DE3521076A1

DE3521076A1 - Bildleseeinrichtung fuer ein faksimilegeraet

Info

Publication number: DE3521076A1
Application number: DE19853521076
Authority: DE
Inventors: Toshio Zama Kanagawa Seto
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1984-06-12
Filing date: 1985-06-12
Publication date: 1986-02-13
Also published as: DE3521076C2; JPS60263574A; US4601058A

Description

Anwaltsakte: 34 473

Beschreibung
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Die Erfindung betrifft eine Bildleseeinrichtung für ein Faksimilegerät u.a. nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

In einer Bildleseeinrichtung oder einem Bildleser, welche

!O in einem Faksimilegerät u.a. installiert sind, um als Bildeingabeeinrichtung zu dienen, werden Bilder auf einer Vorlage, welche bezüglich einer vorbestimmten Lesezeile ausgerichtet sind, auf einem Zeilenbildsensor scharf eingestellt, mit welchem eine Hauptabtastung durchgeführt wird, während

¹^ die Vorlage durch einen Zuführmechanismus in einer Unterabtastrichtung zugeführt wird. Im allgemeinen ist der Lichtpegel, welcher auf den Zeilenbildsensor auftrifft, entlang der Länge des Sensors nicht gleichmäßig sondern infolge einer charakteristischen Intensitätsverteilung einer Lichtquelle, von Fokussierkenndaten der optischen Teile sowie anderer Faktoren an den gegenüberliegenden Endteilen des Sensors niedriger. Aus diesem Grund wird eine Wellenformerschaltung verwendet, um zum Ausgleich die Ausgänge des Zeilenbildsensors abzustufen. Insbesondere werden die Ausgänge des Zeilenbildsensors, welche durch Lesen eines Bezugsoder weißen Bildes erzeugt worden sind, Bildelement für Bildelement als Bezugssignale in einem Zeilenspeicher gespeichert, und während des Lesens einer aktuellen Vorlage werden die Ausgänge des Sensors abgestuft, indem auf die Bildelement für Bildelement gespeicherten Bezugsdaten Bezug genommen wird.

Die Schwierigkeit bei der vorstehend beschriebenen, herkömmlichen Wellenformerschaltung oder einem Wellenformer besteht darin, daß eine Verunreinigung, wie beispielsweise Staub, der sich auf dem Bezugsbild abgesetzt hat, zu einer Abnahme im Pegel eines analogen Videosignals führt,

-Α Ι welches ein ganz bestimmtes Bildelement darstellt, welches bezüglich der Verunreinigung ausgerichtet ist, d.h. sich im Ausgangspegel des Zeilenbildsensors widerspiegelt. Sollten durch eine solche Verunreinigung beeinflußte Signale fälschlicherweise in dem Zeilenspeicher als Bezugssignale gespeichert werden, schließen Bilder, welche durch Bezugnahme auf die Bezugssignale ausgelesen worden sind, weiße und schwarze Zeilen mit ein.

Gemäß der Erfindung soll daher eine Bildleseeinrichtung für ein Faksimilegerät u.a. geschaffen werden, welche frei von einer Beeinflussung durch eine Verunreinigung in einem Bezugs- oder weißem Bild ist. Gemäß der Erfindung ist dies bei einer Bildleseeinrichtung für ein Faksimilegerät durch den Gegenstand des Anspruchs 1 verwirklicht. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen. Somit ist durch die Erfindung eine insgesamt verbesserte Bildleseeinrichtung für ein Faksimilegerät u.a. geschaffen.

Gemäß der Erfindung gleicht eine Bildleseeinrichtung für ein Faksimilegerät u.a. Ausgänge eines Zeilenbildsensors durch Abstufen bzw. Abschatten aus, während eine Vorlage gelesen wird. Wenn ein Bezugssignal, das ein ganz bestimmtes Bildelement darstellt, von einem verschmutzten Teil eines Bezugs- oder weißen Bildes abgeleitet ist, wird ein Bezugssignal, welches ein Bildelement darstellt, das dem bestimmten Bildelement unmittelbar vorausgeht, durch das letztere ersetzt. Dies fördert eine genaue Abstufung oder Abschattung/ ohne daß dies durch eine Verunreinigung beeinflußt wird.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines herkömmlichen Bildlesers;

