DE19817114A1

DE19817114A1 - Bildabtastvorrichtung mit stabiler Flimmerkompensation ohne Beeinflussung durch Reflexionen von einem Objekt

Info

Publication number: DE19817114A1
Application number: DE19817114A
Authority: DE
Inventors: Masato Iwakawa; Hiroyuki Mutou; Tomoaki Fukano; Hajime Yamamoto
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1997-04-18
Filing date: 1998-04-17
Publication date: 1998-12-10
Anticipated expiration: 2018-04-18
Also published as: JPH10294891A; US6208433B1; JP3098448B2; DE19817114B4; TW398139B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bildabtastvor richtung und insbesondere eine kameraähnliche Bildabtastvor richtung zum Abtasten von Bildern unter Verwendung von Licht einer Leuchtstoffröhre in einem normalen Raum.

Herkömmlich versteht man unter Flimmern die Erschei nung, daß die Lichtintensität in Antwort auf die Netzfre quenz variiert. Ein durch eine flimmernde Lichtquelle, z. B. eine Leuchtstoffröhre, bestrahltes Objekt wird häufig durch eine Kamera mit einem linearen Bildsensor abgetastet. In diesem Fall erscheint auf dem abgetasteten Bild unvermeidbar ein Störmuster aus Querstreifen, wenn eine Steuerperiode des linearen Bildsensors etwa derjenigen des Flimmerns ent spricht. Die Bildqualität wird durch das Störmuster aus Querstreifen herabgesetzt.

Eine herkömmliche Bildabtastvorrichtung zum Verhindern des Störmusters aus Querstreifen ist beispielsweise in der JP-A-203286/1995 beschrieben. Im in der JP-A-203286/1995 be schriebenen Vorrichtung wird, wie später ausführlicher er läutert wird, eine Kompensation unter Verwendung eines Teils eines Bildsignals ausgeführt, das von einer Kamera durch Ab tasten eines Bildes eines realen Objekts erhalten wird. Da her muß das Reflexionsvermögen in einem Sehfeld, in dem Flimmerkomponenten extrahiert werden, konstant gehalten wer den. Wenn beispielsweise eine Hand, ein Radiergummi oder ei ne Erstausfertigung bzw. ein Originaldokument im Sehfeld an geordnet ist, in dem die Flimmerkomponenten extrahiert wer den, entstehen durch die Hindernisse induzierte Abweichungen oder Schwankungen in den Bildsignalen. In einer herkömmli chen Bildabtastvorrichtung kann eine solche Abweichung der Bildsignale nicht von den durch Flimmern verursachten Abwei chungen unterschieden werden. Dadurch kann in einer herkömm lichen Bildabtastvorrichtung keine korrekte Kompensation ausgeführt werden.

Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bildabtastvorrichtung zum Abtasten eines Bildes hoher Quali tät bereit zustellen, wobei eine Flimmerkompensation ohne Einfluß durch das Reflexionsvermögen eines Objekts korrekt ausgeführt werden kann. Diese Aufgabe wird durch die Merkma le der Patentansprüche gelöst.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezug auf die bei gefügten Zeichnungen beschrieben; es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm zum Darstellen einer herkömm lichen Bildabtastvorrichtung;

Fig. 2 eine Ansicht zum Darstellen der Wellenformen von Eingangs- bzw. Ausgangssignalen (A) bis (E) der in Fig. 1 dargestellten Schaltungen;

Fig. 3 ein schematisches Diagramm zum Beschreiben des Prinzips der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 eine Konzeptansicht mit einem Blockdiagramm ei ner ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bildab tastvorrichtung;

Fig. 5A eine Ansicht zum Darstellen einer Wellenform eines in Fig. 4 dargestellten Signals Vin;

Fig. 5B eine Ansicht zum Darstellen einer Wellenform eines in Fig. 4 dargestellten Signals TSH;

Fig. 5C eine Ansicht zum Darstellen einer Wellenform eines in Fig. 4 dargestellten Signals Vref;

Fig. 5D eine Ansicht zum Darstellen einer Wellenform eines in Fig. 4 dargestellten Signals Vc;

Fig. 6A eine Ansicht zum Darstellen des Lichtempfangs abschnitts des in Fig. 4 dargestellten Prismas unter Verwen dung eines Diffusors mit einer flachen Lichtempfangsfläche;

Fig. 6B eine Ansicht zum Darstellen des Lichtempfangs abschnitts des in Fig. 4 dargestellten Prismas unter Verwen dung eines Diffusors mit einer sphärischen Lichtempfangsflä che;

