DE3510058A1

DE3510058A1 - Geraet zum lesen von zeichen- und bildinformationen

Info

Publication number: DE3510058A1
Application number: DE19853510058
Authority: DE
Inventors: Jyoichi Atsugi Kanagawa Fuwa
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1984-03-19
Filing date: 1985-03-19
Publication date: 1986-07-31
Anticipated expiration: 2005-03-20
Also published as: DE3510058C2; JPS60196063A; US4630127A

Description

Anwaltsakte 34300

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Bild-Lesegerät wie beispielsweise ein Faksimilegerät oder eine Kopiermaschine usw. und speziell ein Gerät zum Lesen von Zeichen- und Bildinformationen, bei dem eine Vorlage wie beispielsweise ein Buch fest auf einer Vorlagen-Glasplatte aufgelegt wird und die Vorlagen-Glasplatte oder ein optisches Abtastsystem in eine Abtastbewegung versetzt wird, um die Bildinformationen zu lesen.

Da die Größe der Vorlage bei einem Bildlesegerät dieses Typs frei wählbar ist, kann sich eine beträchtliche Papiervergeudung einstellen, wenn nicht ein Bildlesebereich auf eine Fläche beschränkt wird, an welcher die Vorlage vorhanden ist. Wenn beispielsweise bei einem Faksimilegerät eine Fläche mit einer A4~Größe in Verbindung mit einer Vorlage einer B5-Größe gelesen wird, werden Informationen übertragen, die für ca. 1/3 Teil desselben unwirtschaftlich sind, so daß dadurch die Übertragungszeit um ca. 1,5 χ größer wird als im Normalfall. Bei einem Gerät, bei welchem die Lesegröße unter Verwendung eines Schalters auswählbar ist, kann eine solche Unwirtschaftlichkeit beim Lesen usw. durch die Bedienungsperson vermieden werden, indem sie den Schalter richtig betätigt. Eine fehlerhafte Betätigung kann jedoch dazu führen, daß Informationen verloren gehen, daß der Lesevorgang unwirtschaftlich wird usw. Wenn darüber hinaus die Vorlage nicht richtig aufgelegt wird, selbst wenn die Vorlagengröße richtig ausgewählt wurde, wird die Übereinstimmung zwischen der Vorlagenfläche und der Lesefläche verschoben, wodurch Informationen verloren gehen usw.

Um derartige Nachteile zu vermeiden wird angestrebt, automatisch die Lage und die Größe einer Vorlage festzustellen bzw. zu erfassen. Diese Art der Technik ist bei den gewöhnlichen Faksimilegeräten gut bekannt, die dafür ausgelegt sind ein Lesen einer Vorlage durchzuführen, während die Vorlage blattförmig weiterbewegt wird, wobei sich aber diese Technik aufgrund verschiedener Probleme bei diesem Ge rate typ mit praktizieren läßt,vrenn ein buchförmiges Dokument oder Vorlage auf eine Dokumentenglasplatte aufgelegt wird und ein optisches Abtastsystem oder die Vorlagen-Glasplatte eine Abtastung durchführt bzw. eine Abtastbewegung ausführt.

In Verbindung mit Kopiermaschinen, die dafür ausgelegt sind Signale digital zu verarbeiten, ist ein Gerät bekannt geworden, bei welchem die gesamte Fläche einer Druckplatte, um die Vorlage von der hinteren Seite nach vorne zu stoßen, aus einem Reflexionsspiegel besteht, wobei die Vorlage zuvor einmal abgetastet wird und zwar vor dem Reproduzierung svorgang, um die Größe und die Lage der Vorlage zu lesen und zwar auf der Grundlage eines Bildfühler-Ausgangssignals, welches aus der Abtastung resultiert.

Da bei diesem Gerät der zu lesende Abtastbereich automatisch festgesetzt wird/ kann ein fehlerhafter Betrieb nicht verursacht werden. In diesem Fall erfordert jedoch ein Reproduzierungsvorgang zwei Abtastungen, was nachteilig ist, da dies eine Verlängerung der Verarbeitungszeit bedeutet.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gerät der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem automatisch ein Lesebereich eingestellt wird und sowohl die Erfassung des Lesebereiches und das Lesen des Bildes bei einer Abtastung erfolgen kann.

