
Der Bildsensor 23 gibt die RGB-Zeilendaten an die Steuereinheit 5 aus.
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Das
Gegenseitenelement 3 und das durchlässige Auflageelement 24 tragen
das Blatt P. Das Gegenseitenelement 3 ist dem Bildsensor 2 zugewandt
angeordnet, so dass das Blatt P dazwischen sandwichartig angeordnet
ist. Die Oberfläche des Gegenseitenelements 3,
die dem Bildsensor 2 zugeordnet ist, besteht aus weißem
Material.
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Die
Beförderungseinheit 4 befördert das Blatt
P bezüglich des Bildsensors 2 zu einer dem Bildsensor 2 zugewandten
Position, d. h. zu einer Position zwischen dem Gegenseitenelement 3 und
dem Bildsensor 2, so dass die bedruckte Oberfläche
P1 dem Bildsensor 23 zugewandet ist. Die Beförderungseinheit 4 enthält
zwei drehbar gelagerte Beförderungswalzen 41 und 42 und
den Motor 43, der die Beförderungswalze 41 dreht.
Bei Rotation des Motors 43 rotiert die Beförderungswalze 41 in
der durch einen Pfeil A in 1 angegebenen
Richtung. Wenn die Beförderungswalze 41 rotiert,
wird das Blatt P aus dem Zwischenraum zwischen den Beförderungswalzen 41 und 42 in
der durch einen Pfeil B angegebenen Richtung (Sub-Scanrichtung)
in 1 zu einer dem Bildsensor 2 zugewandten
Position befördert. Während das Blatt P an einer
dem Bildsensor 2 zugewandten Position platziert wird, wiederholt
der Bildsensor 23 ein Scannen in der Haupt-Scanrichtung,
so dass die bedruckte Oberfläche P1 in der Sub-Scanrichtung
gescannt wird. Die Motor-Ansteuerschaltung 7, die den Motor 43 antreibt
oder ansteuert, ist mit der Steuereinheit 5 verbunden.
Folglich steuert schließlich die Steuereinheit 5 die
Beförderungseinheit 4, um das Blatt P zu befördern.
Insbesondere steuert die Steuereinheit 5 die Beförderungsgeschwindigkeit,
mit der die Beförderungseinheit 4 das Blatt P
befördert, basierend auf der Scanauflösung des
Bildscanners 1-1, wenn das Blatt P gescannt wird.
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Die
Steuereinheit 5 steuert das Scannen der bedruckten Oberfläche
P1 und erzeugt RGB-gescannte Bilddaten entsprechend der bedruckten Oberfläche
P1. Die Steuereinheit 5 enthält eine Eingabe-Ausgabe-(I/O)-Einheit 51,
eine Betriebseinheit 52 und eine Speichereinheit 53,
die miteinander verbunden sind. Die Steuereinheit 5 ist
mit der Eingabeeinrichtung 8 und der Ausgabeeinrichtung 9 über
die I/O-Einheit 51 verbunden. Die verschiedenen Arten von
Anweisungen oder Daten können eingegeben werden, indem
die Eingabeeinrichtung verwendet wird. Die Anweisungen können
z. B. sein eine Anweisung, ein Scannen des Blatts P zu starten,
oder eine Steueranweisung, um die Scanauflösung zum Scannen
des Blatts P einzustellen. Die Eingabeeinrichtung 8 kann
einen Schalter, eine Tastatur, eine Maus oder ein Mikrophon sein.
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Die
Betriebseinheit 52 wird konfiguriert, indem ein (nicht
dargestellter) Speicher wie z. B. ein Direktzugriffsspeicher (RAM)
oder ein Nur-Lesespeicher (ROM) und eine (nicht dargestellte) zentrale Verarbeitungseinheit
(CPU) zusammengebaut werden, und enthält eine RGB-Pixeldaten
erzeugende Einheit 54, eine RGB-zu-YUV-Umwandlungseinheit 55,
eine YUV-Pixeldaten korrigierende Einheit 56 und eine YUV-zu-RGB-Umwandlungseinheit 57.
Wenn der Bildsensor 23 ein Scannen des Blatts P startet, lädt
die Betriebseinheit 52 ein Steuerprogramm für den
Bildscanner 1-1 in den Speicher und führt das Steuerprogramm
aus. Die Betriebseinheit 52 speichert in der Speichereinheit 53 numerische
Werte, die während der Ausführung des Steuerprogramms erzeugt
werden, und verwendet die Werte für weitere Operationen.
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Die
RGB-Pixeldaten erzeugende Einheit 54 erzeugt Referenz-RGB-Pixeldaten
(Farbdaten) entsprechend dem Blatt P. Das heißt, die RGB-Pixeldaten
erzeugende Einheit 54 erzeugt die Referenz-RGB-Pixeldaten
aus den RGB-Daten, die von jedem Bilderkennungselement erzeugt wurden.
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Die
RGB-zu-YUV-Umwandlungseinheit 55 wandelt die Referenz-RGB-Pixeldaten
in Luminanz-Pixeldaten um, die eine Luminanzkomponente und eine
Farbkomponente aufweisen. Es wird angenommen, dass die Luminanzpixeldaten
gemäß der ersten Ausführungsform YUV-Pixeldaten
sind (wobei Y eine Luminanzkomponente repräsentiert, während U
und V eine Farbkomponente repräsentieren). Basierend auf
den RGB-Daten in den Referenz-RGB-Pixeldaten erzeugt die RGB-zu-YUV-Umwandlungseinheit 55 Y-Komponentendaten
bezüg lich der Luminanzkomponente und U-Komponentendaten
und V-Komponentendaten bezüglich der Farbkomponente, um
die YUV-Pixeldaten zu erzeugen.
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Die
YUV-Pixeldaten korrigierende Einheit 56 korrigiert die
YUV-Pixeldaten basierend auf der Luminanzkomponente und/oder der
Farbkomponente, um korrigierte YUV-Pixeldaten zu erzeugen. Im Fall
eines Korrigierens der YUV-Pixeldaten durch Glätten der
Farbkomponente (Farbglättung) führt die YUV-Pixeldaten
korrigierende Einheit 56 ein Glätten einer U-Komponente
und einer V-Komponente in der Sub-Scanrichtung basierend auf benachbarten U-Komponenten
bzw. V-Komponenten durch. Zum Beispiel können eine U-Komponente
Un und eine V-Komponente Vn basierend
auf benachbarten U-Komponenten Un-1 und
(Un+1) bzw. V-Komponenten Vn-1 und
Vn+1 geglättet werden, indem ein
Ausdruck (1) und (2) wie folgt verwendet wird: Un = (d1 × Un-1 + d2 × Un +
d3 × Un+1)/(d1 + d2 +d3) (1) Vn = (e1 × Vn-1 + e2 × Vn +
e3 × Vn+1)/(e1 + e2 + e3) (2)wobei d1,
d2 und d3 Gewichtsparameter für die U-Komponentendaten
sind, während e1, e2 und e3 Gewichtskomponenten für
die V-Komponentendaten sind.