Fig. 7A eine Seitenansicht zum Darstellen des Einfalls von Umgebungslicht auf die Photosensorreihe, wenn eine Linse an einem Ausgangsabschnitt des in Fig. 4 dargestellten Pris mas angeordnet ist;

Fig. 7B eine Draufsicht zum Darstellen des Einfalls von Umgebungslicht auf die Photosensorreihe, wenn eine Linse an einem Ausgangsabschnitt des in Fig. 4 dargestellten Prismas angeordnet ist;

Fig. 8A eine Seitenansicht zum Darstellen des Einfalls von Umgebungslicht auf die Photosensorreihe, wenn eine Ab schattungs- oder Abschirmplatte an einem Ausgangsabschnitt des in Fig. 4 dargestellten Prismas angeordnet ist;

Fig. 8B eine Draufsicht zum Darstellen des Einfalls von Umgebungslicht auf die Photosensorreihe, wenn eine Abschat tungs- oder Abschirmplatte an einem Ausgangsabschnitt des in Fig. 4 dargestellten Prismas angeordnet ist;

Fig. 9 eine Konzeptansicht eines Beispiels eines Auf baus, in dem an Stelle des in Fig. 4 dargestellten Prismas eine Lichtleitfaser verwendet wird;

Fig. 10 ein Blockdiagramm zum Darstellen einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bildabtastvorrich tung; und

Fig. 11 ein Blockdiagramm zum Darstellen einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bildabtastvorrich tung.

Nachstehend wird zunächst für ein besseres Verständnis der Erfindung unter Bezug auf Fig. 1 und 2 eine herkömmliche Bildabtastvorrichtung beschrieben. Fig. 1 zeigt ein Block diagramm einer in der JP-A-203286/1995 beschriebenen her kömmlichen Bildabtastvorrichtung.

In der in Fig. 1 dargestellten herkömmlichen Bildab tastvorrichtung wird ein von einem Zeilensensor erhaltenes Bildsignal A einem Eingangsanschluß 101 zugeführt, während ein Abtastimpuls B einem Eingangsanschluß 102 zugeführt wird. Ein Abtast-Haltesignal C wird durch Halten des Pegels in einer Flimmerkomponentenextraktionsperiode 106 durch eine Abtast- und Halteschaltung 103 mit einem mit der Flimmerkom ponentenextraktionsperiode 106 synchronen Abtastimpuls B er halten. Dieses Abtast-Haltesignal C wird durch eine Schal tung 104 zum Erzeugen einer korrigierten Wellenform inver tiert und verstärkt, um ein Flimmerkompensationssignal D zu erhalten. Durch das erhaltene Kompensationssignal D wird das Bildsignal A in einer Verstärkerschaltung 105 durch Inver tieren kompensiert. Durch Wiederholen dieser Operation für jeden Abtastzyklus des Zeilensensors kann das Flimmern des Bildsignals korrigiert werden.

Nachstehend wird unter Bezug auf Fig. 2 eine Arbeits- oder Funktionsweise der in Fig. 1 dargestellten herkömmli chen Bildabtastvorrichtung beschrieben.

Die Wellenform A zeigt eine Bildsignalwellenform mit Flimmerkomponenten, und durch den Abtastimpuls mit der Wel lenform B wird ermöglicht, daß der Bildsignalpegel in der Flimmerkomponentenextraktionsperiode 106 des Bildes abgeta stet und gehalten wird. Durch Wiederholen dieser Operation wird die Wellenform C erhalten. Die Wellenform C zeigt ein durch Invertieren der Wellenform C erhaltenes Kompensations signal. Das Kompensationssignal mit der Wellenform D wird der Verstärkerschaltung 105 zugeführt, um den Bildsignalver stärkungsgrad zu modifizieren. Dadurch wird die Flimmerkom ponente der Wellenform A kompensiert. Das Bildsignal nach der Kompensation ist durch die Wellenform E dargestellt.

