DE3540875A1

DE3540875A1 - Bildreproduktionsgeraet

Info

Publication number: DE3540875A1
Application number: DE19853540875
Authority: DE
Inventors: Toshio Tokio/Tokyo Honma; Nobuyuki Yokohama Kanagawa Watanabe
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1984-11-19
Filing date: 1985-11-18
Publication date: 1986-05-28
Anticipated expiration: 2005-11-19
Also published as: JPS61121666A; DE3540875C2; GB8528403D0; GB2169769A; GB2169769B; JPH07108016B2; US4876612A

Description

TlEDTKE - BüHLING - KlNNE - GrUPE Pellmann - Grams - Struif

~⁴~ Dipl.-Ing. R. Kinne

Dipl.-Ing. R Grupe Dipl.-Ing. B. Pellmann Dipl.-Ing. K Grams Dipl.-Chem. Dr. B. Struif

Bavariaring 4, Postfach 202403 8000 München 2

Tel.: 089-539653 Telex: 5-24845 tipat Telecopier: 0 89-537377 cable: Germaniapatent München

18. November 1985

Canon Kabushiki Kaisha Tokio, Japan

Bildreproduktionsgerät

Die Erfindung bezieht sich auf ein Bildreproduktionsgerät mit einem Vorlageleseabschnitt und insbesondere auf ein Bildreproduktionsgerät, bei dem Bildinformationen in elektrische Signale für die Bildverarbeitung umgesetzt werden.

In der letzten Zeit wurden schnelle Entwicklungsfortschritte auf dem Gebiet von Bildsensoren wie Ladungskopplungsvorrichtungen und Aufzeichnungsvorrichtungen wie Tintenstrahlvorrichtungen erzielt. Durch die Entwicklung langer Mehrfach-Vorrichtungen mit einem hohen Auflösungsvermögen von mehr als 400 Punkten je Zoll bzw. 16 Punkten je mm wurde es möglich, mit einem Digital-Bilderzeugungs- bzw.-Kopiergerät ein Bild zu erzeugen, das so gut ist wie ein mit einem Analog-Kopiergerät erzeugtes.

Ferner ist zur schärferen Darstellung von Bildern beispielsweise aus Fernseh-Abtastvorrichtungen oder Ladungstransport- bzw. CT-Abtastvorrichtungen das Verfahren der Raumfilterung bekannt.

Dresdner Bank (München) Kto 3939 844 Bayer. Vereinsbank (München) KIo. 508 941 Postscheck (München) Klo. 670-43-804

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Das Raumfilterungsverfahren dient bei Digital-Bilderzeugungsgeräten zum Kompensieren bzw. Korrigieren von Quantisierungsfehlern bei der Analog/Digital-Umsetzung unterworfenen Bilddaten, von Bildunschärfen, die durch die Flächen/Dichte-Modulation nach einem Ditherverfahren für die Gradationswiedergabe binär codierter Bilder verursacht sind, oder von Störsignalen in den Bildern.

,Q Ein einfacher Aufbau eines Digital-Bilderzeugungsgeräts ergibt sich dadurch, daß ein Bildsensor und ein Schreibkopf verwendet werden, die jeweils die gleiche Länge wie eine Vorlage haben. Für Großformat-Vorlagen und Farbkopien wird jedoch infolge der geringen Ausbeute bei der Herstellung sowie der schwierigen Wartung das Gerät außerordentlich teuer. Daher wurde ein preisgünstiges und leistungsfähiges Abtastverfahren in Betracht gezogen, bei dem ein Bildsensor und ein Schreibkopf geringerer Länge jeweils zum Lesen bzw. Schreiben der gleichen Anzahl von Bildelementen benutzt werden, wobei mit einer Hauptab-

tastung des Bilds in der Längsrichtung und der senkrechten Richtung ein Teilbild konstanter Breite erzeugt wird und das gesamte Bild durch Wiederholen der Hauptabtastung unter Unterabtastung in der zur Hauptabtastung senkrechten Richtung erzeugt wird. Nach diesem Abtastverfahren wird jedoch das Bild an den Unstetigkeitsbereichen zwischen den Hauptabtastungen aufgeteilt, was es erforderlich macht, einen gewissen Teil der Daten über untere Bildelemente zu speichern, der für das Verarbeiten

von Daten über obere oder untere Bildelemente des 30

Bildsensors und des Schreibkopfs benötigt wird. Insbesondere dann, wenn ein Bild mit hoher Auflösung und großem Format erwünscht wird, ist eine große Speicherkapazität erforderlich, was zu außerordentlich hohen Gerätekosten

führt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur Lösung der vorstehend genannten Probleme ein Digital-Bildreproduktionsgerät zu schaffen, mit dem Bilder hoher Qualität erzielbar sind.