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Die
YUV-zu-RGB-Umwandlungseinheit 57 wandelt basierend auf
den Y-Komponentendaten, den U-Komponentendaten und den V-Komponentendaten
die korrigierten YUV-Pixeldaten in RGB-Pixeldaten nach einer Korrektur
um. Die Steuereinheit 5 erzeugt RGB-gescannte Bilddaten
basierend auf den RGB-Pixeldaten nach einer Korrektur.
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Die
Betriebseinheit 52 zeigt die RGB-gescannten Bilddaten auf
der Ausgabeeinrichtung 9 an. Die Ausgabeeinrichtung 9 kann
eine Kathodenstrahlröhren-(CRT)-Einrichtung oder eine Flüssigkristallanzeige-(LCD)-Einrichtung
sein. Die angezeigten RGB-gescannten Bilddaten können an
einen (nicht dargestellten) Drucker zum Drucken gesendet werden.
Indessen kann die Speichereinheit 53 in der Betriebseinheit 52 oder
einer externen Einrichtung wie z. B. einem Datenbank-Server untergebracht
sein. Außerdem können die Eingabeeinrichtung 8 und
die Ausgabeeinrichtung 9 auf dem Bildscanner 1-1 montiert
sein. Falls der Bild-Scanner 1-1 ein Teil eines Computersystems
ist, können die Eingabeeinrichtung 8 und die Ausgabeeinrichtung 9 an
einer Endgerät-Einrichtung des Computersystems montiert
sein und können konfiguriert werden, um auf den Bildscanner
1-1 durch Verwenden einer verdrahteten Verbindung oder einer Drahtlosverbindung
zuzugreifen.
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Die
Speichereinheit 53 speichert darin ein Steuerprogramm für
den Bildscanner 1-1. Die Speichereinheit 53 kann ein festes
Plattenlaufwerk wie z. B. ein Festplattenlaufwerk (HDD), eine Diskette,
eine magnetooptische Platte, ein nicht flüchtiger Speicher wie
z. B. ein Flash-Speicher oder ein flüchtiger Speicher wie
z. B. ein RAM sein. Die Speichereinheit 53 kann auch ein
Speichermechanismus sein, der eine Kombination der oben erwähnten
Speichereinheiten enthält.
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Das
Steuerprogramm muss kein unabhängiges Programm sein und
kann zusammen mit anderen Computerprogrammen wie z. B. einem Betriebssystem
(OS) eines Computersystems ausgeführt werden. Außerdem
kann das Steuerprogramm in einem Speichermedium gespeichert werden,
und ein Computersystem kann konfiguriert sein, um das Steuerprogramm
darin zu laden und auszuführen, so dass der Bildscanner
1-1 das Blatt P scannt. Das Computersystem, auf das hierin verwiesen
wird, enthält Software wie z. B. das OS wie auch Hardware wie
z. B. Peripherieeinrichtungen.
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2 ist
ein Flussdiagramm des Prozesses zum Erzeugen von RBG-gescannten
Bilddaten durch Farbglättung.
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Wie
oben beschrieben wurde, gibt, während die bedruckte Oberfläche
eines Blatts P gescannt wird, der Bildsensor 26 an die
Steuereinheit 5 RGB-Zeilendaten für jede Zeilenperiode
aus. Basierend auf RGB-Pixeldaten nach einer Korrektur, die durch
die YUV-zu-RGB-Umwandlungseinheit 57 erzeugt werden, erzeugt
dann die Steuereinheit 5 RGB-gescannte Bilddaten entsprechend
der bedruckten Oberfläche. Beim Starten eines Scannens der
bedruckten Oberfläche sendet die Steuereinheit 5 ein
Synchronisierungssignal an den Bildsensor 23. Die Steuereinheit 5 steuert
dann die Beförderungseinheit 4, um das Blatt in
Richtung auf den Bildsensor 23 mit einer Geschwindigkeit
befördert, die der Scanauflösung entspricht, die
vorher unter Verwendung der Eingabeeinrichtung 8 eingestellt
wurde. Falls z. B. eine niedrige Scanauflösung eingestellt
ist, steuert die Steuereinheit 5 die Beförderungseinheit 4,
um Blätter mit einer schnelleren Geschwindigkeit als im Fall
einer hohen Scanauflösung zu befördern. Folg lich
sind die bedruckten Oberflächen der Blätter, die dem
Bildsensor 23 zugewandt sind, während jeder Zeilenperiode
groß beabstandet.
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Während
ein Blatt gerade von der Beförderungseinheit 4 bezüglich
des Bildsensors 23 befördert wird, erzeugt zunächst
die RGB-Pixeldaten erzeugende Einheit 54 die Referenz-RGB-Pixeldaten entsprechend
den Bilderkennungselementen während jeder Zeilenperiode
(Schritt S101). Die Referenz-RGB-Pixeldaten basieren auf RGB-Zeilendaten.
Die RGB-Pixeldaten erzeugende Einheit 54 wiederholt ein
Erzeugen von Referenz-RGB-Pixeldaten, bis das Scannen der bedruckten
Oberfläche des Blatts abgeschlossen ist. Das heißt,
der Bildsensor 23 wiederholt ein Scannen in der Haupt-Scanrichtung,
so dass die bedruckte Oberfläche in der Sub-Scanrichtung
gescannt wird, und die RGB-Pixeldaten erzeugende Einheit 54 erzeugt
Referenz-RGB-Pixeldaten entsprechend der gescannten Information
der bedruckten Oberfläche während jeder Zeilenperiode.