^β «3 *~

Fig. 2 eine Kurvendarstellung, in welcher eine Verteilung von Lichtmengen dargestellt ist, welche auf einen Zeilenbildsensor auftreffen, welcher in dem Bildseser der Fig. 1 untergebracht ist;

Fig. 3 ist eine Vorderansicht einer Abschattungsplatte, welche bei dem Bildleser der Fig. 1 angwendbar

ist;

Fig. 4 eine Kurvendarstellung, in welcher eine kompensierte Verteilung von Lichtmengenwerten wiedergegeben ist; welche auf den Zeilenbildsensor auftreffen;

Fig. 5 ein Blockschaltbild einer herkömmlichen Wellenformerschaltung;

Fig. 6A bis 6E Wellenformen, welche die Arbeitsweise der in Fig. 5 dargestellten Schaltung wiedergeben, und

Fig. 7 ein Blockdiagramm einer Wellenformerschaltung

gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
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Bevor die Erfindung im einzelnen beschrieben wird, wird kurz ein herkömmlicher Bildleser sowie eine diesem zugeordnete Wellenformerschaltung beschrieben. In Fig. 1 ist ein herkömmlicher, in seiner Gesamtheit mit 10 bezeichneter Bildleser dargestellt. (Nicht dargestellte) Vorlagen, welche auf eine Platte 12 gelegt sind, werden durch eine Zuführrolle 14 einer Trennrolle 16 zugeführt und durch Zusammenwirken der Rolle 16 mit einer Trennplatte 18 werden sie einzeln in eine Lesestation weiter befördert. In der Lesestation wird die Vorlage durch eine Antriebsrolle 20 und eine angetriebene Rolle 22 in den Raum zwischen einer Glasplatte 24 und einer Andrückplatte 26 weiter befördert,

wo sie mittels einer Lichtquelleneinheit 28 zu beleuchten ist. Wie dargestellt, weist die Lichtquelleneinheit 28 Leuchtstoffröhren 28a und 28b und ein Tragteil 28c auf, welches die Lampen 28a und 28b trägt und hält. Bilder, welche bezüglich einer vorher bestimmten Lesezeile auf der Glasplatte 24 ausgerichtet sind, werden optisch durch einen in dem Tragteil 28c vorgesehenen Schlitz 28d optisch auf einen Spiegel 30 geleitet und dann von dem Spiegel 30 reflektiert, um dadurch auf einem Zeilenbildsonsor 34, welcher in einer optischen Einheit 32 untergebracht ist, scharf eingestellt zu werden. Danach wird die Vorlage durch eine Antriebsrolle 36 und eine angetriebene Rolle 38 aus der Lesestation herausbefördert.

Bekanntlich weist infolge einer charakteristischen Intensitätsverteilung der Leuchtstoffröhren oder -lampen 28a und 28b sowie der Fokussierkenndaten der optischen Einheit 32 das auf den Zeilenbildsensor 34 fallende Licht eine bezüglich seines Pegels ungleichmäßige Verteilung auf, wie durch eine Kurve in Fig. 2 dargestellt ist, d.h. der Pegel ist an den gegenüberliegenden Endteilen des Zeilenbildsensors niedriger als in dem mittleren, dazwischen liegenden Bereich. Ein bisher angewandtes Hilfsmittel, um mit einer

solchen Situation fertig zu werden, weist eine Abschattungs-25

platte 40 auf, welche eine in Fig. 3 dargestellte Form hat

und welche in dem optischen Weg in entsprechender Weise angeordnet ist, um die Lichtmenge zu reduzieren, welche auf den mittleren Zwischenteil des Zeilenbildsensors 34 auftrifft. Durch einen solchen Ausgleich, welcher durch eine 30

Abschattung erreicht ist, wird eine im wesentlichen gleichmäßige Verteilung im Pegel des auftreffenden Lichts geschaffen, und zwar mit einer Genauigkeit von etwa +_ 10%, wie in Fig. 4 dargestellt ist.

Um die Abschattungsplatte 40 gänzlich zu ersetzen bzw. zu entfernen, deren Genauigkeit, wie vorstehend erwähnt, nicht

zufriedenstellend ist, ist bisher ausschließlich eine Wellenformer schaltung verwendet worden, welche Ausgänge des Zeilenbildsensors 34 speichert, welche dadurch geschaffen worden sind, daß ein Bezugsbild oder ein weißes Bildelement für Bildelement als Bezugssignale gelesen werden und welche, während eine Vorlage tatsächlich gelesen wird, die Ausgänge des Zeilenbildsensors 34 abdeckt bzw. abschattet, indem sie zu den gespeicherten Bezugssignalen in Bezug gesetzt werden.