Erfindungsgemäß ist das Gerät so ausgebildet, daß ein Bereich, bei welchem die Vorlage vorhanden ist, vollständig gelesen wird, die Vorlagengröße kann unmittelbar festgestellt bzw. entschieden werden, indem das Vorhandensein oder das Fehlen der Vorlage an den jeweiligen Abtaststellen festgestellt bzw. beurteilt wird. Wenn mit anderen Worten das Gerät so ausgelegt wird, daß das Vorhandensein oder das Fehlen einer Vorlage an jedem Teil der Vorlagen-Lesefläche in der Hauptabtastrichtung und in der Nebenabtastrichtung festgestellt wird, kann die Vorlagenlesefläche richtig ausgewählt werden und zwar auf der Grundlage einer einfachen Beurteilung oder Überprüfung eines Signalpegels. Da bei einem derartigen Gerät der Bildleseabschnitt auch als ein optischer Fühler oder Sensor verwendet werden kann, wird der Bildleseabschnitt in bevorzugter Weise dafür verwendet, um die Vorlagengröße zur Erzielung einer einfacheren Konstruktion zu erfassen und zwar für den Fall, daß die Vorlagengröße optisch erfaßt wird. Es kann somit ein Ausgangssignal des Bildleseabschnitts überwacht werden, um dadurch das Vorhandensein oder das Nichtvorhandensein einer Vorlage festzustellen bzw. zu beurteilen. Um dies zu erreichen wird ein Reflexionsspiegel über der Druckplatte , wie dies zuvor dargelegt wurde, angeordnet .

Bei einem Lesegerät dieses Typs, wie er in Fig. 1 veranschaulicht ist, fällt das Licht von einer Beleuchtungslampe 2a schräg auf eine Vorlage 3, und das davon reflektierte Licht bzw. der senkrecht zur Vorlagenfläche reflektierte Lichtanteil gelangt zu einem Bildfühler IMS. Da eine übliche Vorlagenfläche das Licht streut, kann das Licht auch in einer Richtung verlaufen, die senkrecht zur Vorlage verläuft und zwar auch dann _Λ wenn das Licht schräg auf die Vorlage auftrifft. Da sich im Falle eines Spiegels jedoch das Licht entsprechend der Gesetzmäßigkeit ausbreitet, wonach der Reflexionswinkel gleich ist dem Einfallswinkel,

wird der Detektorpegel, der aus der Abtastung des Spiegelabschnitts resultiert, zu einem Schwarzwert. Es muß demzufolge im Falle eines Spiegels, der über einer Druckplatte 4 angeordnet ist, zur Unterscheidung eines Vorlagenabschnitts von einem Nichtvorlagenabschnitt das Vorhandensein oder das Fehlen der Vorlage dadurch beurteilt werden, indem ein Schwarzwert des Ausgangssignals des Bildfühlers verwendet wird. Wenn jedoch die Vorlage einige schwarze Abschnitte enthält, so führt dieser Abschnitt ebenfalls zu dem gleichen Signal, welches abgegeben wird, wenn der Spiegelabschnitt abgetastet wird, so daß dann eine komplizierte Signalidentität-Verarbeitung erforderlich ist, um eine Diskriminierung hinsichtlich der Vorlagenfläche durchzuführen.

Durch das Vorsehen einer zweiten Beleuchtungslampe zur Erfassung der Vorlage auf der Druckplatte selbst, d.h. in einer Schwarzseiten-Position der Vorlage, wird es somit möglich, das Vorhandensein oder das Fehlen der Vorlage auf der Grundlage einer einfachen Pegel- oder Werteentscheidung festzustellen, da das Licht von der zweiten Beleuchtungslampe durch die Vorlage in einem Flächenbereich, der die Vorlage enthält, unterbrochen wird, während jedoch das Licht von der zweiten Beleuchtungslampe von einem fotoelektrischen Wandler empfangen werden kann, um in einem Bereich Bilder zu lesen, der keine Vorlage enthält, so daß der Ausgangspegel (Weißwert) des fotoelektrischen Wandlers zum Lesen der Bilder sehr stark verändert wird, abhängig vom Vorhandensein oder Fehlen einer Vorlage.

Gewöhnliche Vorlagen enthalten an ihren Endteilen oder Endabschnitten keine zu lesenden Informationen. Wenn demzufolge der Lesevorgang mit Hilfe des zuvor erläuterten Verfahrens gesteuert wird und fortgesetzt wird, bis die Vorlagenabtastposition die Vorlage verläßt, wird sogar ein Bereich am Vorlagenendabschnitt, der keine effektiven

Informationen enthält, ebenfalls einem Lesevorgang unterzogen, was zu einer deutlichen Unwirtschaftlichkeit führt.

Ein derartiges unwirtschaftliches Lesen eines Bildes kann dadurch verhindert werden, indem man ein Lichtempfangselement vorsieht, um die Vorlagenposition festzustellen, und zwar unabhängig von dem Bildfühler zum Lesen der Bilder und indem man das Lichtempfangselement an einer Stelle anordnet, die gegenüber dem Bildsensor in der nebengeordneten Abtastrichtung verschoben ist (oder in einer Richtung senkrecht zu der festen Abtastrichtung des Bildsensors) , so daß das Lichtempfangselement veranlaßt wird die Vorlagenposition festzustellen, um die vorangegangene Neben-Abtastposition immer vor dem Bildfühler zu überwachen, so daß die Nebenabtastung beendet wird, bevor die Bildlese-Abtastposition das Vorlagenende erreicht hat.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Frontansicht eines Beispiels einer Konstruktion eines herkömmlichen Bild-Lesegerätes;

