-
Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Bildabtastvorrichtung und insbesondere eine kameraähnliche
Bildabtastvorrichtung zum Abtasten von Bildern unter Verwendung
von Licht einer Leuchtstoffröhre
in einem normalen Raum.
-
Herkömmlich versteht man unter Flimmern die
Erscheinung, daß die
Lichtintensität
in Antwort auf die Netzfrequenz 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 entspricht. Die Bildqualität wird durch das
Störmuster
aus Querstreifen herabgesetzt.
-
Eine herkömmliche Bildabtastvorrichtung zum
Verhindern des Störmusters
aus Querstreifen ist beispielsweise in der
JP 7-2032286 A beschrieben. Im
in der
JP 7-2032286
A beschriebenen Vorrichtung wird, wie später ausführlicher
erläutert
wird, eine Kompensation unter Verwendung eines Teils eines Bildsignals
ausgeführt,
das von einer Kamera durch Abtasten eines Bildes eines realen Objekts
erhalten wird. Daher muß das
Reflexionsvermögen
in einem Sehfeld, in dem Flimmerkomponenten extrahiert werden, konstant
gehalten werden. wenn beispielsweise eine Hand, ein Radiergummi
oder eine Erstausfertigung bzw. ein Originaldokument im Sehfeld
angeordnet ist, in dem die Flimmerkomponenten extrahiert werden,
entstehen durch die Hindernisse induzierte Abweichungen oder Schwankungen
in den Bildsignalen. In einer herkömmlichen Bildabtastvorrichtung kann
eine solche Abweichung der Bildsignale nicht von den durch Flimmern
verursachten Abweichungen unterschieden werden. Dadurch kann in
einer herkömmlichen
Bildabtastvorrichtung keine korrekte Kompensation ausgeführt werden.
-
Die
JP 62-137967 A betrifft eine Bildabtastvorrichtung,
die mit einer kommerziellen Stromquelle betrieben wird. Um das Bildsignal
zu stabilisieren, wird die Lichtmenge einer Beleuchtungseinrichtung, die
von einer weiß gestrichenen
Detektionsfläche
reflektiert wird, darstellt, mit einem Teil der eindimensionalen
Abtastvorrichtung detektiert und das Bildsignal anhand dieses detektierten
Beleuchtungsgrades korrigiert.
-
Daher ist es Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, eine Bildabtastvorrichtung zum Abtasten eines Bildes
hoher Qualität
bereitzustellen, wobei eine Flimmerkompensation ohne Einfluß durch
das Reflexionsvermögen
eines Objekts korrekt ausgeführt werden
kann. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche gelöst.
-
Die Erfindung wird nachstehend unter
Bezug auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben; es zeigen:
-
1 ein
Blockdiagramm zum Darstellen einer herkömmlichen Bildabtastvorrichtung;
-
2 eine
Ansicht zum Darstellen der Wellenformen von Eingangs- bzw. Ausgangssignalen
(A) bis (E) der in 1 dargestellten
Schaltungen;
-
3 ein
schematisches Diagramm zum Beschreiben des Prinzips der vorliegenden
Erfindung;
-
4 eine
Konzeptansicht mit einem Blockdiagramm einer ersten Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Bildabtastvorrichtung;
-
5A eine
Ansicht zum Darstellen einer Wellenform eines in 4 dargestellten Signals Vin;
-
5B eine
Ansicht zum Darstellen einer Wellenform eines in 4 dargestellten Signals TSH;
-
5C eine
Ansicht zum Darstellen einer Wellenform eines in 4 dargestellten Signals Vref;
-
5D eine
Ansicht zum Darstellen einer Wellenform eines in 4 dargestellten Signals Vc;
-
6A eine
Ansicht zum Darstellen des Lichtempfangsabschnitts des in 4 dargestellten Prismas
unter Verwendung eines Diffusors mit einer flachen Lichtempfangsfläche;
-
6B eine
Ansicht zum Darstellen des Lichtempfangsabschnitts des in 4 dargestellten Prismas
unter Verwendung eines Diffusors mit einer sphärischen Lichtempfangsfläche;
-
7A eine
Seitenansicht zum Darstellen des Einfalls von Umgebungslicht auf
die Photosensorreihe, wenn eine Linse an einem Ausgangsabschnitt
des in 4 dargestellten
Prismas angeordnet ist;
-
7B eine
Draufsicht zum Darstellen des Einfalls von Umgebungslicht auf die
Photosensorreihe, wenn eine Linse an einem Ausgangsabschnitt des
in 4 dargestellten Prismas
angeordnet ist;
-
8A eine
Seitenansicht zum Darstellen des Einfalls von Umgebungslicht auf
die Photosensorreihe, wenn eine Abschattungs- oder Abschirmplatte
an einem Ausgangsabschnitt des in 4 dargestellten
Prismas angeordnet ist;
-
88 eine
Draufsicht zum Darstellen des Einfalls von Umgebungslicht auf die
Photosensorreihe, wenn eine Abschat tungs- oder Abschirmplatte an einem
Ausgangsabschnitt des in 4 dargestellten Prismas
angeordnet ist;
-
9 eine
Konzeptansicht eines Beispiels eines Aufbaus, in dem an Steile des
in 4 dargestellten Prismas
eine Lichtleitfaser verwendet wird;
-
10 ein
Blockdiagramm zum Darstellen einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bildabtastvorrichtung;
und
-
11 ein
Blockdiagramm zum Darstellen einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bildabtastvorrichtung.