In der in Fig. 1 dargestellten herkömmlichen Bildab tastvorrichtung wird eine Kompensation unter Verwendung ei nes Teils eines von einer Kamera durch Abtasten eines Bildes eines realen Objekts erhaltenen Bildsignals ausgeführt, wie in der Einleitung der vorliegenden Beschreibung erwähnt. Da her muß ein Reflexionsvermögen in einem Sehfeld, in dem Flimmerkomponenten extrahiert werden, konstant gehalten wer den. Wenn ein Hindernis, wie beispielsweise eine Hand, ein Radiergummi oder eine Erstausfertigung bzw. ein Originaldo kument, im Sehfeld angeordnet sind, in dem Flimmerkomponen ten extrahiert werden, werden Bildsignale unvermeidbar durch den Einfluß der Hindernisse beeinflußt. In der herkömmlichen Bildabtastvorrichtung können Abweichungen in Bildsignalen nicht von den durch Flimmern induzierten Abweichungen unter schieden werden. Daher kann in der herkömmlichen Bildab tastvorrichtung keine korrekte oder stabile Kompensation er halten werden.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, dieses Pro blem zu lösen und eine Bildabtastvorrichtung bereitzustel len, durch die ein qualitativ hochwertiges Bild abgetastet werden kann.

Nachstehend wird unter Bezug auf Fig. 3 ein Prinzip und eine Funktionsweise der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung zum Be schreiben des Prinzips der vorliegenden Erfindung.

Fig. 3 zeigt schematisch die Komponente des in die er findungsgemäße Bildabtastvorrichtung einfallenden Lichts. Hierin wird vorausgesetzt, daß die Beleuchtung 30 aus zwei Lichtarten besteht, z. B. aus einer flimmernden Leuchtstoff röhre und aus flimmerfreiem Umgebungslicht, wie beispiels weise Sonnenlicht.

Unter dieser Bedingung wird das einem Bildpunkt (x,y) auf einer Erstausfertigung bzw. einem Originaldokument 31 entsprechende kompensierte Ausgangssignal Vc(x,y) durch fol gende Gleichung (1) dargestellt:

Vc(x,y) = V0.V(x,y)/Vref(y) = V0.{K(x, y).L(y) + K0(x, y) L0}/ {L(y) + L0}.{r(x,y)/rR}} (1)

wobei Vref(y) ein Flimmererfassungssignal, V(x,y) ein Bild signal des Originaldokuments 31, V0 einen A/D- Umwandlungsnormalisierungspegel, r(x,y) ein Reflexionsvermö gen des Originaldokuments, rR einen Lichtdurchlaßgrad des Lichtleiterelements, K(x,y) eine Leuchtstoffröhrenlichtin tensitätsdämpfungsfaktor auf der Oberfläche des Originaldo kuments 31 (Verhältnis zum Lichtleiterelementeinfallab schnitt 32), K0(x,y) einen Umgebungslichtintensitätsdämp fungsfaktor auf der Oberfläche des Originaldokuments 31 (be züglich des Lichtleiterelementeinfallabschnitts 32), L(y) eine Leuchtstoffröhrenlichtintensität am Lichtleiterelement einfallabschnitt 32 und L0 eine Umgebungslichtintensität am Lichtleiterelementeinfallabschnitt 32 darstellen.

Hierin wird die Leuchtstoffröhrenlichtintensität durch eine Funktion von y dargestellt, weil die zeitliche Lumi nanzabweichung durch Flimmern als Abweichung in Richtung der y-Achse erscheint, wenn die mechanische sekundäre Abtast richtung während der Erfassung eines zweidimensionalen Bil des durch die eindimensionale Bildabtastvorrichtung als x-Achse definiert ist. Daher bedeutet die Eliminierung eines Musters von Querstreifen (d. h. die Eliminierung des Flimmer effekts) das Verschwinden des Ausdrucks L(y) in Gleichung (1). Die folgenden Bedingungen sind für diesen Effekt erfor derlich.

(a) L(y) = 0 d. h., es ist keine Leuchtstoffröhre vor handen;
(b) K(x,y) = K0(x,y) d. h., das Licht der Leucht stoffröhre und das Umgebungslicht werden in gleichem Ver hältnis gedämpft;
(c) L0 = 0 d. h., es ist kein Umgebungslicht vorhan den.

Es wird jedoch vorausgesetzt, daß die reflektierte Wel lenform bzw. ihre Richtungsverteilung identisch sind.

Die Bedingung (b) stellt den normalen Betriebszustand dar. In der vorliegenden Erfindung ist die Bedingung (b) nä herungsweise erfüllt, weil das Objekt und der Erfassungsab schnitt nahe beieinander angeordnet sind.

Dadurch wird folgende Funktion erhalten:

Vc(x,y) VO.K(x,y).{r(x,y)/rR} (2)

wobei der Ausdruck L(y) der die Querstreifen darstellenden Störkomponente eliminiert ist.