Ferner soll mit der Erfindung ein Bildreproduktionsgerät geschaffen werden, bei dem die Bilder in hoher Qualität ohne zusätzliche Speicher dadurch erzeugt werden können, daß bei wiederholten Abtastung mit einem Bildsensor, der eine Vielzahl von Leseelementen hat, ein Unstetigkeits- bzw. Aufteilungsbereich zwischen einer N-ten und einer (N+1)-ten Abtastung des Bilds überlappend gelesen wird.

Weiterhin soll mit der Erfindung ein Bildreproduktionsgerät geschaffen werden, in dem ein Bild mittels eines Bildsensors mit einer Anzahl m von Leseelementen gelesen und mittels eines Aufzeichnungskopfs mit einer Anzahl η von Aufzeichnungselementen aufgezeichnet wird und bei dem die Anzahl m der Leseelemente größer als (n+k-1) gewählt ist, wobei k die Anzahl von Objekt-Bildelementen in der Aufreihungsrichtung der Aufzeichnungselemente innerhalb eines Filterungs-Verarbeitungsbereichs von Auslese-Ausgangssignalen ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht des erfindungs-30

gemäßen Bildreproduktionsgeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel.

Fig. 2 ist eine schematische Darstellung des Geräts
nach Fig. 1.

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Fig. 3 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel für

eine Steuerschaltung des Geräts zeigt. Fig. 4 ist ein Ablauffolge-Zeitdiagramm. Fig. 5 ist ein Ablaufdiagramm.

Fig. 6A veranschaulicht die Zusammenhänge zwischen einer -^q Vorlage und Lese-Synchronisiersignalen.

Fig. 6B ist eine vergrößerte Ansicht eines Bereichs A nach Fig. 6A.

Fig. 6C ist eine Darstellung zur Erläuterung von Lageversetzungen jeweiliger Farbsensoren.

Fig. 6D veranschaulicht die Zusammenhänge zwischen einem Kopieblatt und Aufzeichnungs-Synchronisiersig^nalen·

Fig. 6E ist eine vergrößerte Ansicht eines Bereichs B nach Fig. 6D.

Fig. 6F ist eine Darstellung zur Erläuterung von Lageversetzungen jeweiliger Farbtintenstrahlköpfe.

Fig. 7A ist eine Darstellung zur Erläuterung von Impulsfrequenzteilungen von Drehmelderimpulsen eines

Leser-Hauptabtastmotors für jeweilige Abbildungs-30

maßstäbe.

Fig. 7B zeigt die Abstände zwischen gelesenen Bildelementen in der Hauptabtastrichtung für jeweilige Abbildungsmaßstäbe .
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Fig. 7C ist eine Darstellung zur Erläuterung von Interpolations- und Lichtungsvorgängen für jeweilige Abbildungsmaßstäbe.

Fig. 7D ist eine ausführliches Schaltbild eines Maßstabänderungs-Pufferspeichers 31 nach Fig. 3.

Fig. 7E ist ein ausführliches Schaltbild eines Bildda-,Q tensynchronisierungs-Signalgenerators 28 nach Fig. 3.

Fig. 7F ist ein Zeitdiagramm von Bilddatensynchronisierungssignalen.

Fig. 8A ist ein ausführliches Schaltbild einer Bildverarbeitungsschaltung 33.

Fig. 8B ist eine Darstellung von Eingangs- und Ausgangssignalen einer Randauszugsschaltung 63 nach Fig. 8A.

Fig. 9A ist eine Darstellung einer Faltungsmaske.

Fig. 9B ist eine Darstellung zur Erläuterung einer Konturenbetonung durch Raumfilterung.