-ι*¹ Fig. 5 ist eine herkörrrnliche Wellenformer schaltung der vorstehend beschriebenen Art dargestellt. Ein analoges Videosignal AV, das von dem Zeilenbildsensor 34 erzeugt worden ist, wird über einen Verstärker 52 an eine Peak Hold-Schaltung 54 und an einen Analog-Digital-(AD)Umsetzer 56 angelegt. Wenn der Bildleser in Betrieb ist, um ein Bezugsbild oder ein weißes Bild zu lesen, wird ein Steuersignal CS von einer (nicht dargestellten) Steuereinrichtung von einem niedrigen auf einen hohen Pegel geschaltet, um einen Schalter 58 in die wiedergegebene Stellung zu schalten. In diesem Zustand wird dann ein Spitzenwert- oder Peak-Signal AP, das von der Peak-Hold-Schaltung 54 abgegeben worden ist, über den Schalter 58 an einen Bezugseingangsanschluß des AD-ümsetzers 56 angelegt, und gleichzeitig wird ein Zeilenspeicher 60, der eine vollständige Zeile Bezugssignale speiehern kann, für einen Lesemode konditioniert. Somit werden dann die analogen Vidosignale AV, die von dem Zeilenbildsensor 34 abgegeben worden sind, durch den AD-Umsetzer 56 Bildelement für Bildelement in digitale Videosignale DV umgesetzt, welche zu ihren Spitzenwerten in Bezug gesetzt sind.

Die digitalen Videosignale DV werden Bildelement für Bildelement als Bezugssignale in dem Zeilenspeicher 60 gespeichert.

Wenn der Bildleser tatsächlich eine Vorlage liest, wird das Steuersignal CS auf niedrigen Pegel gebracht. Dann wird der Schalter 58 gesteuert, um einen Ausgang eines Digital-Analog- (DA) Umsetzers 62 auszuwählen, während der Zeilen-

-δι

speicher 60 für einen Lesemode konditioniert wird. In diesem Zustand werden die in dem Zeilenspeicher 60 gespeicherten Bezugssignale Bildelement für Bildelement ausgelesen, um an den DA-Umsetzer 62 angelegt zu werden, welcher dann analöge Signale DR erzeugt. Die analogen Signale DR werden über den Schalter 58 zu dem Bezugseinangsanschluß des AD-Umsetzer 56 geleitet, mit dem Ergebnis, daß die digitalen Videosignale DV basierend auf dem Zustand, welcher dem Bezugsbild zugeordnet ist, normiert sind, und sie werden ^ dann der folgenden Einheit, wie beispielsweise einem Binrizer oder einer Zithermatrixschaltung zugeleitet.

Wie eingangs bereits kurz ausgeführt, weist eine solche Wellenformerschaltung den folgenden Nachteil auf. Wenn Staub

*° oder eine ähnliche Verunreinigung sich auf dem Bezugsbild abgesetzt hat, welches von einer Oberfläche der Andrückplatte 26 gebildet worden ist, werden analoge Bildsignale AV, welche diese Bildelemente darstellen, welche die Verunreinigung abdecken, im Pegel erniedrigt, wie in Fig. 6B dargestellt ist. wodurch wiederum der Pegel der ihnen zugeordneten digitalen Videosignale DV erniedrigt wird, wie in Fig. 6E dargestellt ist. Signale, welche so durch eine Verunreinigung beeinflußt sind, werden in dem Zeilenspeicher 62 gespeichert. Folglich werden während des Lesens einer Vorlage analoge signale DR, wie diejenigen, welche in Fig. 6D dargestellt sind, an den AD-Umsetzer 56 angelegt, so daß die digitalen Videosignale DV, welche die Bildelement darstellen, welche der Verunreinigung in dem weißen Bild zugeordnet sind, durch diese Verunreinigung beeinflußt. Im Ergebnis erscheinen dann weiße Streifen und/oder schwarze Streifen in den wiedergegebenen Bildern. Der Betrieb des Zeilenbildsensors 34 wird durch das jeweilige Zeilensynchronisiersignal LS zeitlich gesteuert gestartet, wie in Fig. 6A dargestellt ist. Das Steuersignal CS ist in Fig. 6C wiedergegeben.