Fig. 2a und 2b eine Vorderansicht und eine perspektivische Darstellung, die die Konstruktion eines Abtastmechanismus gemäß einer Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung jeweils zeigen;

Fig. 2c eine Draufsicht auf einen Abtastfühler IMS;

Fig. 2d eine Schnittdarstellung gemäß der Linie Ild-IId in Fig. 2c;

Fig. 3a eine Rückansicht eines Bildlesegerätes, wenn von unterhalb eines Kontaktglases gesehen wird;

Fig. 3b eine Frontansicht, die schematisch einen Abtastmechanismus und optische Wege veranschaulicht;

Fig. 4 ein Blockschaltbild einer elektrischen Schaltungsanordnung, die bei dem beschriebenen Gerät vorhanden ist; und

Fig. 5 ein Zextsteuerdiagramm, welches die Signalwellenformen an verschiedenen Punkten in der Schaltung nach Fig. 4 beispielhaft veranschaulicht.

Im folgenden soll ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel nach der vorliegenden Erfindung unter Hinweis auf die Zeichnung erläutert werden.

Fig. 2a zeigt die schematische Konstruktion eines Bildlesemechanismus und Fig. 2b zeigt eine perspektivische Darstellung davon.

In Fig. 2a ist mit 1 ein Kontaktglas bzw. Auflageglas bezeichnet , auf welchem eine Vorlage 3 aufgelegt wird. Ein optisches Abtastsystem 2 umfaßt einen ersten Schlitten mit einer Beleuchtungslampe (Halogenlampe) 2a, eine Reflexionsplatte 2b, einen ersten Spiegel 2c usw., einem zweiten Schlitten 52 mit einem zweiten Spiegel 2d, einen dritten Spiegel 2e usw., einer Linse 2f, einem vierten Spiegel 2g usw. Mit 2h ist ein staubdichtes Glas., mit 4 eine Druckplatte zum Niederdrücken der Vorlage 3, und

mit IMS ein Abtastfühler bezeichnet. Der erste Schlitten 51 und der zweite Schlitten 52 werden beide zur Durchführung einer hin- und hergehenden Abtastbewegung (Nebenabtastung) angetrieben und zwar mit Hilfe eines Schrittmotors M7 mit einem Geschwindigkeitsverhältnis von 2:1, wobei aber eine optische Bahn von der Vorlage ab während der Abtastung unverändert gehalten wird.

Gemäß Fig. 2b ist ein Antriebsdraht 61 mit dem optischen Abtastsystem verbunden und um eine Seilscheibe 60 gewickelt und an der Welle des Schrittmotors M7 befestigt. Der Antriebsdraht 61 erstreckt sich von seinem einen Ende 61a zu seinem anderen Ende 61b in Form einer geschlossenen Schleife, wobei er um eine Zahnseilscheibe 62, eine Antriebsseilscheibe 63, die fest oder steif mit dem zweiten Schlitten 52 verbunden ist, eine Umlenkseilscheibe 64, eine Stützseilscheibe 65, eine Seilscheibe 60, eine Stützseilscheibe 65, eine Umlenkseilscheibe 66, eine Stütze 67, die fest oder starr mit dem ersten Schlitten 51 verbunden ist, eine Antriebsseilscheibe 63 und eine Spann-Seilscheibe 68 verläuft.

In Fig. 2b ist mit HPl ein Schalter (Fotosensor) bezeichnet, um die Ausgangsposition des Abtasters (optisches Abtastsystem) festzustellen, mit RPl ist ein Grenzschalter bezeichnet, um die eine Abtastendposition des Abtasters festzustellen, und mit RP2 ist ein Grenzschalter bezeichnet, um das andere Abtastende bzw. Position des Abtasters festzustellen.

Fig. 3a zeigt eine Druckplatte 4, wenn man von unten her sieht, d.h. also von der Seite des Kontaktglases 1 her. Bei diesem Beispiel entspricht die untere rechte Ecke der Fig. 3a einer Bezugsstellungj die verwendet wird, wenn die Vorlage 3 richtig in Lage gebracht wird. Ein Lichtre-

flexionsteil ist an der Fläche der Druckplatte 4 befestigt (oder der Fläche, die gegen die Rückseite der Vorlage anstößt) . Insbesondere ist eine Anzahl von Lampen LPY , von denen jede zur Seite des Kontaktglases 1 mit ihrer optischen Achse ausgerichtet ist, in einer Linie in der Hauptabtastrichtung angeordnet und zwar am linken Ende des Abtastbereiches, d.h. an der Anfangsstellung der Nebenabtastung, während jedoch eine Anzahl von Lampen LPX, wobei deren jeweilige optische Achse zur Seite des Kontaktglases 1 hin ausgerichtet ist, in Form einer Zeile oder Linie in der Nebenabtastrichtung angeordnet ist und zwar im zentralen Teil in der Hauptabtastrichtung (nahe der Bezugsstellung) .