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Wie
oben beschrieben wurde, wird angenommen, dass eine Einzel-Zeilenperiode
mehr als das Doppelte der Periode ist, während der jede
der RGB-Lichtquellen 211 bis 213 einmal ein- und
ausgeschaltet wird. Innerhalb jeder Zeilenperiode steuert die Steuereinheit 5 die
Lichtquellen-Ansteuerschaltung 6, um jede der RGB-Lichtquellen 211 bis 213 für eine
Steuerperiode separat und sequentiell einzuschalten. Der Bildsensor 23 scannt
die bedruckte Oberfläche, während jede der RGB-Lichtquellen 211 bis 213 innerhalb
jeder Zeilenperiode eingeschaltet ist. 3 ist ein
Zeitablaufdiagramm, um die Operation der RGB-Lichtquellen 211 bis 213 und
des Bildsensors 23 zu erläutern. Wie in 3 gezeigt
ist, ist eine Einzel-Zeilenperiode gleich sechs Steuerperioden,
d. h. gleich dem Zweifachen der Periode, während der jede
der RGB-Lichtquellen 211 bis 213 einmal ein- und
ausgeschaltet wird. Während einer ersten Steuerperiode
steuert die Steuereinheit 5 die Lichtquellen-Ansteuerschaltung 6,
um die RGB-Lichtquelle 211 einzuschalten, und setzt zur gleichen
Zeit die Bilderkennungselemente im Bildsensor 23 Licht
aus, so dass der Bildsensor 23 die R-Zeilendaten, die die
R-Daten enthalten, während eines Sechstels einer Einzel-Zeilenperiode
erzeugen kann. Der Bildsensor 23 gibt die R-Zeilendaten
an die Steuereinheit 5 aus. Während einer zweiten
Steuerperiode steuert die Steuerreinheit 5 die Lichtquellen-Ansteuerschaltung 6,
um die G-Lichtquelle 212 einzuschalten, und setzt zur gleichen
Zeit die Bilderkennungselemente im Bildsensor 23 erneut Licht
aus, so dass der Bildsensor 23 die G-Zeilendaten, die die
G-Daten enthalten, während eines Sechstels einer Einzel-Zeilenperiode
erzeugen kann. Der Bildsensor 23 gibt die G-Zeilendaten
an die Steuereinheit 5 aus. Ähnlich steuert während
einer dritten Steuerperiode die Steuereinheit 5 die Lichtquellen-Ansteuerschaltung 6,
um die B-Lichtquelle 213 einzuschalten, und setzt zur gleichen
Zeit die Bilderkennungselemente im Bildsensor 23 erneut
Licht aus, so dass der Bildsensor 23 die B-Zeilendaten,
die die B-Daten enthalten, während eines Sechstels einer
Einzel-Zeilenperiode erzeugen kann. Der Bildsensor 23 gibt
die B-Zeilendaten an die Steuereinheit 5 aus.
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Zusammengefasst
steuert folglich innerhalb einer Einzel-Zeilenperiode die Steuereinheit 5 die Lichtquellen-Ansteuerschaltung 6,
um jede der RGB-Lichtquellen 211 bis 213 für
insgesamt die Hälfte der Einzel-Zeilenperiode einzuschalten.
Natürlich ist die gesamte AN-Periode der RGB-Lichtquellen 211 bis 213 immer
geringer als eine Einzel-Zeilenperiode. Außerdem erzeugt
innerhalb einer Einzel-Zeilenperiode die RGB-Pixeldaten erzeugende
Einheit 54 die Referenz-RGB-Pixeldaten entsprechend der gescannten
Information der bedruckten Oberfläche P1, die über
dem Bildsensor 23 nur für eine Periode, die gleich
der Hälfte der Einzel-Zeilenperiode ist, platziert ist.
Falls die RGB-Lichtquellen 211 bis 213 für eine
Periode eingeschaltet sind, die gleich der Hälfte einer
Einzel-Zeilenperiode ist, wie oben beschrieben wurde, ist die Distanz,
um die die Beförderungseinheit 4 das Blatt P weiter
befördert (d. h. der Verschiebungsbetrag der bedruckten
Oberfläche P1, die dem Bildsensor 23 zugewandt
ist) geringer als, wenn die RGB-Lichtquellen 211 bis 213 für
eine komplette Zeilenperiode eingeschaltet sind. Solch eine Konfiguration
kann eine Farb-Fehlanpassung zwischen der ursprünglichen
Farbe auf der bedruckten Oberfläche P1 und der Farbe der
Referenz-RGB-Pixeldaten vermeiden. Folglich ist es möglich,
eine Ungleichmäßigkeit der Farbe in den RGB-gescannten
Bilddaten zu unterdrücken, welche nach Korrigieren der
Referenz-RGB-Pixeldaten zu RGB-Pixeldaten nach einer Korrektur erzeugt
werden. Insbesondere ist es möglich, eine Farbverschiebung
von Schwarz-und-Weiß-Zeichen auf einem Dokument oder einen
Farb-Moirè-Effekt in einem Dokument mit Schwarz-und-Weiß-Halbtönen
zu unterdrücken.
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Wie
oben beschrieben wurde, reicht nur ein einzeiliges Array der Bilderkennungselemente
im Bildsensor 23 zum Unterdrücken von Farbunregelmäßigkeit
aus. Solch eine Anordnung ist kosteneffizient verglichen mit einem
dreizeiligen Array und Bilderkennungselementen. Da die Farbunregelmäßigkeit
unterdrückt werden kann, ohne die Beförderungsgeschwindigkeit
eines Blattes bezüglich des Bildsensors 23 zu
variieren, ist es außerdem möglich, die Zeit zu
sparen, die erforderlich ist, um die RGB-gescannten Bilddaten zu
erzeugen.
-
Nachdem
die RGB-Pixeldaten erzeugende Einheit 54 die Referenz-RGB-Pixeldaten
erzeugt (Schritt S101), führt die RGB-zu-YUV-Umwandlungseinheit 55 eine
YUV-Umwandlung der Referenz-RGB-Pixeldaten durch (Schritt S102),
um YUV-Pixeldaten (Schritt S103) zu erzeugen.
-
Die
YUV-Pixeldaten korrigierende Einheit 56 glättet
die Farbkomponenten der YUV-Pixeldaten, um korrigierte YUV-Pixeldaten
zu erzeugen (Schritt S104). Insbesondere führt die YUV-Pixeldaten
korrigierende Einheit 56 ein Glätten einer U-Komponente und
einer V-Komponente in den YUV-Pixeldaten basierend auf benachbarten
U-Komponenten bzw. V-Komponenten in der Sub-Scanrichtung durch.
-
Die
YUV-zu-RGB-Umwandlungseinheit 57 führt eine RGB-Umwandlung
der korrigierten YUV-Pixeldaten durch, um RGB-Pixeldaten nach einer
Korrektur zu erzeugen (Schritt S105). Basierend auf den RBG-Pixeldaten
nach einer Korrektur erzeugt die Steuereinheit 5 RGB-gescannte
Bilddaten (Schritt S106).
-
Die
RGB-Pixeldaten nach einer Korrektur werden folglich erzeugt nach
Durchführung einer Farbglättung, was eine Unterdrückung
einer Farbverschiebung oder eines Farb-Moiré-Effektes in
den RGB-Pixeldaten nach einer Korrektur zur Folge hat. Da die RGB-gescannten
Bilddaten basierend auf den RGB-Pixeldaten nach einer Korrektur
erzeugt werden, kann folglich auf eine Farbunregelmäßigkeit
in den RGB-gescannten Bilddaten produziert werden.