-
Nachstehend wird zunächst für ein besseres Verständnis der
Erfindung unter Bezug auf
1 und
2 eine herkömmliche
Bildabtastvorrichtung beschrieben.
1 zeigt
ein Blockdiagramm einer in der
JP 7-203286 A beschriebenen herkömmlichen
Bildabtastvorrichtung.
-
In der in 1 dargestellten herkömmlichen Bildabtastvorrichtung
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 Flimmerkomponentenextraktionsperiode 106 synchronen
Abtastimpuls B erhalten. Dieses Abtast-Haltesignal C wird durch
eine Schaltung 104 zum Erzeugen einer korrigierten Wellenform
invertiert und verstärkt,
um ein Flimmerkompensationssignal D zu erhalten. Durch das erhaltene
Kompensationssignal D wird das Bildsignal A in einer Verstärkerschaltung 105 durch
Invertieren kompensiert. Durch Wiederholen dieser Operation für jeden
Abtastzyklus des Zeilensensors kann das Flimmern des Bildsignals
korrigiert werden.
-
Nachstehend wird unter Bezug auf 2 eine Arbeits- oder Funktionsweise
der in 1 dargestellten
herkömmlichen
Bildabtastvorrichtung beschrieben.
-
Die Wellenform A zeigt eine Bildsignalwellenform
mit Flimmerkomponenten, und durch den Abtastimpuls mit der Wellenform
B wird ermöglicht, daß der Bildsignalpegel
in der Flimmerkomponentenextraktionsperiode 106 des Bildes
abgetastet und gehalten wird. Durch Wiederholen dieser Operation wird
die Wellenform C erhalten. Die Wellenform C zeigt ein durch Invertieren
der Wellenform C erhaltenes Kompensationssignal. Das Kompensationssignal
mit der Wellenform D wird der Verstärkerschaltung 105 zugeführt, um
den Sildsignalverstärkungsgrad
zu modifizieren. Dadurch wird die Flimmerkomponente der Wellenform
A kompensiert. Das Bildsignal nach der Kompensation ist durch die
Wellenform E dargestellt.
-
In der in 1 dargestellten herkömmlichen Bildabtastvorrichtung
wird eine Kompensation unter Verwendung eines Teils eines von einer
Kamera durch Abtasten eines Bildes eines realen Objekts erhaltenen
Bildsignals ausgeführt,
wie in der Einleitung der vorliegenden Beschreibung erwähnt. Daher
muß ein
Reflexionsvermögen
in einem Sehfeld, in dem Flimmerkomponenten extrahiert werden, konstant gehalten
werden. Wenn ein Hindernis, wie beispielsweise eine Hand, ein Radiergummi
oder eine Erstausfertigung bzw. ein Originaldokument, im Sehfeld angeordnet
sind, in dem Flimmerkomponenten 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 unterschieden werden. Daher kann in der herkömmlichen
Bildabtastvorrichtung keine korrekte oder stabile Kompensation erhalten
werden.