Fig. 10 ist eine Darstellung zur Erläuterung eines Abtastverfahrens, das bei einem Gerät angewandt

wird, welches dem Gerät gemäß dem Ausführungs-30

beispiel ähnlich ist.

Fig. 11 ist eine Darstellung zur Erläuterung eines Beispiels für ein bei dem erfindungsgemäßen Gerät

angewandtes Abtastverfahren. 35

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Fig. 12 ist ein Zeitdiagramm von Drehmelderimpulsen und durch Teilung der Frequenz derselben erhaltenen Impulsen.

Grundlegender Aufbau des Geräts

Die Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines digitalen Farbbilderzeugungsgeräts bzw. Farbkopiergeräts,

-,Q während die Fig. 2 den Aufbau des Geräts nach Fig. 1 schematisch zeigt. Anhand der Fig. 1 und 2 wird der Aufbau des erfindungsgemäßen Bildreproduktionsgeräts beschrieben. Auf die obere Fläche einer durchsichtigen Vorlagenauflage 1 aus Glas wird eine Vorlage 20 aufgelegt. Die Vorlage 20 wird mit einer Andruckplatte 1a an die Auflage 1 angedrückt, wobei die Bildfläche zur Auflage 1 hin gerichtet ist. Ein nachstehend als Leser bezeichneter Leserkopf 3 für das Lesen der Vorlage 20 ist mit einem Lesesensor 17 (Ladungskopplungs- bzw. CCD-

_on Einheit) und einer Beleuchtungslampe 19 ausgestattet. Der Lesesensor 17 ist mit einer Ladungskopplungs-Anordnung aus einer Vielzahl von Leseelementen aufgebaut, die in drei Reihen für Rot R, Grün G bzw. Blau B ausgerichtet sind. Der mit einem Hauptabtastungs-Drahtzug 8a verbundene Leser 3 wird mittels eines Hauptabtastungs-Motors 6a bewegt. Ein Unterabtastungs-Rahmen bzw. Schlitten 5a ist mit einem Ende des Drahtzugs 8a und mit einem Unterabtastungs-Drahtzug 10a verbunden und wird mittels eines Unterabtastungs-Motors 9a bewegt.

Auf eine Aufzeichnungsplatte 2 wird ein Kopierblatt 21 aufgelegt, auf dem mittels eines nachfolgend als Drucker bezeichneten Aufzeichnungskopfs 4 ein Kopiebild aufgezeichnet wird. Der Drucker 4 ist mit einer nachfolgend

_ als Kopfeinheit bezeichneten Aufzeichnungseinheit 18 35

ausgestattet, die mit Mehrfach-Tintenstrahlköpfen für

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Gelb Y, Magenta M, Cyan C bzw. Schwarz Bk aufgebaut ist (wobei bei diesem Ausführungsbeispiel Bläschen-Tintenstrahlköpfe eingesetzt werden). Der mit einem Hauptabtastungs-Drahtzug 8b verbundene Drucker 4 wird mittels eines Hauptabtastungs-Motors 6b bewegt. Ein Unterabtastungs-Schlitten 5b ist mit einem Ende des Drahtzugs 8b und mit einem Unterabtastungs-Drahtzug 10b verbunden und wird mittels eines Unterabtastungs-Motors 9b bewegt.

Zum Erhalten eines Kopiebilds mit dem Leser 3 und dem Drucker 4, die auf die vorstehend beschriebene Weise gestaltet sind, wird der Leser 3 mittels des Motors 6a und des Drahtzugs 8a in der Hauptabtastrichtung hin- und

._ herbewegt. Die Beleuchtungslampe 19 wird eingeschaltet, b

um die Vorlage 20 von unten her mittels des Lesesensors 17 zu lesen, der Bildinformationen als elektrische Signale abgibt. Entsprechend den ausgelesenen elektrischen Signalen druckt der Drucker 4 während seiner Hin- und Herbewegung in der Hauptabtastrichtung durch den Motor 6b und den Drahtzug 8b ein Bild auf das Kopierblatt 21. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Hauptabtastrichtungen des Lesers 3 und des Druckers 4 einander entgegengesetzt. Nach dem Ende einer Hauptabtastung und