Gemäß Fig. 3b wird das von der Beleuchtungslampe 2a abgegebene Licht durch die Fläche der Vorlage 3 in einem Bereich gestreut, an welchem die Vorlage vorhanden ist, und ein Teil des gestreuten Lichtes erreicht einen ersten Spiegel 2c, der senkrecht zur Fläche der Vorlage angeordnet ist, und gelangt dann zum Abtastfühler IMS nach Passieren des zweiten Spiegels 2d, des dritten Spiegels 2e, der Linse 2f usw. Hinsichtlich eines Bereiches, bei welchem die Vorlage 3 nicht vorhanden ist, gelangt das von der Beleuchtungslampe 2a abgegebene Licht nicht zum ersten Spiegel 2c. Andererseits gelangt das von den Lampen LPX oder LPY abgegebene Licht auf die Rückseite der Vorlage 3 und erreicht somit nicht den ersten Spiegel 2c nicht in einem Bereich, in welchem die Vorlage 3 vorhanden ist, während das direkte Licht von dem Lampen LPX oder LPY durch das Kontaktglas 1 hindurchgelangt und dann zum Abtastfühler IMS gelangt, nachdem es den ersten Spiegel 2c, den zweiten Spiegel 2d, den dritten Spiegel 2e, die Linse 2f usw. passiert hat, so daß dieses Licht von einem Bereich stammt, an welchem die Vorlage nicht vorhanden ist.

Demzufolge wird das von den Lanpen LPX und LPY abgegebene Licht von dem Abtaster-Fühler IMS nur in einem Zustand empfangen, gemäß welchem die Abtastposition außerhalb des Vorlagenbereiches liegt, ohne daß dabei jedoch das zu lesende Bild beeinflußt wird. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel hat das direkte Licht von den Lampen LPX und LPY eine größere Intensität als das reflektierte Licht, welches sich im Falle einer normalen Abtastung einer Vorlage ergibt, so daß das Vorhandensein oder das Fehlen einer Vorlage beurteilt werden kann, indem man den Pegel des Ausgangssignals des Bildfühlers IMS überwacht.

Die Fig. 2c und 2d zeigen den Abtastfühler IMS. Es soll nun auf die Fig. 2c und 2d eingegangen werden. Dieser Fühler umfaßt einen Hauptfühler SEM zum Lesen des Vorlagenbildes und einen Nebenfühler SES zur Feststellung der Vorlagenposition. Speziell ist der Hauptfühler SEM aus einem eindimensionalen CCD Bildfühler gebildet und der Nebenfühler SES besteht aus einer Fototransistoranordnung mit fünf Fototransistoren. Der Hauptfühler SEM und der Nebenfühler SES sind so angeordnet, daß sie miteinander in den Richtungen ihrer Längenausdehnung koinzidieren, die der Hauptabtastrichtung des Abtasters entspricht (oder der Richtung, die mit einem Pfeil AY angegeben ist), wenn dieser an dem Gerät montiert ist. Mit anderen Worten sind der Hauptfühler SEM und der Nebenfühler SES an Stellen angeordnet, die relativ zur Nebenabtastrichtung leicht zueinander verschoben sind (oder der Richtung, die mit einem Pfeil AX angegeben ist). Der Nebenfühler SES ist im zentralen Teil des Hauptfühlers SEM in der Hauptabtastrichtung angeordnet.

Jedoch empfängt die Lichtempfangsfläche des Nebenfühlers SES mit Hilfe des optischen Systems das Licht von demjenigen Teil, der vor der Bildposition gelegen ist, die durch den Hauptbildabtaster SEM in der Nebenabtastrich-

tung gerade abgetastet wird (oder in der Richtung, die durch einen Pfeil AX angegeben ist) , speziell von dem zentralen Teil in Hauptabtastrichtung. Wenn daher beispielsweise die Nebenabtastposition eine Stelle erreicht, die unmittelbar vor einer hinteren Endstelle Xa der Vorlage 3 gelegen ist, so wird das Licht von dem Teil vor dem rückwärtigen Ende der Vorlage 3 durch den Nebenabtaster SES aufgefangen (sh. Fig. 3a). In einem Bereich vor der rückwärtigen Endstellung Xa der Vorlage 3 wird das von den Lampen LPX abgegebene Licht durch die Vorlage 3 nicht unterbrochen und kann somit über das optische Abtastsystem zum Nebenabtaster SES gelangen. Somit empfängt kurz bevor die Nebenabtaststellung zum Lesen des Vorlagenbildes das rückwärtige Ende der Vorlage 3 erreicht, der Nebenfühler SES das Licht von den Lampen LPX.

Die Halbleiterchips für den Hauptfühler SEM und den Nebenfühler SES sind innerhalb des gleichen Paketes (21, 22) angeordnet, wobei ihre Lichtempfangsflächen in die gleiche Richtung weisen. Ein Glasstück 23 ist auf der Lichtempfangsflächenseite des Paketes befestigt. Ferner sind Leitungsstifte 25, die an dem Paket befestigt sind, mit jeweiligen Anschlüssen jedes Halbleiterchips über Verbindungsleitungen 24 verbunden.