Das erhaltene Signal Vc(x,y) stellt die bezüglich des Lichtdurchlaßgrades rR des Lichtleiterelements normalisierte Konzentrationsverteilung dar, und die durch Flimmern erzeug te Querstreifenstörung ist eliminiert.

Nachstehend wird unter Bezug auf die Fig. 4 bis 9 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bildab tastvorrichtung beschrieben.

Fig. 4 zeigt ein Blockdiagramm einer ersten Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung. Fig. 5A bis 5D zeigen Diagramme zum Darstellen der Wellenformen von in fig. 4 dar gestellten Eingangs- bzw. Ausgangssignalen Vin, TSH, Vref und Vc.

Zunächst wird der Aufbau der ersten Ausführungsform un ter Bezug auf Fig. 4 beschrieben.

Ein Spiegel 7 lenkt des reflektierte Licht über ein Sehfeld 15 ab. Eine Linse 8 fokussiert das reflektierte Licht vom Spiegel 7 auf eine Photosensorreihe 9 einer eindi mensionalen Bildabtastvorrichtung 1. Die eindimensionale Bildabtastvorrichtung 1 gibt ein durch die Photosensorreihe 9 photoelektrisch umgewandeltes Signal in einer zeitlichen Folge als Bildsignal aus. Ein Schrittmotor 16 dreht den Spiegel um eine Achse 17.

Ein Prisma 2 empfängt Umgebungslicht 13 und führt das Umgebungslicht der Photosensorreihe 9 zu. Der vollständige Lichtempfangsbereich 19 der Photosensorreihe 9 besteht aus einem Empfangsbereich 12 zum Empfangen von Licht vom Prisma 2 und einem Bereich 11 zum Abtasten eines Bildes des Ob jekts. Der Empfangsbereich 12 und der Bereich 11 sind op tisch vollständig voneinander unabhängig. Daher wird keine optische Interferenz erzeugt. Eine Abtast- und Halteschal tung 3 tastet das durch das Prisma 2 erhaltene Bildsignal in dem von der eindimensionalen Bildabtastvorrichtung 1 erhal tenen Bildsignal ab und hält es. Eine Takterzeugungsschal tung 4 erzeugt das Taktsignal zum Abtasten des durch das Prisma 2 erhaltenen Bildsignals, um das Taktsignal der Ab tast- und Halteschaltung 3 zuzuführen. Eine Dividierschal tung 5 teilt das von der eindimensionalen Bildaufnahmevor richtung 1 erhaltene Bildsignal Vin durch das von der Ab tast- und Halteschaltung 3 erhaltene Signal Vref. Eine Ver stärkerschaltung 6 führt die für die nachgeschalteten Schal tungen erforderliche Verstärkung aus.

Nachstehend wird unter Bezug auf die Fig. 4 und 5 eine Arbeits- oder Funktionsweise der ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bildabtastvorrichtung beschrieben.

In Fig. 4 wird vorausgesetzt, daß in einem Feld eines Originaldokuments 14 mit einem gleichmäßigen Reflexionsver mögen Zeichen geschrieben sind. Ein Bild im Sehfeld 15 über dem Originaldokument 14 wird durch eine Linse 8 über einen Spiegel 7 auf die eindimensionale Bildabtastvorrichtung fo kussiert. Hierin weist das Bildsignal Vin eine in Fig. 5A dargestellte Wellenform auf. Fig. 5A zeigt Bildsignale für vier heilen (für die N-te bis N+3-te Zeile). Obwohl das Ori ginaldokument ein gleichmäßiges Reflexionsvermögen aufweist, ändert sich der Signalpegel über die Zeilen N bis N+3 auf grund des Einflusses des Flimmereffekts. Die Abtast- und Halteschaltung 3 tastet einen Signalanteil des Umgebungs lichts im in Fig. 5A dargestellten Bildsignal Vin mit dem in Fig. 5B dargestellten Takt ab und hält ihn. Die Abtast- und Halteschaltung 3 gibt dadurch ein in Fig. 5C dargestelltes Abtast-Haltesignal Vref aus. Die Dividierschaltung 5 führt unter Verwendung des von der Abtast- und Halteschaltung 3 erhaltenen Abtast-Haltesignals Vref eine Divisionsoperation Vin/Vref aus. Dadurch wird das Bildsignal Vin bezüglich dem Umgebungslichtsignal Vref je Abtastzeile (d. h. zeilenweise) normalisiert. Die Verstärkerschaltung 6 verstärkt das Aus gangssignal Vin/Vref von der Dividierschaltung 5, um den Um gebungslichtsignalpegel auf den Wert V0 einzustellen. Die Verstärkerschaltung 6 führt das verstärkte Ausgangssignal einer A/D-Wandlerschaltung 21 zu.