-
Indessen
ist die Datenkorrektur zum Unterdrücken einer Farbunregelmäßigkeit
nicht auf eine Farbglättung beschränkt. Das heißt,
die Farbunregelmäßigkeit kann auch unterdrückt
werden, indem eine Farbkomponentenkurve-Korrektur wie im Folgenden mit
Verweis auf 4 und 5 beschrieben
oder eine Luminanzglättung wie im Folgenden mit Verweis auf 6 beschrieben
durchgeführt wird.
-
Im
Folgenden wird die Farbkomponentenkurve-Korrektur beschrieben. Zum
Beispiel kann die YUV-Pixeldaten korrigierende Einrichtung 56 dafür konfiguriert
sein, die YUV-Pixeldaten auf solch eine Weise zu korrigieren, dass
Farbkomponentendaten mit einem kleineren Farbwert so korrigiert
werden, dass sie einen noch kleineren Farbwert haben. Insbesondere
kann die YUV-Pixeldaten korrigierende Einheit 56 dafür
konfiguriert sein, einen Teil in den YUV-Pixeldaten mit geringerer
Farbsättigung zu korrigieren, d. h. U-Komponentendaten
und V-Komponentendaten mit einem kleineren Farbwert so zu korrigieren,
dass sie einen noch kleineren Farbwert aufweisen. Ein Teil mit einer
geringeren Farbsättigung wird in den YUV-Pixeldaten infolge
von Rauschen gebildet, das erzeugt wird, wenn die AN-Periode der RGB-Lichtquellen 211 bis 213 innerhalb
einer Einzel-Zeilenperiode verkürzt wird.
-
4 ist
ein Flussdiagramm des Prozesses zum Erzeugen von RGB-gescannten
Bilddaten durch eine Farbkomponente-Kurvenkorrektur. 5 ist eine
Graphik, um eine Farbkomponentenkurve zu erläutern. Wie
in 4 gezeigt ist, erzeugt zuerst die RGB-Pixeldaten
erzeugende Einheit 54 Referenz-RGB-Pixeldaten (Schritt
S111). Die RGB-zu-YUV-Umwandlungseinheit 55 führt
eine YUV-Umwandlung der Referenz-RGB-Pixeldaten durch (Schritt S112),
um YUV-Pixeldaten zu erzeugen (Schritt S113). Die YUV-Pixeldaten
korrigierende Einheit 56 führt eine Farbkomponentenkurve-Korrektur
der U-Komponentendaten und der V-Komponentendaten durch, indem die
in 5 gezeigte Farbkomponentenkurve verwendet wird,
um korrigierte YUV-Pixeldaten zu erzeugen (Schritt S114). Die Farbkomponentenkurve
ermöglicht eine Berechnung korrigierter U-Komponentendaten
und korrigierter V-Komponentendaten (im Folgenden "korrigierte Farbkomponentendaten")
entsprechend den U-Komponentendaten vor einer Korrektur bzw. den
V-Komponentendaten vor einer Korrektur (im Folgenden "Farbkomponentendaten
vor einer Korrektur"). Die Farbkomponentenkurve ist dafür
ausgelegt, korrigierte Farbkomponentendaten mit einem kleineren
Farbwert als demjenigen von Farbkomponentendaten vor einer Korrektur
auszugeben, wenn die Farbkomponentendaten vor einer Korrektur einem
Teil mit einer geringeren Farbsättigung entsprechen.
-
Nachdem
die YUV-Pixeldaten korrigierende Einheit 56 eine Farbkomponentenkurve-Korrektur der
YUV-Pixeldaten durchführt (Schritt S114), wandelt die YUV-zu-RGB-Umwandlungseinheit 57 die korrigierten
YUV-Pixeldaten in RBG-Pixeldaten nach einer Korrektur um (Schritt
S115). Basierend auf den RGB-Pixeldaten nach einer Korrektur erzeugt
die Steuereinheit 5 RGB-gescannte Bilddaten (Schritt S116).
-
Folglich
werden die RGB-Pixeldaten nach einer Korrektur durch eine Farbkomponentenkurve-Korrektur
der YUV-Pixeldaten erzeugt. Als Folge kann ein Farb-Moiré-Effekt
in den RGB-Pixeldaten nach einer Korrektur zusammen mit dem Rauschen unterdrückt
werden, welches durch Verkürzen der AN-Periode der RGB-Lichtquellen 211 bis 213 erzeugt
wird. Da die RGB-gescannten Bilddaten basierend auf den RGB-Pixeldaten
nach einer Korrektur erzeugt werden, kann folglich auch eine Farbunregelmäßigkeit
in den RGB-gescannten Bilddaten reduziert werden.
-
Im
Folgenden wird eine Luminanzglättung beschrieben. Zum Beispiel
kann die YUV-Pixeldaten korrigierende Einheit 56 dafür
ausgelegt sein, die Y-Komponentendaten (Luminanzkomponentendaten)
von YUV-Pixeldaten zu korrigieren.
-
6 ist
ein Flussdiagramm des Prozesses zum Erzeugen der RGB-gescannten
Bilddaten, indem eine Luminanzglättung durchgeführt
wird. Wie in 6 gezeigt ist, erzeugt zuerst
die RGB-Pixeldaten erzeugende Einheit 54 Referenz-RGB-Pixeldaten (Schritt
S121). Die RGB-zu-YUV-Umwandlungseinheit 55 führt
eine YUV-Umwandlung der Referenz-RGB-Pixeldaten durch (Schritt S123).
Die YUV-Pixeldaten korrigierende Einheit 56 glättet
die Luminanzkomponenten der YUV-Pixeldaten, um korrigierte YUV-Pixeldaten
zu erzeugen (Schritt S124). Insbesondere führt die YUV-Pixeldaten
korrigierende Einheit 56 eine Glättung der Y-Komponentendaten
in den YUV-Pixeldaten durch, indem ein zweidimensionaler Gauss-Filtervorgang
durchgeführt wird.
-
Die
YUV-zu-RGB-Umwandlungseinheit 57 wandelt die korrigierten
YUV-Pixeldaten in RGB-Pixeldaten nach einer Korrektur um (Schritt
S125). Basierend auf den RGB-Pixeldaten nach einer Korrektur erzeugt
die Steuereinheit 5 RGB-gescannte Bilddaten (Schritt S126).