Fig. 4 zeigt den Aufbau einer elektrischen Schaltungsanordnung nach dieser Ausführungsform . Es soll nun im folgenden auf Fig. 4 eingegangen werden. Bei dieser Ausführungsform besteht der Hauptfühler SEM aus einem Lesebereich oder Fläche Al mit einer Fotodiodenanordnung, Torsteuerbereichen A2 und CCD-Schieberegistern A3. Dem Hauptfühler SEM werden ein Lesesteuer-Impulssignal 0R und Zweiphasen-Schiebeimpulssignale 0A, 0B von der Hauptabtaststeuerschaltung 110 zugeführt.

Das Ausgangssignal des Hauptfühlers SEM wird mit Hilfe eines Verstärkers AMPl verstärkt und gelangt dann zu einem Eingangsanschluß von jedem einer Anzahl von analogen Vergleichsstufen CPl und CP2. Den anderen Eingangsanschlüssen der analogen Vergleichsstufen CPl und CP2 werden Bezugsspannungen VrI und Vr2 zugeführt, die von einander abweichende Pegel aufweisen. Die Bezugsspannung VrI wird auf einen solchen Bezugswert eingestellt, daß die Möglichkeit geschaffen wird zwischen einem Schwarzwert und einem Weißwert des Bildes unterscheiden zu können, während jedoch die Bezugsspannung Vr2 auf einen solchen Bezugspegel eingestellt wird, daß die Möglichkeit geschaffen wird, zwischen einem Wert des reflektierten Lichtes, der sich für den Fall ergibt, daß ein Bereich abgetastet wird, bei dem die Vorlage vorhanden ist, und einem empfangenen Lichtwert des direkten Lichtes von den Lampen LPY unterscheiden zu können, wobei sich der letztere Lichtwert für den Fall ergibt, daß ein Bereich abgetastet wird, bei dem die Vorlage fehlt (beide Pegel oder Werte sind Weißwerte).

Ein binäres Bildsignal Vb , welches an einem Ausgangsanschluß der analogen Vergleichsstufe CPl erscheint, wird in parallele Daten mit der vorbestimmten Bit-Nummer mit Hilfe eines Schieberegisters SR mit Serieneingang/Serienausgang umgewandelt und gelangt dann zu einem Bildspeicher IMM.

Andererseits sind fünf Fototransistoren, welche den Nebenabtaster SES bilden, an ihren Kollektoranschlüssen miteinander verbunden und es wird eine Gleichspannung von 5 V dieser gemeinsamen Anschlußleitung zugeführt. Die Emitteranschlüsse dieser Fototransistoren sind ebenfalls miteinander verbunden und diese gemeinsame Leitung ist

über einen Widerstand geerdet bzw. mit Masse verbunden. Eine Ausgangssignalleitung (VcI) des Nebenfühlers SES ist mit einem Eingangsanschluß einer analogen Vergleichsstufe CP3 verbunden. Dem anderen Eingangsanschluß der analogen Vergleichsstufe CP3 wird eine Bezugsspannung Vr3 zugeführt. Die Bezugsspannung Vr3 wird auf einen solchen Bezugswert eingestellt, daß die Möglichkeit geschaffen wird, zwischen einem Nebenfühler-Ausgangspegel VcI , der sich ergibt, wenn der Nebenfühler SES das Direktlicht von den Lampen LPX empfängt, und einem Pegel VcI diskriminieren zu können, der sich ergibt, wenn der Nebenfühler SES kein Direktlicht empfängt.

Ein Nebenabtast-Motor M7 wird mit Hilfe einer Nebenabtast-Steuerschaltung 120 über eine Motorantriebseinrichtung 130 gesteuert. Die Hauptabtast-Steuerschaltung 110, die Nebenabtast-Steuerschaltung 120 usw. werden mit Hilfe einer Bildlese-Steuerschaltung 100 gesteuert. Die Bildlese-Steuerschaltung 100 identifiziert die Größe und Lage der Vorlage und zwar unter Verwendung der binären Signale Va und Vc2 von den analogen Vergleichsstufen CP2 und CP3.

Fig. 5 zeigt Beispiele von Wellenformen eines analogen Bildsignals Vv während der Abtastung, des binären Signals Va am Ausgangsanschluß der analogen Vergleichsstufe CP2, des Nebenfühler-Ausgangssignals VcI, des binären Signals Vc2 am Ausgangsanschluß der analogen Vergleichsstufe CP3 und der Bezugsspannungen VrI und Vr2.