-
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, dieses
Problem zu lösen
und eine Bildabtastvorrichtung bereitzustellen, durch die ein qualitativ
hochwertiges Bild abgetastet werden kann.
-
Nachstehend wird unter Bezug auf 3 ein Prinzip und eine Funktionsweise
der vorliegenden Erfindung beschrieben.
-
3 zeigt
eine schematische Darstellung zum Beschreiben des Prinzips der vorliegenden
Erfindung.
-
3 zeigt
schematisch die Komponente des in die erfindungsgemäße Bildabtastvorrichtung einfallenden
Lichts. Hierin wird vorausgesetzt, daß die Beleuchtung 30 aus
zwei Lichtarten besteht, z.B. aus einer flimmernden Leuchtstoffröhre und
aus flimmerfreiem Umgebungslicht, wie beispielsweise Sonnenlicht.
-
Unter dieser Bedingung wird das einem
Bildpunkt (x, y) auf einer Erstausfertigung bzw, einem Originaldokument 31 entsprechende
kompensierte Ausgangssignal Vc(x,y) durch folgende 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 Bildsignal des Originaldokuments 31,
V0 einen A/D-Umwandlungsnormalisierungspegel,
r(x,y) ein Reflexionsvermögen
des Originaldokuments, rR einen Lichtdurchlaßgrad des Lichtleiterelements, K(x,y)
eine Leuchtstoffröhrenlichtintensitätsdämpfungsfaktor
auf der Oberfläche
des Originaldokuments 31 (Verhältnis zum Lichtleiterelementeinfallabschnitt 32),
K0(x,y) einen Umgebungslichtintensitätsdämpfungsfaktor auf der Oberfläche des
Originaldokuments 31 (bezüglich 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 Luminanzabweichung
durch Flimmern als Abweichung in Richtung der y-Achse erscheint,
wenn die mechanische sekundäre
Abtastrichtung während der
Erfassung eines zweidimensionalen Bildes durch die eindimensionale
Bildabtastvorrichtung als x-Achse
definiert ist. Daher bedeutet die Eliminierung eines Musters von
Querstreifen (d.h. die Eliminierung des Flimmereffekts) das Verschwinden
des Ausdrucks L(y) in Gleichung (1). Die folgenden Bedingungen sind
für diesen
Effekt erforderlich.
-
- (a) L(y) = 0 d. h., es ist keine Leuchtstoffröhre vorhanden;
- (b) K(x,y) = K0 (x,y) d. h., das Licht der Leuchtstoffröhre und
das Umgebungslicht werden in gleichem Verhältnis gedämpft;
- (c) L0 = 0 d.h., es ist kein Umgebungslicht vorhanden.
-
Es wird jedoch vorausgesetzt, daß die reflektierte
Wellenform bzw. ihre Richtungsverteilung identisch sind.
-
Die Bedingung (b) stellt den normalen
Betriebszustand dar. In der vorliegenden Erfindung ist die Bedingung
(b) näherungsweise
erfüllt,
weil das Objekt und der Erfassungsabschnitt nahe beieinander angeordnet
sind.
-
Dadurch wird folgende Funktion erhalten: Vc(x,y) = V0×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 erzeugte Querstreifenstörung ist
eliminiert.
-
Nachstehend wird unter Bezug auf
die 4 bis 9 eine erste Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Bildabtastvorrichtung
beschrieben.
-
4 zeigt
ein Blockdiagramm einer ersten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung. 5A bis 5D zeigen Diagramme zum
Darstellen der Wellenformen von in 4 dargestellten
Eingangs- bzw. Ausgangssignalen Vin, TSH, Vref und Vc.
-
Zunächst wird der Aufbau der ersten
Ausführungsform
unter Bezug auf 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
eindimensionalen Hildabtastvorrichtung 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 Objekts. Der Empfangsbereich 12 und der Bereich 11 sind
optisch vollständig
voneinander unabhängig. Daher
wird keine optische Interferenz erzeugt. Eine Abtast- und Halteschaltung 3 tastet
das durch das Prisma 2 erhaltene Bildsignal in dem von
der eindimensionalen Bildabtastvorrichtung 1 erhaltenen
Bildsignal ab und hält
es. Eine Takterzeugungsschaltung 4 erzeugt das Taktsignal
zum Abtasten des durch das Prisma 2 erhaltenen Bildsignals,
um das Taktsignal der Ab tast- und Halteschaltung 3 zuzuführen. Eine Dividierschaltung 5 teilt
das von der eindimensionalen Bildaufnahmevorrichtung 1 erhaltene
Bildsignal Vin durch das von der Abtast- und Halteschaltung 3 erhaltene
Signal Vref. Eine Verstärkerschaltung 6 führt die
für die
nachgeschalteten Schaltungen erforderliche Verstärkung aus.