-
Folglich
werden die RGB-Pixeldaten nach einer Korrektur durch Luminanzglättung
erzeugt, was eine Unterdrückung einer Farbverschiebung
oder eines Farb-Moiré-Effekts in den RGB-Pixeldaten nach einer
Korrektur zur Folge hat. Da die RGB-gescannten Bilddaten basierend
auf den RGB-Pixeldaten nach einer Korrektur erzeugt werden, wird
folglich auch eine Farbunregelmäßigkeit in den
RGB-gescannten Bilddaten unterdrückt.
-
Die
YUV-Pixeldaten korrigierende Einheit 56 kann indessen auch
dafür konfiguriert sein, eine Kombination einer Farbglättung,
einer Farbkomponentenkurve-Korrektur und Luminanzglättung
durchzuführen.
-
Anstelle
der YUV-Pixeldaten kann außerdem irgendein anderer Typ
von Pixeldaten mit einer Luminanzkomponente und einer Farbkomponente
(z. B. LAB-Pixeldaten) als die Luminanz-Pixeldaten verwendet werden.
-
7 ist
ein schematisches Diagramm eines Bildscanners 1-2 gemäß einer
zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Im
Gegensatz zum Bildscanner 1-1 der ersten Ausführungsform
korrigiert der Bildscanner 1-2 direkt Referenz-RGB-Pixeldaten, ohne
die Referenz-RGB-Pixeldaten in YUV-Pixeldaten umzuwandeln. Der Bildscanner
1-2 hat grundsätzlich die gleiche Konfiguration wie der Bildscanner
1-1 außer einer Steuereinheit 10. Gleiche Bezugsziffern
beziehen sich auf entsprechende Teile, und die gleiche Beschreibung
wird nicht wiederholt.
-
Der
Bildscanner 1-2 enthält die Steuereinheit 10,
die die Arbeitsweise des Bildscanners 1-2 zum Scannen eines Blattes
steuert. Die Steuereinheit 10 erzeugt RGB-gescannte Bilddaten
entsprechend der bedruckten Oberfläche P1. Die Steuereinheit 10 enthält
eine Eingabe-Ausgabe-(I/O)-Einheit 101, eine Betriebseinheit 102 und
eine Speichereinheit 103.
-
Die
Betriebseinheit 102 enthält eine RGB-Pixeldaten
erzeugende Einheit 104 und eine RGB-Pixeldaten korrigierende
Einheit 105. Die RGB-Pixeldaten erzeugende Einheit 104 erzeugt
Referenz-RGB-Pixeldaten entsprechend der bedruckten Oberfläche
P1.
-
Die
RGB-Pixeldaten korrigierende Einheit 105 korrigiert die
Referenz-RGB-Pixeldaten, indem ergänzende RGB-Pixeldaten
entsprechend der AUS-Periode aller RGB-Lichtquellen 211 bis 213 innerhalb
einer Einzel-Zeilenperiode erzeugt werden. Mit anderen Worten werden
innerhalb jeder Zeilenperiode die ergänzenden RGB-Pixeldaten
basierend auf den Referenz-RGB-Pixeldaten in der gleichen Zeilenperiode
und den Referenz-RGB-Pixeldaten in der nächsten Zeilenperiode,
d. h. der benachbarten Zeilenperiode in der Sub-Scanrichtung, erzeugt. Basierend
auf den ergänzenden RGB-Pixeldaten korrigiert die RGB-Pixeldaten
korrigierende Einheit 105 die Referenz-RGB-Pixeldaten,
um RGB-Pixeldaten nach einer Korrektur zu erzeugen.
-
8 ist
ein Flussdiagramm des Prozesses zum Erzeugen von RGB-gescannten
Bilddaten basierend auf ergänzenden RGB-Pixeldaten und
Referenz-RGB-Pixeldaten. 9 ist ein Zeitablaufdiagramm
zum Erläutern des Betriebs der RGB-Lichtquellen 211 bis 213 und
des Bildsensors 23. Die Prozeduren in dem folgenden Steuerungsablauf,
der demjenigen der ersten Ausführungsform identisch ist,
werden kurz beschrieben.
-
Zuerst
erzeugt die RGB-Pixeldaten erzeugende Einheit 104 Referenz-RGB-Pixeldaten
(Schritt S201).
-
Die
RGB-Pixeldaten korrigierende Einheit 105 erzeugt dann ergänzende
RGB-Pixeldaten (Schritt S202). Insbesondere erzeugt, wie in 9 dargestellt
ist, entsprechend der AN-Periode von jeder der RGB-Lichtquellen 211 bis 213 innerhalb
einer ersten Zeilenperiode der Bildsensor 23 zuerst Referenz-RGB-Pixeldaten,
die R1-Zeilendaten, G1-Zeilendaten und B1-Zeildendaten (im Folgenden "RGB1-Zeilendaten")
enthalten. Ähnlich erzeugt entsprechend der AUS-Periode
von jeder RGB-Lichtquellen 211 bis 213 innerhalb
der ersten Zeilenperiode der Bildsensor 23 ergänzende
RGB-Pixeldaten, die R1'-Zeilendaten, G1'-Zeilendaten und B1-Zeilendaten
(im Folgenden "RGB1'-Zeilendaten") enthalten, als ob die RGB-Lichtquellen 211 bis 213 im AN-Zustand
seien. Auf diese Weise erzeugt innerhalb jeder Zeilenperiode der
Bildsensor 23 ergänzende RGB-Pixeldaten entsprechend
Referenz-RGB-Pixeldaten in der gleichen Zeilenperiode. Wie in 9 dargestellt
ist, erzeugt entsprechend der AN-Periode von jeder der RGB-Lichtquellen 211 bis 213 innerhalb einer
zweiten Zeilenperiode der Bildsensor 23 Referenz-RGB-Pixeldaten,
die R2-Zeilendaten, G2-Zeilendaten und B2-Zeilendaten (im Folgenden "RGB2-Zeilendaten")
enthalten. In diesem Fall können die RGB'-Zeilendaten als
z. B. der Durchschnitt der RGB1-Zeilendaten und der RGB2-Zeilendaten erzeugt
werden (d. h. R1'-Zeilendaten = (R1 + R2)/2-Zeilendaten, G1'-Zeilendaten
= (G1 + G2)/2-Zeilendaten und B1'-Zeilendaten = (B1 + B2)/2-Zeilendaten).
-
Nach
Erzeugen der ergänzenden RGB-Pixeldaten (Schritt S202)
korrigiert die RGB-Pixeldaten korrigierende Einheit 105 die
Referenz-RGB-Pixeldaten ba sierend auf den entsprechenden ergänzenden RGB-Pixeldaten,
um RGB-Pixeldaten nach einer Korrektur zu erzeugen (Schritt S203).
Die RGB-Pixeldaten korrigierende Einheit 105 erzeugt z.