Es wird zunächst angenommen, daß sich das Gerät in einem Zustand unmittelbar nach dem Beginn der Abtastung der Vorlage befindet und zwar, daß die Nebenabtastposition am linken Ende in Fig. 3a gelegen ist. Wenn die Vorlage 3

zwischen dem Startende YO und einem Zwischenpunkt Ya der Hauptabtastung vorhanden ist, wird ein Pegel des analogen Bildsignals Vv nahe dem Bezugspegel VrI abhängig vom Bild nach oben und nach unten hin verändert, es wird jedoch immer kleiner gehalten als der Bezugswert Vr2, da die Lichtreflexion des Papiers relativ gering ist, obwohl das Licht maximal an einem Bereich reflektiert wird, der kein Bild enthält und zwar während der Zeitperiode gerechnet von einem Zeitpunkt pyO zum Zeitpunkt tya, wobei in diesem Zeitraum der Bereich zwischen YO und Ya gelesen wird.

Bei Überschreiten des Zeitpunktes tya verläßt die Abtastposition die Vorlage 3, so daß dann das direkte Licht von den Lampen LPY , die an der Druckplatte 4 befestigt sind, durch das Kontaktglas 1 hindurchgelangt und über das optische Abtastsystem zum Hauptfühler SEM gelangt. Der Wert dieses direkten Lichtes liegt höher als derjenige des von der Vorlage reflektierten Lichtes, so daß also der Pegel des analogen Bildsignals Vv den Bezugspegel Vr2 übersteigt. Somit liegt der Ausgangswert der analogen Vergleichsstufe CP2 auf einem niedrigen Pegel L während der Abtastung des Vorlagenbereiches, erreicht jedoch einen hohen Pegel H, wenn die Abtastposition den Vorlagenbereich verläßt. Die Hauptabtastung wird bei einem Zeitpunkt tym beendet und es wird dann anschließend mit der Abtastung der nächsten Zeile begonnen.

Die Bildlese-Steuerschaltung 100 besitzt somit die Fähigkeit eine Breite Y der Vorlage zu erkennen ₄ indem ein Ausgangspegel der analogen Vergleichsstufe CP2 überprüft wird. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel kann die Breite Y des zu lesenden Vorlagenbildes erkannt werden auf der Grundlage von sowohl der Zeitdauer von tya bis tyO, in welchem der Ausgangspegel von CP2 auf L liegt,

Als auch einer Abtastgeschwindigkeit. Die Zeitdauer kann dadurch erhalten werden, indem man die Hauptabtastimpulse 0A oder 0B zählt, während sich die Abtastgeschwindigkeit aus der Impulsperiode der Hauptabtastimpulse ermitteln läßt.

Es wird als nächstes angenommen, daß mehrere Zeilen nahe der Position Xa in der Nebenabtastrichtung einer Hauptabtastung unterworfen werden. In diesem Bereich, welcher einem Endabschnitt der Vorlage entspricht, enthält eine gewöhnliche Vorlage normalerweise kein zu lesendes Bild. Daher wird die Intensität des Lichtes, welches von dem Hauptfühler SEM empfangen wird,zu einem relativ hohen konstanten Wert (obwohl dieser etwas schwanken kann) der demjenigen entspricht, der sich aus der Beleuchtung eines weißen Abschnitts der Vorlage ergibt. Betrachtet man nunmehr den Nebenfühler SES, so empfängt dieser Licht, welches von dem Teil stammt, der vor dem Hauptfühler SEM liegt, wobei sich es sich dabei eine vorbestimmte Größe (z.B. A) in der Nebenabtastrichtung handelt. Die von dem Fühler SES zu erfassende Stelle gelangt in einen Bereich, der außerhalb der Vorlage liegt, wenn der Abstand zwischen der Abtastposition des Hauptfühlers SEM und dem rückwärtigen Ende der Vorlage kleiner wird als A . Wenn somit eine Vorlage, die das Licht unterbricht, fehlt, so empfängt der Nebenfühler SES dann direkt Licht von der Lampe LPX, so daß dann der Ausgangspegel VcI des Nebenfühlers SES zu einem höheren Wert ansteigt als der Bezugspegel Vr3, so daß dann der Ausgangspegel Vc2 zu einem hohen Pegel H wird.

Als Ergebnis kann dann die Bildlese-Steuerschaltung 100 den Bereich der Vorlage 3 erfassen bzw. feststellen, indem die Ausgangspegel beider analoger Vergleichsstufen CP2 und CP3 zu geeigneten Zeitpunkten überwacht werden.

Im Falle von Faksimilegeräten ist es beispielsweise durchführbar, den Pegel des binären Signals Va zuerst zu überwachen, während verschiedene Anfangszeilen abgetastet werden, um eine Stelle festzustellen, an der der Pegel sich von L nach H ändert, so daß dadurch die Lesebreite (Hauptabtastbereich) eingeschränkt wird, während erst dann das binäre Signal Vc2 überwacht wird, um das Lesen des übertragenen Bildes zu steuern, welches bei einem Zeitpunkt beendet sein muß, wenn sich der Pegel von L nach H ändert, oder nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Zeitspanne gerechnet von diesem Zeitpunkt an. Dieser Endzeitpunkt kann abhängig vom Typ der jeweiligen Vorlage eingestellt werden und auch abhängig vom Abstand zwischen denjenigen Teilen, die jeweils von dem Hauptfühler SEM und dem Nebenfühler SES in der Nebenabtastrichtung erfaßt werden müssen.