Dadurch wird ein kompensiertes Ausgangssignal Vc erhal ten, wie in Fig. 5D dargestellt) Im kompensierten Ausgangs signal Vc ist die durch Flimmern erhaltene zeilenweise Ab weichung effektiv unterdrückt.

Durch die A/D-Wandlerschaltung 21 wird ermöglicht, daß der Umgebungslichtsignalpegel permanent auf den vollen Dyna mikbereich gesetzt wird, indem der Digitalisierungsrefe renzpegel auf V0 gesetzt wird. Dadurch kann die Digitalisie rungsauflösung des A/D-Wandlers maximal ausgenutzt werden. Das digitalisierte Bildsignal wird über eine externe I/F-Schaltung 22 einer externen Vorrichtung zugeführt.

Ein wesentliches Merkmal der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform besteht darin, daß das Umgebungs lichtsignal Vref für die Flimmerkompensation nicht vom Bild abtastsignal eines realen Objekts erhalten wird, sondern in dem ein dediziertes Erfassungsprisma bereitgestellt wird und das Umgebungslichtsignal Vref durch photoelektrisches Umwan deln des darüber einfallenden Lichts erhalten wird. Dadurch können Einschränkungen bezüglich des Objekts gelockert wer den, weil der dedizierte Flimmerextraktionsbereich auf dem Objekt nicht mehr erforderlich ist.

Nachstehend wird unter Bezug auf die Fig. 6 bis 9 die Zerstreuung der Richtungsverteilung des Umgebungslichts bei dieser Ausführungsform beschrieben.

Fig. 6A und 6B zeigen das äußere Erscheinungsbild des bei der ersten Ausführungsform verwendeten Lichtempfangsab schnitts des Prismas bei Verwendung eines Diffusors. Fig. 6A zeigt eine Ansicht zum Darstellen eines Falls, bei dem die Lichtempfangsfläche flach ist, während Fig. 6B eine Darstel lung mit sphärischer Lichtempfangsfläche zeigt. Fig. 7A und 7B zeigen den Einfall von Umgebungslicht auf die Photosen sorreihe, wenn bei der ersten Ausführungsform am Prismaaus gangsabschnitt eine Linse angeordnet ist. Fig. 7A zeigt eine Seitenansicht, und Fig. 7B zeigt eine Draufsicht. Fig. 8A und 8B zeigen den Einfall von Umgebungslicht auf die Photo sensorreihe, wenn bei der ersten Ausführungsform eine Ab schirmplatte am Prismaausgangsabschnitt angeordnet ist Fig. 8A zeigt eine Seitenansicht, und Fig. 8B zeigt eine Drauf sicht. Fig. 9 zeigt eine Ansicht zum Darstellen eines Bei spiels des Aufbaus, bei dem anstelle des vorstehend erwähn ten Prismas eine Lichtleitfaser angeordnet ist.

Wenn der Lichtempfangsabschnitt 20 des Prismas 2 der in Fig. 6A und 6B dargestellte Diffusor 23 ist, wird die Rich tungsverteilung des Umgebungslichts zerstreut, um die Kom pensation zu stabilisieren. Im Vergleich zu der in Fig. 6A dargestellten Struktur, bei der eine flache Lichtempfangs fläche vorgesehen ist, wird durch die in Fig. 6B dargestell te sphärische Lichtempfangsfläche ein besserer Richtungsver teilungsstreueffekt erhalten. Normalerweise ist zwischen der Glasfläche der Bildabtastvorrichtung 1 und der Photosensor reihe 9 ein Zwischenraum vorgesehen. Dadurch streut das Um gebungslicht manchmal durch den Zwischenraum in das effekti ve Sehfeld, obwohl das Prisma 2 damit in direktem Kontakt steht. Im in Fig. 7 dargestellten Beispiel ist eine Linse 24 am Ausgangsabschnitt des Prismas 2 angeordnet, um zu verhin dern, daß Licht in das effektive Sehfeld hineingestreut wird. Wenn an dieser Position beispielsweise keine Linse 24 angeordnet wäre, wird das Umgebungslicht 13 in das Sehfeld hineingestreut, wie in Fig. 7B durch das Bezugszeichen 13a dargestellt. Das Umgebungslicht 13 wird durch Anordnen der Linse 24 am Ausgangsabschnitt des Prismas 2 konvergent aus gerichtet.