B. die RGB-Pixeldaten nach einer Korrektur als den Durchschnitt
der RGB1-Zeilendaten und der RGB'-Zeilendaten (d. h. (R1 + R1')/2-Zeilendaten,
(G1 + G1')/2-Zeilendaten und (B1 + B1')/2-Zeilendaten).
-
Basierend
auf den RGB-Pixeldaten nach einer Korrektur erzeugt die Steuereinheit 10 RGB-gescannte
Bilddaten (Schritt S204).
-
Der
Bildsensor 23 kann die bedruckte Oberfläche P1
in einer Einzel-Zeilenperiode nicht scannen, da die AN-Periode der
RGB-Lichtquellen 211 bis 213 geringer ist als
die Einzel-Zeilenperiode. Mit anderen Worten kann der Bildsensor 23 die
bedruckte Oberfläche P1 während der AUS-Periode
RGB-Lichtquellen 211 bis 213 innerhalb einer Einzel-Zeilenperiode
nicht scannen. Die fehlende Scaninformation entsprechend der AUS-Periode
kann jedoch erhalten werden, indem die ergänzenden RGB-Pixeldaten
erzeugt werden. Folglich ist es möglich, glatte RGB-gescannte
Bilddaten basierend auf den Referenz-RGB-Pixeldaten und den ergänzenden
RGB-Pixeldaten zu erzeugen. Durch Weglassen des Prozesses eines
Umwandelns der Referenz-RGB-Pixeldaten in die YUV-Pixeldaten ist
es außerdem möglich, die Zeit zu sparen, die erforderlich
ist, um die RGB-gescannten Bilddaten zu erzeugen.
-
10 ist
ein schematisches Diagramm eines Bildscanners 1-3 gemäß einer
dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der
Bildscanner 1-3 wandelt Referenz-RGB-Pixeldaten in Farbart-Pixeldaten
um, die zumindest eine Sättigungskomponente haben, und
korrigiert dann Farbart-Pixeldaten. Der Bildscanner 1-3 hat im Grund
die gleiche Konfiguration wie der Bildscanner 1-1 der ersten Ausführungsform
außer einer Steuereinheit 11. Gleiche Bezugsziffern
verweisen auf entsprechende Teile, und die gleiche Beschreibung
wird nicht wiederholt.
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Der
Bildscanner 1-3 enthält die Steuereinheit 11,
die die Arbeitsweise des Bildscanners 1-3 zum Scannen eines Blatts
steuert. Die Steuereinheit 11 erzeugt RGB-gescannte Bilddaten
entsprechend der bedruckten Oberfläche P1. Die Steuereinheit 11 enthält
eine Eingabe-Ausgabe-(I/O)-Einheit 111, eine Betriebseinheit 112 und
eine Speichereinheit 113.
-
Die
Betriebseinheit 112 enthält eine RGB-Pixeldaten
erzeugende Einheit 114, eine RGB-zu-HSL-Umwandlungseinheit 115,
eine RGB-Pixeldaten korrigierende Einheit 116, eine Farbart-Pixeldaten
korrigierende Einheit 117 und eine HSL-zu-RGB-Umwandlungseinheit 118.
Die RGB-Pixeldaten erzeugende Einheit 114 erzeugt Referenz-RGB-Pixeldaten
entsprechend der bedruckten Oberfläche P1.
-
Die
RGB-zu-HSL-Umwandlungseinheit 115 wandelt die Referenz-RGB-Pixeldaten
in Farbart-Pixeldaten um, die zumindest eine Sättigungskomponente
aufweisen. Es wird angenommen, dass die Farbart-Pixeldaten gemäß der
dritten Ausführungsform HSL-Pixeldaten sind (wobei H für
Farbton steht, S für Sättigung steht und L für
Luminanz steht). Basierend auf den RGB-Daten in den Referenz-RGB-Pixeldaten
erzeugt die RGB-zu-HSL-Umwandlungseinheit 115 II-Komponentendaten
bezüglich der Farbton-Komponente, S-Komponentendaten bezüglich
der Sättigungskomponente und L-Komponentendaten bezüglich
der Luminanzkomponente, um die HSL-Pixeldaten zu erzeugen. Basierend
auf Ra-Daten, Ga-Daten und Ba-Daten in geglätteten RGB-Pixeldaten
(im Folgenden "RaGaBa-Pixeldaten"), die später beschrieben
werden, erzeugt ähnlich die RGB-zu-HSL-Umwandlungseinheit 115 Ha-Komponentendaten
bezüglich der Farbtonkomponente, Sa-Komponentendaten bezüglich
der Sättigungskomponente und La-Komponentendaten bezüglich der
Luminanzkomponente, um geglättete HSL-Pixeldaten (im Folgenden
"HaSaLa-Pixeldaten") zu erzeugen. Basierend auf Rb-Daten, Gb-Daten
und Bb-Daten in RGB-Pixeldaten nach einer Korrektur (im Folgenden
"RbGbBb-Pixeldaten"), die später beschrieben werden, erzeugt
außerdem die RGB-zu-HSL-Umwandlungseinheit 115 Hb-Komponentendaten
bezüglich der Farbdruckkomponente, Sb-Komponentendaten
bezüglich der Sättigungskomponente und Lb-Komponentendaten
bezüglich der Luminanzkomponente, um HSL-Pixeldaten nach einer
Korrektur (im Folgenden "HbSbLb-Pixeldaten") zu erzeugen. Basierend
auf Rc-Daten, Gc-Daten und Bc-Daten in erneut geglätteten
RGB-Pixeldaten nach einer Korrektur (im Folgenden "RcGcBc-Pixeldaten"),
die später beschrieben werden, erzeugt überdies
die RGB-zu-HSL-Umwandlungseinheit 115 Hc-Komponentendaten
bezüglich der Farbtonkomponente, Sc-Komponentendaten bezüglich
der Sättigungskomponente und Lc-Komponentendaten bezüglich
der Luminanzkomponente, um er neut geglättete HSL-Pixeldaten
nach einer Korrektur (im Folgenden "HcScLc-Pixeldaten") zu erzeugen.