Obwohl ein eindimensionaler Fühler zum Lesen der Bilder und ein Fühler zum Feststellen der Vorlagenposition in einer einzelnen Fühlerpackung bei dem zuvor erläuterten Ausführungsbeispiel angeordnet sind, können diese Fühler auch getrennt in Fällen angeordnet werden, sofern sie in einer ähnlichen Positionsbeziehung angeordnet werden können. Auch bei dem zuvor erläuterten Ausführungsbeispiel ist der die Position der Vorlage feststellende Fühler aus mehreren Lichtempfangselementen zusammengesetzt, um mit Sicherheit das direkte Licht von den Lichtquellen zu empfangen, die auf der Rückseite der Vorlage angeordnet sind, es kann jedoch auch ein einzelnes Lichtempfangselement anstelle der mehreren Elemente verwendet werden, indem beispielsweise eine optische Linse verwendet wird, durch die das Licht in einem weit ausgedehnten Bereich auf die Lichtempfangsfläche dieses Elements fokussiert wird. Obwohl bei dem erläuterten Ausführungsbeispiel die

Lampen LPX und LPY zur Erfassung der Vorlagengröße aus einer Anzahl von Punktlichtquellen bestehen, können diese Lampen auch durch Heißkathoden-Leuchtstoffröhren, durch thermionische Niedergeschwindigkeits-Vakuumleuchtstofflampen, längliche Wolframlampen usw. ersetzt werden.

Wie sich aus der vorangegangenen Beschreibung eindeutig ergibt, kann erfindungsgemäß das Vorhandensein oder Fehlen einer Vorlage auf einfache Weise während des Lesens des Bildes festgestellt werden und es besteht auch keine Forderung eine Abtastung zweimal durchzuführen. Da ferner das optische System zum Lesen der Bilder gemeinsam auch zum Lesen der Vorlage bzw. des Vorlagenbildes dient und auch zum Feststellen der Position der Vorlage, ergibt sich eine wesentlich vereinfachte Konstruktion .

Claims

SCHWA3E - ; SAN DMAiH -MARX PATENTANWÄLTE STUNTZSTRASSE 16 ■ 8000 MÜNCHEN 80 O O I U U ü ö Anwaltsakte 34300 18. März 1985 Ricoh Company, Ltd. 3-6, 1-chome, Nakamagome, Ota-ku Tokyo 143 / JAPAN Gerät zum Lesen von Zeichen- und Bildinformationen Patentansprüche

1. Gerät zum Lesen von Zeichen- und Bildinformationen, gekennzeichnet durch eine Vorlagenglasplatte (1), die zumindest in einem Teilabschnitt lichtdurchlässig ist, durch eine erste Beleuchtungslampe (2a)/ die einer Vorlage (3) gegenüberliegend angeordnet ist, wobei die Vorlagenglasplatte (2) dazwischenliegt, durch eine erste Lichtempfangseinrichtung (SEM) zum Lesen eines Bildes der Vorlage (3), die auf die Vorlagenglasplatte (1) aufgelegt ist, durch eine zweite lichtempfangende Einrichtung (SES), die nahe der ersten lichtempfangenden Einrichtung (SEM) angeordnet ist, wobei ihre Lichtempfangsfläche im wesentlichen in die gleiche Richtung weist wie die Lichtempfangsflache der ersten Lichtempfangseinrichtung (SEM), durch ein opti-

V ν

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Telex: 524560 Swan d Kaile Infotec 6350 Gr 11 + III Hvnn-Rank Mimi-hnn 4410109Rt;n mi 7 7On-JfViIv. c,„„»i rv.-1- uvoo nr 1...

sches System (2b, 2c, 2d, 2e, 2f, 2g, 2h) zum Leiten eines Lichtes von der Vorlage (3) zur ersten Lichtempfangseinrichtung (SEM) und der zweiten Lichtempfangseinrichtung (SES), durch einen Abtastmechanismus (Fig. 2b), um entweder die Vorlagenglasplatte (1) oder das optische System (2b - 2h) in eine Abtasibewegung zu versetzen, durch eine zweite Beleuchtungslampe (LPX₇ LPY), die auf der Hinterseite der Vorlage (3), die auf der Vorlagenglasplatte (1) angeordnet ist, gelegen ist, wobei ihre optische Achse zur Vorlagenglasplatte (1) hin verläuft und die eine Länge in wenigstens einer Abtastrichtung aufweist, welche größer ist als ein vorbestimmter Wert, und durch eine elektronische Steuerschaltung (Fig. 4) zum Lesen eines Ausgangssignals von der ersten Lichtempfangseinrichtung (SEM) zum Lesen der Bildinformation der Vorlage (3), und um wenigstens die Lage und Größe der Vorlage (3) auf der Grundlage eines Ausgangspegels von der zweiten Lichtempfangseinrichtung (SES) und einer Stellung des Abtastmechanismus zu beurteilen bzw. festzustellen.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Lichtempfangseinrichtung (SEM) aus einer eindimensionalen Festkörperbildabtast-Aufnahmevorrichtung besteht, die entlang einer Achse verlaufend angeordnet ist, welche im wesentlichen senkrecht zur Abtastrichtung des Abtastmechanismus verläuft, und daß die zweite Lichtempfangseinrichtung (SES) an einer Stelle angeordnet ist, die relativ zu den Bildaufnahmeelementen der ersten Lichtempfangseinrichtung (SEM) verschoben ist und zwar längs einer Achse , die im wesentlichen senkrecht zur Richtung der Anordnung der genannten Bildaufnahmeelemente verläuft.