dem Ausschalten der Beleuchtungslampe 19 werden der Leser 25

3 und der Drucker 4 in der zur Hauptabtastrichtung senkrechten Richtung, nämlich in der Unterabtastrichtung zu einer Stelle für die nächste Hauptabtastung bewegt. Der mit dem Schlitten 5a über den Hauptabtastungs-Drahtzug 8a verbundene Leser 3 wird mittels des Motors 9a ^e

und des Drahtzugs 10a bewegt und an der vorbestimmten Stelle angehalten. Der mit dem Schlitten 5b über den Drahtzug 8b verbundene Drucker 4 wird auf gleichartige Weise mittels des Motors 9b und des Drahtzugs 10b bewegt und an der vorbestimmten Stelle angehalten.
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Steuerung des Geräts, Vorbereitungen

Die Fig. 3 ist ein Blockschaltbild einer Steuerschaltung des Geräts gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel, während die Fig. 4 und 5 jeweils ein Gesamtablauf-Zeitdiagramm bzw. ein Programmablaufdiagramm sind. Der grundlegende Betriebsablauf in dem Gerät wird zunächst anhand der Fig. 3, 4, 5 und 6 beschrieben. In jQ dem Zeitdiagramm und in dem Ablaufdiagramm sind gleiche Programmschritte mit den gleichen Zahlen bezeichnet.

Eine AblaufSteuereinheit 23 und eine Bildsteuereinheit 24 enthalten beide jeweils einen Mikrocomputer, in dem Programme zur Zeitsteuerung des Betriebsablaufs bzw. zur Bilddatenerzeugung im Gerät gespeichert sind. Zwischen den beiden Mikrocomputern erfolgt eine Datenübertragung über eine Leitung 39. Es wird nun der Programmablauf nach dem Einschalten der Stromversorgung beschrieben. Gemäß _n dem Ablaufdiagramm in Fig. 5 wird bei einem Schritt 1 von der Ablaufsteuereinheit 23 das Gerät in einen Anfangszustand eingestellt. Bei einem Schritt 2 werden der Leser und der Drucker in ihre Ausgangsstellungen für die Hauptabtastung und die Unterabtastung zurückgeführt. Als nächstes wird bei einem Schritt 3 eine Auffrischung des Tintenstrahlkopfs vorgenommen. Die Auffrischung besteht darin, daß der Kopfmündungsteil gegen ein Material mit hervorragender Wasserabsorption" wie ein poröses Material gedrückt oder geschoben wird, um zwangsweise die nach

einer langen Stillstandszeit des Geräts an den Mündungen 30

der Tintenstrahldüsen haftende Tinte zu entfernen und ferner auch die nach einer Tintenabstrahlung nahe der Düsenmündung stockende Tinte zu beseitigen. Im einzelnen wird hierbei der Drucker-Hauptabtastungs-Motor 6b

rückwärts gedreht und auf die Erfassung eines Ausgangs-35

Signals eines Lagesensors 22 für das Auffrischungssystem

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hin angehalten. Danach wird ein Stellmechanismus wie ein Solenoid für das Andrücken des porösen Materials gegen den Kopf eingeschaltet und das Material für eine c vorgewählte Zeit gegen den Kopf gedrückt. Danach wird der Motor 6b vorwärts gedreht und auf die Erfassung eines Ausgangssignals eines Lagesensors 12 für die Hauptabtastungs-Xusgangsstellung hin angehalten.

Bei einem nächsten Schritt wird ein Kopfdeckel geschlossen, um eine Änderung der Tintenviskosität an der Düsenmündung vor dem Beginn des Kopierens zu verhindern. Dies wird dadurch bewerkstelligt, daß ein Stellmechanismus wie ein Solenoid für das Schließen des Kopfdeckels in

,_ der Drucker-Ausgangsstellung eingeschaltet wird. Bei einem Schritt 5 werden Eingaben der Bedienungsperson an einer Bedienungseinheit 25 abgewartet. Die eingegebenen Daten werden untersucht und es wird eine Kopierart eingestellt. Bei einem Schritt 6 wird ermittelt, ob ein Kopierstartbefehl vorliegt oder nicht. Falls kein Befehl vorliegt, wird wieder der Schritt 5 ausgeführt. Falls ein Kopierstartbefehl vorliegt, wird die Ansteuerung für das Schließen des Kopfdeckels aufgehoben, um einen Kopiervorgang einzuleiten. Bei einem Schritt 8 wird vor dem