-
Nachstehend wird unter Bezug auf
die 4 und 5 eine Arbeits- oder Funktionsweise der
ersten Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Bildabtastvorrichtung
beschrieben.
-
In 4 wird
vorausgesetzt, daß in
einem Feld eines Originaldokuments 14 mit einem gleichmäßigen Reflexionsvermögen 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
fokussiert. Hierin weist das Bildsignal Vin eine in 5A dargestellte Wellenform auf. 5A zeigt Bildsignale für vier Zeilen
(für die
N-te bis N+3-te Zeile). Obwohl das Originaldokument ein gleichmäßiges Reflexionsvermögen aufweist, ändert sich
der Signalpegel über die
Zeilen N bis N+3 aufgrund des Einflüsses des Flimmereffekts. Die
Abtast- und Halteschaltung 3 tastet einen Signalanteil
des Umgebungslichts im in 5A dargestellten
Bildsignal Vin mit dem in 5B dargestellten
Takt ab und hält
ihn. Die Abtast- und Halteschaltung 3 gibt dadurch ein
in 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 Ausgangssignal
Vin/Vref von der Dividierschaltung 5, um den Umgebungslichtsignalpegel
auf den Wert V0 einzustellen. Die Verstärkerschaltung 6 führt das
verstärkte
Ausgangssignal einer A/D-Wandlerschaltung 21 zu.
-
Dadurch wird ein kompensiertes Ausgangssignal
Vc erhalten, wie in 5D dargestellt.
Im kompensierten Ausgangssignal Vc ist die durch Flimmern erhaltene
zeilenweise Abweichung effektiv unterdrückt.
-
Durch die A/D-Wandlerschaltung 21 wird
ermöglicht,
daß der
Umgebungslichtsignalpegel permanent auf den vollen Dynamikbereich
gesetzt wird, indem der Digitalisierungsreferenzpegel auf V0 gesetzt
wird. Dadurch kann die Digitalisierungsauflösung 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
Umgebungslichtsignal Vref für
die Flimmerkompensation nicht vom Bildabtastsignal eines realen
Objekts erhalten wird, sondern indem ein dediziertes Erfassungsprisma
bereitgestellt wird und das Umgebungslichtsignal Vref durch photoelektrisches
Umwandeln des darüber
einfallenden Lichts erhalten wird. Dadurch können Einschränkungen
bezüglich
des Objekts gelockert werden, weil der dedizierte Flimmerextraktionsbereich
auf dem Objekt nicht mehr erforderlich ist.
-
Nachstehend wird unter Bezug auf
die 6 bis 9 die Zerstreuung der Richtungsverteilung
des Umgebungslichts bei dieser Ausführungsform beschrieben.
-
6A und 6B zeigen das äußere Erscheinungsbild
des bei der ersten Ausführungsform
verwendeten Lichtempfangsabschnitts des Prismas bei Verwendung eines
Diffusors. 6A zeigt
eine Ansicht zum Darstellen eines Falls, bei dem die Lichtempfangsfläche flach
ist, während 6B eine Darstellung mit
sphärischer
Lichtempfangsfläche
zeigt. 7A und 7B zeigen den Einfall von
Umgebungslicht auf die Photosen sorreihe, wenn bei der ersten Ausführungsform
am Prismaausgangsabschnitt eine Linse angeordnet ist. 7A zeigt eine Seitenansicht,
und 7B zeigt eine Draufsicht. 8A und 88 zeigen
den Einfall von Umgebungslicht auf die Photosensorreihe, wenn bei
der ersten Ausführungsform
eine Abschirmplatte am Prismaausgangsabschnitt angeordnet ist. 8A zeigt eine Seitenansicht,
und 8B zeigt eine Draufsicht. 9 zeigt eine Ansicht zum
Darstellen eines Beispiels des Aufbaus, bei dem anstelle des vorstehend
erwähnten Prismas
eine Lichtleitfaser angeordnet ist.