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Lichtempfangseinrichtung (SES) mehrere Bildempfangselemente umfaßt, die im wesentlichen in der gleichen Richtung wie die Bildaufnahmeelemente der ersten Lichtempfangseinrichtung (SEM) angeordnet sind.

4. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Beleuchtungslampe (LPX, LPY) mehrere Punktlichtquellen enthält, die in der vorbestimmten Richtung angeordnet sind.

5. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Beleuchtungslampe (LPX, LPY) einen ersten Satz von Lichtquellen (LPX) mit einer vorbestimmten Länge in der Abtastrichtung des Abtastmechanismus, und einen zweiten Satz von Lichtquellen (LPY) mit einer vorbestimmten Länge in der Richtung, die im wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung des ersten Satzes der Lichtquellen (LPX) verläuft, aufweist.

6. Gerät zum Lesen von Zeichen- und Bildinformationen, gekennzeichnet durch eine Vorlagenglasplatte (1) ., die zumindest an einem Abschnitt lichtdurchlässig ist, durch eine erste Beleuchtungslampe (2a), die an einer Stelle gegenüber der Vorlage (3) , derart angeordnet ist,, daß die Vorlagenglasplatte (2) dazwischen gelegen ist, durch eine eindimensionale Festkörper-Bildabtastvorrichtung bzw. Bildaufnahmevorrichtung (Fig. 2c, 2d), die in der Richtung einer Achse verlaufend angeordnet ist, welche im wesentlichen senkrecht zur mechanischen Abtastrichtung der Vorlage (3) verläuft, um die auf die Vorlagenglasplatte (1) aufgelegte Vorlage zu lesen, durch eine optische Detektoreinrichtung (SES), die nahe der eindimensionalen Festkörper-Bildabtast- bzw. Bildaufnahmevorrichtung (Fig. 2c, 2d) an einer Stelle angeordnet ist, an der sie Licht von dem

Bild empfangen kann, welches vor dem gerade mit Hilfe der Bildaufnahmevorrichtung (SEM) in der Abtastrichtung erfaßten Bild gelegen ist, wobei ihre Lichtempfangsfläche im wesentlichen in die gleiche Richtung weist wie die Lichtempfangsfläche der Bildaufnahmevorrichtung (SEM), durch ein optisches System (2c, 2d, 2e, 2fj 2g, 2h) zum Lenken eines Lichtes von der Vorlage (3) zu sowohl der eindimensionalen Festkörper-Bildabtastvorrichtung (SEM) als auch zur optischen Detektoreinrichtung (SES), durch einen Abtastmechanismus (Fig. 2b), um mechanisch entweder der Vorlagenglasplatte (1) oder dem optischen System eine Abtastbewegung zu erteilen, durch eine zweite Beleuchtungslampe (LPX, LPY), die auf der Rückseite der auf die Vorlagenglasplatte (1) aufgelegte Vorlage (3) angeordnet ist, derart, daß ihre optische Achse zur Vorlagenglasplatte (1) hin verläuft, und wobei diese zweite Beleuchtungslampe eine vorbestimmte Länge in sowohl der Abtastrichtung des Abtastmechanismus als auch einer Richtung , die im wesentlichen senkrecht zu dieser Abtastrichtung verläuft, aufweist, und durch eine elektronische Steuereinrichtung (Fig. 4) zum Lesen eines Ausgangssignals von der eindimensionalen Festkörper-Bildabtastvorrichtung (SEM), um dadurch die Bildinformationen der Vorlage (3) zu lesen, und um wenigstens die Lage und Größe der Vorlage (3) festzustellen, unter Verwendung eines Ausgangspegels der optischen Detektoreinrichtung (SES) und einer Position des Abtastmechanismus.

7. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die optische Detektoreinrichtung (SES) aus einer Vielzahl von Lichtempfangselementen besteht, die im wesentlichen in der gleichen Richtung angeordnet sind, wie die Anordnung der Bildaufnahmeelemente der eindimensionalen Fest— körper-Bi^abtastvorrichtung (SEM) .

8. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite BeIeuchtungsiampe (LPX, LPY) mehrere Punktlichtquellen umfaßt, die in der vorbestimmten Richtung angeordnet sind.