Kopiervorgang ein Leer- bzw. Blind-Tintenausstoß mit dem 25

Kopf vorgenommen. Dieser Blindausstoß wird ausgeführt, um eine gleichmäßige Aufzeichnung sicherzustellen. Im einzelnen wird zum Verhindern eines ungleichmäßigen Strahlens zu Beginn der Bilderzeugung, das beispielsweise

durch eine Änderung der Viskosität der in der Düse 30

verbliebenen Tinte verursacht werden könnte, die verbliebene Tinte ausgestoßen und entfernt, und zwar unter programmierten Bedingungen, die sich aus der Kopierstillstandzeit, der Gerätetemperatur (gemäß einem

nicht gezeigten Temperaturfühler) und der Kopierfort-35

setzungszeit bzw. Kopierdauer ergeben. Bei einem nächsten

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Schritt 9 wird die Belichtungslampe 19 eingeschaltet, um eine Abschattungs- bzw. Helligkeitskorrektur vorzunehmen. Die Helligkeitskorrektur ist ein Vorgang, bei dem vor der g Vorlagenabtastung Korrekturdaten durch Lesen einer Normalweißplatte gesammelt werden, die als Grundlage für Weißdaten dient. Die Korrekturdaten werden zum Korrigieren von Abbildungsfehlern von Linsen und von Empfindlichkeitsstreuungen zwischen den einzelnen Bits des Lesesen-,Q sors herangezogen.

Bei einem Schritt 10 wird ermittelt, ob der Kopierstartbefehl gerade erst eingegangen ist. Wenn der Kopierstartbefehl gerade erst eingegangen ist, nämlich gerade die erste Hauptabtastung bevorsteht, folgt ein Schritt 11. Wenn andererseits eine zweite oder weitere Hauptabtastung bevorsteht, folgt ein Schritt 12. Bei dem Schritt 11 wird ein längerer Stillstand des Geräts angenommen, so daß die Kopfauffrischung vorgenommen wird. Die Auffrischung bei

dem Schritt 11 ist die gleiche wie die bei dem Schritt 3. 20

Bei dem nächsten Schritt 12 beginnt eine Hauptabtastung. (Hinsichtlich der jeweiligen Signale bei den vorstehend beschriebenen Vorgängen wird auf die Fig. 6A bis 6F hingewiesen.)

Steuerung des Geräts, Kopieren

Bei einer Hauptabtastung werden Drehzahldaten, die einem Abbildungsmaßstab entsprechen, und ein Drehstartsignal,

das eine Vorwärtsbewegung des Lesers befiehlt, über eine 30

Leitung 40 einer Motortreiberschaltung 26a zugeführt, um damit den Motor 6a für die Hauptabtastung mit dem Leser einzuschalten. Nach dem Ablauf einer bestimmten Verzögerungszeit für das Synchronisieren des Lesers mit dem Drucker entsprechend einem Abbildungsmaßstab wird ein Drehstartsignal, das eine Vorwärtsbewegung des Druckers

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befiehlt, über eine Leitung 41 einer Drucker-Motortreiberschaltung 21b zugeführt, um damit den Motor 6b für die Hauptabtastung mit dem Drucker einzuschalten. Die Drehzahlen der Motoren 6a und 6b werden jeweils dadurch auf vorbestimmten konstanten Drehzahlen gehalten, daß Impulssignale FG aus Drehmeldern 7a bzw. 7b zur Drehzahlerfassung mit jeweiligen Bezugsdrehzahlen verglichen werden und eine Phasenregelkreis-Steuerung an den ,Q Motortreiberschaltungen 26a bzw. 26b vorgenommen wird. Die jeweiligen Drehmelderimpulse werden über entsprechende Leitungen 42 bzw. 43 einem Bilddatensynchronisierungs-Signalgenerator 28 bzw. einem Kopfdatensynchronisierungs-Signalgenerator 37 zugeführt.