-
Die
RGB-Pixeldaten korrigierende Einheit 116 führt
eine Glättung der RGB-Daten in den Referenz-RGB-Pixeldaten
durch. Insbesondere führt die RGB-Pixeldaten korrigierende
Einheit 116 eine Glättung der RGB-Daten durch,
um die RaGaBa-Pixeldaten zu erzeugen, so dass z. B. eine Scanzeilen-Fehljustierung
entsprechend jeder der R-Daten, der G-Daten und der B-Daten nicht
bedeutend ist. Außerdem führt die RGB-Pixeldaten
korrigierende Einheit 116 eine erneute Glättung
der RbGbBb-Pixeldaten durch, die durch die HSL-zu-RGB-Umwandlungseinheit 118 erzeugt
werden, basierend auf z. B. benachbarten RGB-Pixeldaten, um die
RcGcBc-Daten zu erzeugen. Das heißt, die RGB-Pixeldaten
korrigierende Einheit 116 führt eine erneute Glättung
der Rb-Daten, der Gb-Daten und der Bb-Daten in den RbGbBb-Pixeldaten
basierend auf benachbarten R-Daten, benachbarten G-Daten bzw. B-Daten
in benachbarten RGB-Pixeldaten nach einer Korrektur durch, um die RcGcBc-Daten
zu erzeugen, die die Rc-Daten, die Gc-Daten und die Bc-Daten enthalten.
Zum Beispiel können R-Daten Rn erneut
geglättet werden basierend auf benachbarten R-Daten Rn-1 und Rn+1, können G-Daten
Gn erneut geglättet werden basierend
auf benachbarten G-Daten Gn-1 und Gn+1, und B-Daten Bn können
erneut geglättet werden basierend auf benachbarten B-Daten
Bn-1 und Bn+1, indem
Ausdrücke (3) bis (5) wie folgt verwendet werden: Rn = (f1 × Rn-1 + f2 × Rn +
g3 × Rn+1)/(f1 + f2 + f3) (3) Gn = (g1 × Gn-1 + g2 × Gn +
g3 × Gn+1)/(g1 + g2 + g3) (4) Bn = (h1 × Bn-1 + h2 × Bn +
h3 × Bn+1)/(h1 + h2 + h3) (5)wobei f1,
f2 und f3 Gewichtsparameter für die R-Daten sind, g1, g2
und g3 Gewichtsparameter für die G-Daten sind und h1, h2
und h3 Gewichtsparameter für die B-Daten sind.
-
Im
Falle einer Glättung der RGB-Pixeldaten, indem die Scanzeilen-Fehljustierung
berücksichtigt wird, werden die Gewichtsparameter so eingestellt, dass
sie logisch mit einer der Farben aus Rot, Grün und Blau
zusammenpassen. Im Falle einer Glättung der RGB-Pixeldaten
basierend auf benachbarten RGB-Pixeldaten werden die Gewichtsparameter
basierend auf einer Daumenre gel eingestellt, um eine Farbunregelmäßigkeit
und eine Farbverdunkelung (engl. color fade-out) zu eliminieren.
-
Die
Farbart-Pixeldaten korrigierende Einheit 117 korrigiert
die Sättigungskomponente der Farbart-Pixeldaten. Wenn ein
Wert einer Referenzsättigungskomponente von Referenz-Farbart-Pixeldaten
(Referenz-HSL-Pixeldaten gemäß der dritten Ausführungsform)
größer ist als ein Wert einer geglätteten
Sättigungskomponente geglätteter Farbart-Pixeldaten
(HaSaLa-Pixeldaten gemäß der dritten Ausführungsform),
ersetzt die Farbart-Pixeldaten korrigierende Einheit 117 die
Referenzsättigungskomponente durch die geglättete
Sättigungskomponente. Gemäß der dritten
Ausführungsform setzt insbesondere, wenn der Wert der Referenz-Sättigungskomponentendaten
(S-Daten) der Referenz-HSL-Pixeldaten größer ist
als der Wert geglätteter Sättigungskomponentendaten
(Sa-Daten) der HaSaLa-Pixeldaten, die Farbart-Pixeldaten korrigierende
Einheit 117 die S-Daten durch die Sa-Daten (S-Daten = Sa-Daten). Ähnlich
ersetzt, wenn ein Wert einer Sättigungskomponente nach
einer Korrektur von Farbart-Pixeldaten nach einer Korrektur (die HbSbLb-Pixeldaten
gemäß der dritten Ausführungsform) größer
ist als ein Wert einer geglätteten Sättigungskomponente
nach einer Korrektur geglätteter Farbart-Pixeldaten nach
einer Korrektur (die HcScLc-Pixeldaten gemäß der
dritten Ausführungsform), die Farbart-Pixeldaten korrigierende
Einheit 117 die Sättigungskomponente nach einer
Korrektur durch die geglättete Sättigungskomponente
nach einer Korrektur. Insbesondere ersetzt gemäß der
dritten Ausführungsform, wenn der Wert von Sättigungskomponentendaten
nach einer Korrektur (Sb-Daten) der HbSbLb-Pixeldaten größer
ist als der Wert geglätteter Sättigungskomponentendaten
nach einer Korrektur (Sc-Daten) der HcScLc-Daten, die Farbart-Pixeldaten
korrigierende Einheit 117 die Sb-Daten durch die Sc-Daten
(Sb-Daten = Sc-Daten).
-
Die
HSL-zu-RGB-Umwandlungseinheit 118 wandelt die Referenz-HSL-Pixeldaten
in die RbGbBb-Pixeldaten um. Insbesondere erzeugt, nachdem die Farbart-Pixeldaten
korrigierende Einheit 117 die S-Daten durch die Sa-Daten
in der Referenz-HSL-Pixeldaten ersetzt, die HSL-zu-RGB-Umwandlungseinheit 118 die
RbGbBb-Pixeldaten basierend auf H-Daten, den ersetzten Sa-Daten
und L-Daten der Referenz-HSL-Pixeldaten. Auf der anderen Seite erzeugt, wenn
die Farbart-Pixeldaten korrigierende Einheit 117 die S-Daten
der Referenz-HSL- Pixeldaten nicht korrigiert, die HSL-zu-RGB-Umwandlungseinheit 118 die
RbGbBb-Pixeldaten basierend auf den H-Daten, den S-Daten und den
L-Daten. Außerdem wandelt die HSL-zu-RGB-Umwandlungseinheit 118 die
HbSbLb-Pixeldaten in einen anderen Satz von RGB-Pixeldaten nach
einer Korrektur um. Insbesondere erzeugt, nachdem die Farbart-Pixeldaten
korrigierende Einheit 117 die Sb-Daten durch Sc-Daten in
den HbSbLb-Pixeldaten ersetzt, die HSL-zu-RGB-Umwandlungseinheit 118 RGB-Pixeldaten
nach einer Korrektur, die Rd-Daten, Gd-Daten und Bd-Daten (im Folgenden
"RdGdBd-Pixeldaten) enthalten, basierend auf Hb-Daten, den ersetzten
Sc-Daten und den Lb-Daten der HbSbLb-Pixeldaten um. Wenn auf der anderen
Seite die Farbart-Pixeldaten korrigierende Einheit 117 die
Sb-Daten nicht korrigiert, erzeugt die HSL-zu-RGB-Umwandlungseinheit 118 die
RdGdBd-Pixeldaten basierend auf den Hb-Daten, den Sb-Daten und den
Lb-Daten. Basierend auf den RbGbBd-Pixeldaten erzeugt die Steuereinheit 11 die RGB-gescannten
Bilddaten entsprechend der bedruckten Oberfläche P1.