-
Wenn der Lichtempfangsabschnitt 20 des Prismas 2 der
in 6A und 6B dargestellte Diffusor 23 ist,
wird die Richtungsverteilung des Umgebungslichts zerstreut, um die
Kompensation zu stabilisieren. Im Vergleich zu der in 6A dargestellten Struktur,
bei der eine flache Lichtempfangsfläche vorgesehen ist, wird durch
die in 6B dargestellte sphärische Lichtempfangsfläche ein
besserer Richtungsverteilungsstreueffekt erhalten. Normalerweise ist
zwischen der Glasfläche
der Bildabtastvorrichtung 1 und der Photosensorreihe 9 ein
Zwischenraum vorgesehen. Dadurch streut das Umgebungslicht manchmal
durch den Zwischenraum in das effektive Sehfeld, obwohl das Prisma 2 damit
in direktem Kontakt steht. Im in 7 dargestellten
Beispiel ist eine Linse 24 am Ausgangsabschnitt des Prismas 2 angeordnet,
um zu verhindern, 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 7B durch
das Bezugszeichen 13a dargestellt. Das Umgebungslicht 13 wird
durch Anordnen der Linse 24 am Ausgangsabschnitt des Prismas 2 konvergent
ausgerichtet.
-
Die gleiche Wirkung kann erwartet
werden, wenn das Prisma 2 und die Bildabtastvorrichtung 1 voneinander
beab standet angeordnet sind, wie in 8 dargestellt,
und das Licht durch eine Abschirmplatte 25 abgeschirmt
wird.
-
In der vorstehenden Beschreibung
dient das Prisma 2 lediglich als Beispiel eines Elements
zum Auffangen von Umgebungslicht. Anstatt des Prismas 2 kann
demgemäß, wie in 9 dargestellt, eine Lichtleitfaser 26 verwendet
werden.
-
Nachstehend wird unter Bezug auf 10 eine zweite Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Bildabtastvorrichtung
beschrieben.
-
10 zeigt
ein Blockdiagramm zum Darstellen der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
-
Der Aufbau bis zum Ausgang einer
eindimensionalen Bildabtastvorrichtung 1 ist demjenigen der
in 4 dargestellten ersten
Ausführungsform ähnlich,
weshalb dieser weggelassen ist.
-
In der in 10 dargestellten zweiten Ausführungsform
tastet eine Abtast- und Halteschaltung 3 das durch ein
Prisma 2 erhaltene Bildsignal in einem von einer eindimensionalen
Bildabtastvorrichtung 1 erhaltenen Bildsignal ab und hält es. Eine
Takterzeugungsschaltung 4 erzeugt ein Taktsignal zum Abtasten
des durch das Prisma 2 erhaltenen Bildsignals und gibt
das Taktsignal an die Abtast- und Halteschaltung 3 aus.
Eine Dividierschaltung 5 teilt eine Referenzspannung V0
durch das von der Abtast- und Halteschaltung 3 erhaltene
Signal Vref. Eine Multiplizierschaltung 27 multipliziert
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 5 und 10 beschrieben.
-
Hierin ist das Bildsignal Vin der
zweiten Ausführungsform
demjenigen der ersten Ausführungsform ähnlich,
wie beispielsweise in 5A dargestellt.
In 5A sind Bildsignale
von vier Zeilen N bis N+3 dargestellt. Obwohl das Originaldokument
ein gleichmäßiges Reflexionsvermögen aufweist, ändert sich
der Signalpegel über
die Zeilen N bis N+3 aufgrund des Flimmereffekts. Die Abtast- und
Halteschaltung 3 tastet einen Umgebungslichtsignalanteil des
Bildsignals Vin von 5A mit
dem in 5B dargestellten
Takt ab und hält
ihn und gibt ein Abtast-Haltesignal Vref aus, wie in 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 Umgebungslichtsignalpegel
definiert wird. Dadurch wird das Bildsignal Vin für jede Abtastzeile
(d.h. zeilenweise) bezüglich
Vref normalisiert. Hierdurch wird ein kompensiertes Ausgangssignal
Vc erhalten, wie in 5D dargestellt,
das keine durch Flimmern erzeugte zeilenweise Abweichung aufweist.