Die gleiche Wirkung kann erwartet werden, wenn das Prisma 2 und die Bildabtastvorrichtung 1 voneinander beab standet angeordnet sind, wie in Fig. 8 dargestellt, und das Licht durch eine Abschirmplatte 25 abgeschirmt wird.

In der vorstehenden Beschreibung dient das Prisma 2 le diglich als Beispiel eines Elements zum Auffangen von Umge bungslicht. Anstatt des Prismas 2 kann demgemäß, wie in Fig. 9 dargestellt, eine Lichtleitfaser 26 verwendet werden.

Nachstehend wird unter Bezug auf Fig. 10 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bildabtastvorrich tung beschrieben.

Fig. 10 zeigt ein Blockdiagramm zum Darstellen der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Der Aufbau bis zum Ausgang einer eindimensionalen Bild abtastvorrichtung 1 ist demjenigen der in Fig. 4 dargestell ten ersten Ausführungsform ähnlich, weshalb dieser weggelas sen ist.

In der in Fig. 10 dargestellten zweiten Ausführungsform tastet eine Abtast- und Halteschaltung 3 das durch ein Pris ma 2 erhaltene Bildsignal in einem von einer eindimensiona len Bildabtastvorrichtung 1 erhaltenen Bildsignal ab und hält es. Eine Takterzeugungsschaltung 4 erzeugt ein Taktsi gnal zum Abtasten des durch das Prisma 2 erhaltenen Bildsi gnals und gibt das Taktsignal an die Abtast- und Halteschal tung 3 aus. Eine Dividierschaltung 5 teilt eine Referenz spannung V0 durch das von der Abtast- und Halteschaltung 3 erhaltene Signal Vref. Eine Multiplizierschaltung 27 multi pliziert das von der eindimensionalen Bildabtastvorrichtung 1 erhaltene Bildsignal Vin mit dem Ausgangssignal V0/Vref von der Dividierschaltung 5. Eine A/D-Wandlerschaltung 21 digitalisiert das Ausgangssignal der Multiplizierschaltung 27. Eine externe I/F-Schaltung 22 gibt das digitalisierte Bildsignal aus.

Nachstehend wird die Arbeits- oder Funktionsweise der zweiten Ausführungsform unter Bezug auf Fig. 5 und Fig. 10 beschrieben.

Hierin ist das Bildsignal Vin der zweiten Ausführungs form demjenigen der ersten Ausführungsform ähnlich, wie bei spielsweise in Fig. 5A dargestellt. In Fig. 5A sind Bildsi gnale von vier Zeilen N bis N+3 dargestellt. Obwohl das Ori ginaldokument ein gleichmäßiges Reflexionsvermögen aufweist, ändert sich der Signalpegel über die Zeilen N bis N+3 auf grund des Flimmereffekts. Die Abtast- und Halteschaltung 3 tastet einen Umgebungslichtsignalanteil des Bildsignals Vin von Fig. 5A mit dem in Fig. 5B dargestellten Takt ab und hält ihn und gibt ein Abtast-Haltesignal Vref aus, wie in Fig. 5C dargestellt. Die Dividierschaltung 5 führt unter Verwendung des von der Abtast-Halteschaltung 3 erhaltenen Abtast-Haltesignals Vref eine Division V0/Vref aus. Hierin ist V0 eine durch eine Referenzspannungserzeugungsschaltung 28 erhaltene Spannung mit einem Pegel, durch den der Umge bungslichtsignalpegel definiert wird. Dadurch wird das Bild signal Vin für jede Abtastzeile (d. h. zeilenweise) bezüglich Vref normalisiert. Hierdurch wird ein kompensiertes Aus gangssignal Vc erhalten, wie in Fig. 5D dargestellt, das keine durch Flimmern erzeugte zeilenweise Abweichung auf weist.

Die A/D-Wandlerschaltung 21 digitalisiert das Ausgangs signal Vc der Multiplizierschaltung 27 mit dem Dynamikbe reich von V0. Das digitalisierte Bildsignal wird über die externe I/F-Schaltung 22 einer externen Vorrichtung zuge führt.

Nachstehend wird unter Bezug auf Fig. 11 eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bildabtastvorrich tung beschrieben.

Fig. 11 zeigt ein Blockdiagramm der dritten Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung.