-
11 ist
ein Flussdiagramm des Prozesses zum Erzeugen von RGB-gescannten
Bilddaten zum Erzeugen von RGB-gescannten Bilddaten unter Verwendung
einer HSL-Umwandlung. Die Prozeduren im folgenden Steuerungsablauf,
die jenen gemäß der ersten Ausführungsform
identisch sind, werden kurz beschrieben.
-
Zunächst
erzeugt die RGB-Pixeldaten erzeugende Einheit 114 Referenz-RGB-Pixeldaten
(Schritt S301).
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Die
RGB-zu-HSL-Umwandlungseinheit 115 führt eine HSL-Umwandlung
der Referenz-RGB-Pixeldaten (Schritt S302) durch, um Referenz-HSL-Pixeldaten
zu erzeugen (Schritt S303).
-
Die
RGB-Pixeldaten korrigierende Einheit 116 glättet
die Referenz-RGB-Pixeldaten (Schritt S304). Insbesondere führt
die RGB-Pixeldaten korrigierende Einheit 116 ein Glätten
der RGB-Pixeldaten durch, um RaGaBa-Pixeldaten zu erzeugen, indem die
Scanzeilen-Fehljustierung berücksichtigt wird.
-
Die
RGB-zu-HSL-Umwandlungseinheit 115 führt eine HSL-Umwandlung
der RaGaBa-Pixeldaten (Schritt S305) durch, um HaSaLa-Pixeldaten
zu erzeugen (Schritt S306).
-
Die
Farbart-Pixeldaten korrigierende Einheit 117 bestimmt dann,
ob der Wert der S-Daten der Referenz-HSL-Pixeldaten größer
ist als der Wert der Sa-Daten der HaSaLa-Pixeldaten (Schritt S307).
-
Wenn
der Wert der S-Daten größer ist als der Wert der
Sa-Daten (JA bei Schritt S307), korrigiert die Farbart-Pixeldaten
korrigierende Einheit 117 die Referenz-HSL-Pixeldaten,
indem die Sa-Daten für die S-Daten ersetzt werden, so dass
die Referenz-RGB-Pixeldaten folglich korrigiert werden (Schritt
S308). Wenn auf der anderen Seite der Wert der S-Daten nicht größer
ist als der Wert der Sa-Daten (NEIN bei Schritt S307), ersetzt die
Farbart-Pixeldaten korrigierende Einheit 117 die S-Daten
nicht durch die Sa-Daten.
-
Die
HSL-zu-RGB-Umwandlungseinheit 118 führt eine RGB-Umwandlung
der Referenz-HSL-Pixeldaten durch, deren S-Daten entweder durch
die Sa-Daten ersetzt oder wie sie sind beibehalten werden (Schritt
S309), um RbGbBb-Pixeldaten zu erzeugen (Schritt S310).
-
Die
RGB-zu-HSL-Umwandlungseinheit 115 führt dann eine
HSL-Umwandlung der RbGbBb-Pixeldaten durch (Schritt S311), um HbSbRb-Pixeldaten
zu erzeugen (Schritt S312).
-
Die
RGB-Pixeldaten korrigierende Einheit 116 führt
eine erneute Glättung der Rb-Daten, der Gb-Daten und der
Bb-Daten in den RbGbBb-Pixeldaten basierend auf den benachbarten
R-Daten und den benachbarten G-Daten bzw. den benachbarten B-Daten
in benachbarten RBG-Pixeldaten nach einer Korrektur durch, um RcGcBc-Pixeldaten
zu erzeugen, die die Rc-Daten, die Gc-Daten und die Bc-Daten enthalten
(Schritt S313).
-
Die
RGB-zu-HSL-Umwandlungseinheit 115 führt dann eine
HSL-Umwandlung der RcGcBc-Pixeldaten durch (Schritt S314), um HcScLc-Pixeldaten zu
erzeugen (Schritt S315).
-
Die
Farbart-Pixeldaten korrigierende Einheit 117 bestimmt dann,
ob der Wert der Sb-Daten der HbSbLb-Pixeldaten größer
ist als der Wert der Sc-Daten der HcScLc-Daten (Schritt S316).
-
Wenn
der Wert der Sb-Daten größer ist als der Wert
der Sc-Daten (JA bei Schritt S316), korrigiert die Farbart-Pixeldaten
korrigierende Einheit 117 die HbSbLb-Pixeldaten, indem
die Sc-Daten für die Sb-Daten ersetzt werden, so dass die
RbGbBb-Pixeldaten folglich korrigiert werden (Schritt S317). Wenn auf der
anderen Seite der Wert der Sb-Daten nicht größer
ist als der Wert der Sc-Daten (NEIN bei Schritt S316), ersetzt die
Farbart-Pixeldaten korrigierende Einheit 117 die Sb-Daten
nicht durch die SC-Daten.
-
Die
HSL-zu-RGB-Umwandlungseinheit 118 führt eine RGB-Umwandlung
der HbSbLb-Pixeldaten durch, deren Sb-Daten entweder durch die SC-Daten ersetzt
oder wie sie sind beibehalten werden, um RdGdBd-Pixeldaten zu erzeugen
(Schritt S318). Die HSL-zu-RGB-Umwandlungseinheit 118 erzeugt
dann RGB-gescannte Bilddaten auf der Basis der RdGdBd-Pixeldaten
(Schritt S319).
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Statt
der HSL-Pixeldaten kann indessen irgendein anderer Typ von Pixeldaten
mit einer Sättigungskomponente (z. B. HSV-Pixeldaten) als
die Farbart-Pixeldaten verwendet werden.
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Wie
oben dargelegt wurde, wird gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung eine Farbunregelmäßigkeit
kostengünstig reduziert, und es ist weniger Zeit erforderlich,
um RGB-gescannte Bilddaten zu erzeugen.
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Obgleich
die Erfindung bezüglich einer spezifischen Ausführungsform
für eine vollständige und klare Offenbarung beschrieben
wurde, sollen die beigefügten Ansprüche folglich
nicht so beschränkt sein, sondern sollen als alle Modifikationen
und alternative Konstruktionen verkörpernd betrachtet werden,
die dem Fachmann für die Technik in den Sinn kommt, die
in die hierin dargelegte grundlegende Lehre fällt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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