Verarbeitungsschritte an dem Leser

Als nächstes wird bei einem Schritt 13 ein Kopiervorgang ausgeführt. In der folgenden Beschreibung wird auch auf die Fig. 7E und 7B Bezug genommen. Gemäß Fig. 3 wird von

dem Bilddatensynchronisierungs-Signalgenerator 28 synchron mit den Drehmelderimpulsen von dem Motor 6a ein in den Fig. 6A und 6B gezeigtes Bildzeilenfreigabesignal bzw. Bildzeilensignal VLE erzeugt, das eine Information

über die Lage des Lesers in der Hauptabtastrichtung 25

darstellt und den nutzbaren Bereich von Bilddaten, die eine Auflösung 1 haben, in der Unterabtastrichtung anzeigt. Der Signalgenerator 28 gibt ferner auf den Empfang eines Bilddatenstartsignals aus einer Lesesensor-Treiberschaltung 29 hin ein Bilddatenfreigabesignal VDE 30

ab, das die Datennutzungsbreite für alle Sensorbildelemente anzeigt und das mit den Drehmelderimpulsen synchron ist. Zugleich hiermit führt der Signalgenerator 28 über eine Leitung 57 der Lesesensor-Treiberschaltung 29

synchron mit den Drehmelderimpulsen ein Sensorstartsignal 35

zu. Das Sensorstartsignal befiehlt das Lesen des Bilds

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mit den Leseelementen für die jeweiligen Farben B, G und R in den drei Reihen des Lesesensors 17. Die mit dem Lesesensor 17 gelesenen analogen Bildsignale für die drei p- Farben werden hinsichtlich der Verstärkung so gesteuert, daß sich für die jeweiligen Farben die gleichen Sensorempfindlichkeiten ergeben, und danach an einer Leitung 44 in der Form digitaler Werte mit 8 Bit ausgegeben. Zu diesem Zeitpunkt wird von der Lesesensor-Treiberschaltung 29 das den Datennutzungsbereich für alle Sensorbildelemente anzeigende Bilddatenstartsignal ausgegeben. Die digitalen Bilddaten für die drei Farben R, G und B werden in eine Lesersynchronisierschaltung 30 eingegeben.

Es wird nun ein Bildsynchronisierungs-Signalgenerator 58 beschrieben. In diesen Signalgenerator 58 werden auf einer Leitung 45 ein Signal PHREGP aus einem Lagesensor 15 für eine Registrierstellung des Lesers, auf einer Leitung 46 das Signal VLE und auf einer Leitung 4 7 aus der Bildsteuereinheit 24 der entsprechend einem Kopiermaßstab gezählte Zählwert des Signals VLE eingegeben. Die Verzögerungszeit von dem Zeitpunkt, an dem der Lesesensor an der Leserregistrierstelle für die Bildlagenausrichtung vorbeiläuft, bis zu dem Zeitpunkt, an dem der Lesesensor

den Anfang einer Vorlage, nämlich die Leseanfangsstelle 25

erreicht, wird durch das Zählen des Signals VLE bestimmt.

Der Bildsynchronisierungs-Signalgenerator 58 gibt über eine Leitung 48 an die Lesersynchronisierschaltung 30 ein Bildfreigabesignal VE ab, das die Lesebreite in der

Hauptabtastrichtung anzeigt und das einem Kopierformat 30

entspricht.

In der Lesersynchronisierschaltung 30 wird die Lageausrichtung in der Hauptabtastrichtung vorgenommen, damit

die jeweiligen Ladungskopplungsvorrichtungen bzw. Sensor-35

elemente für die Farben B, G und R die gleiche Stelle an

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der Vorlage lesen können, wie es in Fig. 6C gezeigt ist.

Nimmt man im einzelnen an, daß die Abstände zwischen den benachbarten Farbsensoren für die Farben B, G und R gleich L1 sind und die Hauptabtastgeschwindigkeit V ist, so sind die Zeitpunkte, an denen das Bild einer Stelle S1 der Vorlage zu den entsprechenden Farbsensoren gelangt, jeweils um L1/V verzögert. Daher werden bis zu dem Zeitpunkt, an dem das Bild der Stelle S1 zuletzt zu den R-Sensorelementen gelangt, die Bilddaten aus den B-Sensorelementen und den G-Sensorelementen zeitweilig in Pufferspeichern der Lesersynchronisierschaltung 30 gespeichert. Nachdem die Bilddaten für B, G und R für das Bild der Stelle S1 gesammelt sind, werden die Bilddaten