-
Die A/D-Wandlerschaltung 21 digitalisiert das
Ausgangssignal Vc der Multiplizierschaltung 27 mit dem
Dynamikbereich von VO. Das digitalisierte Bildsignal wird über die
externe I/F-Schaltung 22 einer externen Vorrichtung zugeführt .
-
Nachstehend wird unter Bezug auf 11 eine dritte Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Bildabtastvorrichtung
beschrieben.
-
11 zeigt
ein Blockdiagramm der dritten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung.
-
In 11 ist
die dritte Ausführungsform
bis zum Ausgang einer eindimensionalen Bildabtastvorrichtung 1 ähnlich aufgebaut
wie die zweite Ausführungsform,
weshalb dieser Teil weggelassen ist.
-
In der in 11 dargestellten dritten Ausführungsform
digitalisiert eine A/D-Wandlerschaltung 21 das durch die eindimensionale
Bildabtastvorrichtung 1 erhaltene Ausgangssignal. Eine
Rechen- bzw. Operationsschaltung 29 führt eine Flimmerkompensationsberechnung
aus und gibt das Ergebnis aus. 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 5 und 11 beschrieben.
-
Hierin ist das Bildsignal Vin in
der dritten Ausführungsform
demjenigen der ersten und der zweiten Ausführungsform ähnlich und hat beispielsweise
die in 5A dargestellte
Form.
-
5A zeigt
Bildsignale für
vier Zeilen N bis N+3. Obwohl das Originaldokument ein gleichmäßiges Reflexionsvermögen aufweist, ändert sich
der Signalpegel über
die Zeilen N bis N+3 aufgrund des Flimmereffekts. Die A/D-Wandlerschaltung
21 digitalisiert dieses Bildsignal und gibt das Bildsignal an die Operationsschaltung 29 aus.
Die Operationsschaltung 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 Rechenergebnis an eine externe Vorrichtung aus.
-
Wie vorstehend beschrieben, besteht
die erste bis dritte Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Bildabtastvorrichtung
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 Signals. Durch die
Bildabtastvorrichtung kann die Flimmerkompensation ausgeführt werden,
ohne daß die
Wirkung der Reflexion vom Objekt berücksichtigt werden muß, weil
der Flimmersignalbereich, in dem das Licht vom Lichtleiterelement
empfangen wird, und der Bildsignalbereich zum Fokussieren des Bildes
des Originaldokuments in der eindimensionalen Bildabtastvorrichtung
optisch vollständig
getrennt werden können. Daher
kann eine stabile Flimmerkompensation auch dann gewährleistet
werden, wenn beispielsweise eine Hand, ein Radiergummi oder anderes
Fremdmaterial im Sehfeld verbleibt.
-
Durch die Bildabtastvorrichtung wird
außerdem
erreicht, daß kein
Kompensationsfehler aufgrund verschiedener Kenngrößen der
photoelektrischen Umwandlungsvorrichtung oder von Taktabweichungen
erzeugt wird, weil der Sensor zum Erfassen einer Flimmerkomponente
mit der Bildabtastvorrichtung zum Abtasten des Objekts identisch
ist.
-
1
-
-
2
-
- STAND DER TECHNIK
- 106 Flimmerkomponentenextraktionsperiode
-
3
-
- 30 Beleuchtung
- 33 Dividierer
- 34 Abtast- und Halteschaltung
- 31 Originaldokument
- illumination light Ausleuchtungslicht
- reflection light reflektiertes Licht
-
4
-
- 5 Dividierschaltung
- 5 Verstärkerschaltung
- 24 A/D-Wandlerschaltung
- 22 Externe I/F-Schaltung
- 4 Taktgenerator
- 3 Abtast- und Halteschaltung
- external eqipment externe Vorrichtung
-
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
-
6
-
-
9
-
- 1 Eindimensionale Bildabtastvorrichtung
- 26 Lichtleitfaser
- 14 Originaldokument
- 20 Prismalichtempfangsabschnitt
-
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
-
11
-
- From one-dimensional ...
- Von eindimensionaler Bildabtastvorrichtung
- 21 A/D-Wandlerschaltung
- 29 Operationsschaltung
- 22 Externe I/F-Schaltung