In Fig. 11 ist die dritte Ausführungsform bis zum Aus gang einer eindimensionalen Bildabtastvorrichtung 1 ähnlich aufgebaut wie die zweite Ausführungsform, weshalb dieser Teil weggelassen ist.

In der in Fig. 11 dargestellten dritten Ausführungsform digitalisiert eine A/D-Wandlerschaltung 21 das durch die eindimensionale Bildabtastvorrichtung 1 erhaltene Ausgangs signal. Eine Rechen- bzw. Operationsschaltung 29 führt eine Flimmerkompensationsberechnung aus und gibt das Ergebnis auf. Eine externe I/F-Schaltung 22 gibt das digitalisierte Bildsignal an eine externe Vorrichtung aus.

Nachstehend wird die Arbeits- oder Funktionsweise der dritten Ausführungsform unter Bezug auf Fig. 5 und 11 be schrieben.

Hierin ist das Bildsignal Vin in der dritten Ausfüh rungsform demjenigen der ersten und der zweiten Ausführungs form ähnlich und hat beispielsweise die in Fig. 5A darge stellte Form.

Fig. 5A zeigt Bildsignale für vier Zeilen N bis N+3. Obwohl das Originaldokument ein gleichmäßiges Reflexionsver mögen aufweist, ändert sich der Signalpegel über die Zeilen N bis N+3 aufgrund des Flimmereffekts. Die A/D-Wandler schaltung 21 digitalisiert dieses Bildsignal und gibt das Bildsignal an die Operationsschaltung 29 aus. Die Operati onsschaltung führt zeilenweise die folgenden Operationen aus und gibt ein Rechenergebnis aus:
Schritt 1: Erfassen des Umgebungslichtsignalpegels (Vref);
Schritt 2: Berechnen des Ausdrucks (Vin/Vref).V0 für jedes Bildelement.

Die externe I/F-Schaltung 22 gibt das vorstehende Re chenergebnis an eine externe Vorrichtung aus.

Wie vorstehend beschrieben, besteht die erste bis drit te Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bildabtastvor richtung aus einem einem Abschnitt einer eindimensionalen Bildabtastvorrichtung hinzugefügten Lichtleiterelement und einem Flimmerkompensationselement zum Eliminieren von durch das Flimmern einer Leuchtstoffröhre verursachten Störungen unter Verwendung des durch die photoelektrische Umwandlung des vom Lichtleiterelement erhaltenen Lichts erhaltenen Si gnals. Durch die Bildabtastvorrichtung kann die Flimmerkom pensation ausgeführt werden, ohne daß die Wirkung der Refle xion vom Objekt berücksichtigt werden muß, weil der Flimmer signalbereich, in dem das Licht vom Lichtleiterelement emp fangen wird, und der Bildsignalbereich zum Fokussieren des Bildes des Originaldokuments in der eindimensionalen Bildab tastvorrichtung optisch vollständig getrennt werden können. Daher kann eine stabile Flimmerkompensation auch dann ge währleistet werden, wenn beispielsweise eine Hand, ein Ra diergummi oder anderes Fremdmaterial im Sehfeld verbleibt.

Durch die Bildabtastvorrichtung wird außerdem erreicht, daß kein Kompensationsfehler aufgrund verschiedener Kenngrö ßen der photoelektrischen Umwandlungsvorrichtung oder von Taktabweichungen erzeugt wird, weil der Sensor zum Erfassen einer Flimmerkomponente mit der Bildabtastvorrichtung zum Abtasten des Objekts identisch ist.

Bezugszeichenliste Fig. 1 Stand der Technik Fig. 2 Stand der Technik

106

Flimmerkomponentenextraktionsperiode

Fig. 3

30

Beleuchtung

33

Dividierer

34

Abtast- und Halteschaltung

31

Originaldokument
illumination light Ausleuchtungslicht
reflection light reflektiertes Licht

Fig. 4

5

Dividierschaltung

5

Verstärkerschaltung

24

A/D-Wandlerschaltung

22

Externe I/F-Schaltung

4

Taktgenerator

3

Abtast- und Halteschaltung
external equipment externe Vorrichtung

Fig. 5

Nth line N+1st line . . .
1. Zeile N+1-te Zeile N+2-te Zeile N+3-te Zeile
Time t Zeit t
11t: Periode für Bildabtastung des Objekts
12t: Periode für Lichtempfang vom Prisma