In Fig. 7 ist eine in ihrer Gesamtheit mit 70 bezeichnete Wellenformerschaltung gemäß der Erfindung dargestellt,

welche den vorstehend beschriebenen Nachteil nicht mehr aufweist. In Fig. 7 sind die gleichen oder entsprechende Elemente wie diejenigen, welche in Fig. 5 dargestellt sind, mit dengleichen Bezugszeichen bezeichnet.

In Fig. 7 weist die Wellenformerschaltung 70 eine Halteschaltung 72 auf, an welche digitale Videosignale DV von einem AD-Umsetzer 56 angelegt werden. Die Halteschaltung 72 wird dazu verwendet, um jedes der Eingangssignale DV um ein Bildelement zu verzögern. Die Signale DV und die Ausgänge DW der Halteschaltung 72 werden an einen Teiler 74 angelegt. Der Teiler 74 teilt jedes digitale Videosignal DV durch den zugeordneten Halteausgang DW, d.h. er teilt ein digitales Videosignal DV, welches ein gerade gelesenes Bildelement darstellt, durch ein digitales Videosignal DV oder ein Signal DW, welches das unmittelbar vorhergehende Bildelement darstellt. Der Ausgang DD des Teilers 74 wird einem Eingangsanschluß eines Äergleichers 76 zugeführt, während ein Bezugssignal, welches vorbestimmte Daten DC ist, welche durch einen Konstantgenerator 78 erzeugt sind, wird an den anderen Eingangsänschluß des Vergleichers 76 angelegt.. Wenn die Daten DD kleiner als die Bezugsdaten DC geworden! sind, bringt der Vergleicher 76 seinen Ausgang SC auf einen niedrigen Pegel, um dadurch ein UND-Glied 80 zu sperren. Das UND-Glied 80 verhindert dann, daß Takt*- impulse CP, welche bezüglich Bildelementen der analogen Videosignale AV zeitlich gesteuert sind, an die Halteschaltung 72 angelegt werden, so daß die Halteschaltung 72 Daten (das Signal DW) hält, welche dann anstelle eines

gO digitalen Videosignals DV gehalten werden, welches das zur Zeit gelesene Bildelement darstellt.

Wenn das Bezugsbild oder das weiße Bild irgendeine Verunreinigung aufweist, wird ein ganz bestimmtes analoges Signals AV, welches der Verunreinigung zugeordnet ist, im Vergleich zu dem unmittelbar vorhergehenden analogen Signal AV in seinem Pegel stark herabgesetzt. In diesem Zustand

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werden dann die Ausgangsdaten DD des Teilers 74 kleiner als die Bezugsdaten DC, so daß der Ausgang SC des Vergleichers 76 auf einen niedrigen Pegel gebracht wird, so daß dann das UND-Glied 80 die Taktimpulse CP blockiert. Folglich wird das digitale Videosignal DV, welches dem einen Signal unmittelbar vorausgeht, welches der Verunreinigung zugeordnet ist, als ein Bezugssignal des Zeilenspeichers 60 anstelle des letzteren gespeichert. Der übrige Teil der Schaltungsanordnung ist identisch der Schaltung der Fig. 5 und braucht somit nicht mehr im einzelnen beschrieben zu werden.

Wie oben beschrieben, ersetzt die Wellenformerschaltung gemäß der Erfindung ein Bezugssignal, welches ein Bildelement darstellt, Welches der Verunreinigung aufeinem weißen Bild zugeordnet ist, durch ein Bezugssignal, welches das unmittelbar vorhergehende Bildelement darstellt, welches frei von einer Verunreinigung ist. Somit ist verhindert, daß sich eine Verunreinigung oder Verschmutzung auf die eine oder andere Weise in wiedergegebenen Bildern selbst zeigt.

Gemäß der Erfindung ist somit ein Bildleser für ein Faksimilegerät u.a. geschaffen, welches eine Schattierung oder Abschattung mit einer gewünschten Genauigkeit beeinflußt, um dadurch den Einfluß einer Verunreinigung oder Verschmutzung auszuschließen, welche in einem Bezugsbild oder einem weißen Bild vorkommen kann.

im Rahmen der Erfindung sind noch verschiedene Modifikationen möglich. Obwohl in der dargestellten Ausführungsform die Daten, welche aus dem Zeilenspeicher 60 ausgelesen worden sind, in analoge Signale umgesetzt werden, können sie für eine Signalpegelsteuerung beispielsweise unmittelbar an einen Regelverstärker angelegt werden. Da in der dargestellten Ausführungsform die Notwendigkeit einer Synchronisierung zwischen dem Speichern von Bezugssignalen und dem Auslesen tatsächlicher Bilder und dadurch die Notwendigkeit für einen

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sehr schnellen Betrieb entfallen ist, können die Halteschaltung 72, der Teiler 74, der Vergleicher 76, der Konstantgenerator 78 und das UND-Glied 80 durch einen Mikrocomputer ersetzt werden. Die Daten DC, welche von dem Konstantgenerator 78 erzeugt worden sind, können aus einem Bereich von 20 bis 50% ausgewählt werden und können sogar von dem gewählten Wert aus veränderlich bemessen sein. Ferner können Signalpegeländerungen von einem Bildelement zum anderen statt durch Quotienten in Form von Differenzen bestimmt werden.

Ende der Beschreibung

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Claims

SCHWABE · SANDMAIR ■ MARX

PATENTANWÄLTE --_ -

STUNTZSTRASSE 16 8000 MÜNCHEN 80 3521076

Anwaltsakte: 34 473

Ricoh Co., Ltd. Tokyo/Japan

Bildleseeinrichtung für ein Faksimilegerät

Patentansprüche

Bildleseeinrichtung für ein Faksimilegerät, um Ausgangssignale eines Zeilenbildsensors, welche durch Lesen eines weißen Bezugsbildes erzeugt werden, in einem Zeilenspeicher Bildelement für Bildelement als Bezugssignale zu speichern, und um dann durch Abschatten Ausgänge des Zeilenbildsensors auszugleichen, welche durch Lesen einer Vorlage geschaffen werden, indem sie zu den Bezugssignalen in Beziehung gesetzt werden, gekennzeichnet durch eine Recheneinrichtung (74) zum Berechnen einer Änderung zwischen einem Ausgang des Zeilenbildsensors (34), welcher ein ganz bestimmtes Bildelement darstellt, und einem Ausgang des Zeilenbildsensors (34), welcher ein Bildelement darstellt, welches dem ganz bestimmten Bildelement unmittelbar vorangeht, und zum Erzeugen eines Ausgangs, welcher das Berechnungsergebnis anzeigt, und durch eine Entscheidungseinrichtung (76),um zu bestimmen, daß die durch die Recheneinrichtung berechnete Änderung ein vorbestimmtes Änderungsverhältnis überschritten hat, das auf den Ausgang der Recheneinrichtung (74) anspricht, um ein Entscheidungsausgangssignal zu erzeugen,

- 2 VII/XX/Ktz

* (089) 988272-74 Telekopierer (089) 983049 Bankkonten Bayer Vereinsbank München 453100 (BLZ 70020270)

Tl ^ 94^RO ¹ \ U"H li MCiIP M 111 U

wobei der Zeilenspeicher (60) entsprechend ausgelegt ist, um, während das weiße Bezugsbild gelesen wird, ein Bezugssignal zu speichern, das ein Bildelement darstellt, das einem Bildelement unmittelbar vorausgeht, für welches die Entscheidungseinrichtung das Entscheidungsausgangssignal als ein Bezugssignal erzeugt 'hat, welches das Bildelement darstellt, für welches die Entscheidungseinrichtung das Entscheidungsausgangssignal erzeugt hat.
2. Bildleseeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Recheneinrichtung einen Teiler (74) aufweist, um ein Teilungsausgangssignal zu erzeugen, indem der Ausgang des Zeilenbildsensors (34) , welcher dem ganz bestimmten Bildelement zugeordnet ist, durch

I^ den Ausgang des Zeilenbildsensors (34) geteilt wird, welcher dem Bildelementzugeordnet ist, das dem ganz bestimmten Bildelement unmittelbar vorausgeht.
3. Bildleseeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e kennzeichnet, daß die Entscheidungseinrichtung einen Vergleicher (76) aufweist, um das Teilungsausgangssignal des Teilers (74) und Daten mit einem vorbestimmten Wert zu vergleichen.