Fig. 6

23

a, b Diffusor

Fig. 9

1

Eindimensionale Bildabtastvorrichtung

26

Lichtleitfaser

14

Originaldokument

20

Prismalichtempfangsabschnitt

Fig. 10

From one-dimensional . . .
Von eindimensionaler Bildabtastvorrichtung

27

Multiplizierschaltung

21

A/D-Wandlerschaltung

22

Externe I/F-Schaltung

3

Abtast- und Halteschaltung

5

Dividierschaltung

28

Referenzspannungserzeugungsschaltung

4

Takterzeugungsschaltung

Fig. 11

From one-dimensional . . .
Von eindimensionaler Bildabtastvorrichtung

21

A/D-Wandlerschaltung

29

Operationsschaltung

22

Externe I/F-Schaltung

Claims

1. Bildabtastvorrichtung zum Abtasten eines Bildes eines Originaldokuments (14) durch eine eindimensionale Bild abtastvorrichtung (1) und zum Aufnehmen eines zweidi mensionalen Bildes durch einen senkrecht zur eindimen sionalen Bildabtastvorrichtung (1) ausgeführten mecha nischen Abtastvorgang;
dadurch gekennzeichnet, daß die Bildabtastvorrich tung aufweist:
eine in einem Abschnitt der eindimensionalen Bild abtastvorrichtung (1) hinzugefügte Lichtleitereinrich tung zum Empfangen von Umgebungslicht;
eine Flimmerkompensationseinrichtung zum Kompen sieren von Flimmerstörungen des empfangenen Lichts un ter Verwendung eines durch photoelektrische Umwandlung des von der Lichtleitereinrichtung erhaltenen Lichts erzeugten Signals;
und dadurch, daß ein Flimmersignalbereich (12) zum Empfangen des von der Lichtleitereinrichtung ausgegebe nen Lichts und ein Bildsignalbereich (11) zum Abbilden eines Bildes des Originaldokuments (14) in der eindi mensionalen Bildabtastvorrichtung (1) optisch vollstän dig getrennt sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleitereinrichtung an einem Endabschnitt einer Seite der eindimensionalen Bildabtastvorrichtung (1) angeordnet ist, an der der Abtastvorgang beginnt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß der Lichteinfallabschnitt der Lichtlei tereinrichtung ein Diffusor (23a) ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekenn zeichnet, daß ein Kondensor (24) am Lichtausgangsab schnitt der Lichtleitereinrichtung angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch ge kennzeichnet, daß die Lichtleitereinrichtung aus einem Prisma (2) besteht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Prisma (2) und die eindimensionale Bildab tastvorrichtung (1) voneinander beabstandet sind und der Zwischenraum von einer Abschirmplatte (25) um schlossen ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleitereinrichtung aus ei ner Lichtleitfaser (24) besteht.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Flimmerkompensationseinrichtung aus einer Abtast- und Halteschaltung (3) und einer er sten Dividierschaltung (5) gebildet wird, wobei die Ab tast- und Halteschaltung (3) das durch photoelektrische Umwandlung des von der Lichtleitereinrichtung erhalte nen Lichts erzeugte Ausgangssignal abtastet und hält, während die erste Dividierschaltung (5) ein Ausgangs signal der Bildabtastvorrichtung (1) durch das Aus gangssignal der Abtast- und Halteschaltung (3) teilt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Flimmerkompensationseinrichtung aus einer Abtast- und Halteschaltung (3), einer zweiten Dividierschaltung (28) und einer Multiplizierschaltung besteht, wobei die Abtast- und Halteschaltung (3) das durch photoelektrische Umwandlung des von der Lichtlei tereinrichtung erhaltenen Lichts erzeugte Ausgangs signal abtastet und hält und die zweite Dividierschal tung (28) das Ausgangssignal der Abtast- und Halte schaltung durch eine vorgegebene Konstante teilt, wäh rend die Multiplizierschaltung (27) ein Ausgangssignal der Bildabtastvorrichtung (1) mit dem Ausgangssignal der zweiten Dividierschaltung (28) multipliziert.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Flimmerkompensationseinrichtung aus einer A/D-Wandlereinrichtung (21) und einer Opera tionseinrichtung (29) besteht, wobei die A/D-Wandlereinrichtung (21) ein von der eindimensionalen photoelektrischen Umwandlungsvorrichtung ausgegebenes Bildsignal digitalisiert, während die Operationsein richtung (29) eine Operation bezüglich des Signals (Vref) des Flimmersignalbereichs (12) und des Signals (Vin) des Bildsignalbereichs (11) ausführt.