aus der Lesersynchronisierschaltung 30 ausgegeben. Die 15

Lesersynchronisierschaltung 30 gibt auch ein Bilddatenbereichsignal VDA ab, welches den Zustand anzeigt, daß alle B-, G- und R-Farbbilddaten eingegeben worden sind, nachdem das Signal VE eingegeben ist oder die Bilddaten für die Vorlage eingegeben sind. In der Fig. 6C ist die vertikale Richtung nicht die Unterabtastrichtung, sondern die Zeitachse.

Nachdem die Bilddaten in der Lesersynchronisierschaltung der Farbausrichtungs-Verarbeitung unterzogen wurden, werden sie in einen Maßstabänderungs-Pufferspeicher 31 eingegeben, in dem eine Verarbeitung zur Maßstabänderung vorgenommen wird.

Maßstabverarbeitung

Die Maßstabverarbeitung wird anhand der Fig. 7A bis 7F beschrieben. Eine Vergrößerung bzw. Maßstabänderung in der Hauptabtastrichtung wird dadurch vorgenommen, daß die Druckerabtastgeschwindigkeit V1 konstant gehalten wird und die Leserabtastgeschwindigkeit auf V1/n geändert

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wird, wobei η ein Vergrößerungs- bzw. Maßstabfaktor ist.

Der Grund dafür liegt darin, daß die obere Frequenzgrenze für die Ansteuerung des als Bilderzeugungsvorrichtung des g Druckers dienenden Tintenstrahlkopfs geringer als diejenige für den Lesesensor ist und beim Kopieren im Maßstab 1:1 die maximale Ansteuerungsfrequenz für den Tintenstrahlkopf genutzt wird, um dadurch die höchste Kopiergeschwindigkeit zu gewährleisten. In diesem Fall

,Q wird nach Fig. 3 aus der Bildsteuereinheit 24 über eine Leitung 39 dem Bilddatensynchronisierungs-Signalgenerator 28 ein Betriebsartsignal für die Betriebsart mit geändertem Maßstab zugeführt. Das Signal VLE wird in der Weise bestimmt, daß Frequenzteilungsverhältnisse für die

-c Drehmelderimpulse vom Lesermotor so eingestellt werden, daß sowohl bei dem Maßstab 1:1 als auch bei verändertem Maßstab die gleiche Frequenz gewährleistet ist (Fig. 7A und 7B).

Im einzelnen werden gemäß Fig. 7A Drehmelderimpulse ψΜ für den Maßstab bzw. die Vergrößerung 1 auf ?fM1 durch 6, für die Vergrößerung 1/2 auf ?fM1 /2 durch 12, für die Vergrößerung 2 auf φΚΖ durch 3 und für die Vergrößerung 3 auf 0M3 durch 2 geteilt. Die Frequenz der

__ Motordrehmelderimpulse wird somit jeweils bei der 25

Vergrößerung 1/2 zum Doppelten, bei der Vergrößerung 2 zur Hälfte und bei der Vergrößerung 3 zum Drittel der Frequenz bei der Vergrößerung 1 bzw. dem Maßstab 1:1. Infolgedessen werden letztlich die Frequenzen der Impulse

(z(M1 , ?(M2, ?fM3 und <ziM1 /2 die gleichen. 30

Die Fig. 7B zeigt die Lesestellen an einer Vorlage bzw. die Bewegungsstrecken der Lesesensoren während einer konstanten Zeit t (= Intervall des Signal VLE). Bei der

Vergrößerung 1/2 ist die Bewegungsstrecke doppelt so lang 35

wie bei der Vergrößerung 1, während sie bei der Vergröße-

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rung 2 halb so lang wie bei der Vergrößerung 1 ist.

Die Maßstabänderung-Verarbeitung für die Unterabtastrichtung erfolgt durch Steuern der Adressenzählung für den Maßstabänderungs-Pufferspeicher 31 bei dem Einspeichern der jeweiligen Bildelemente der aus der Lesersynchronisierschaltung 30 zugeführten Bildsignale für R, G und B unter Synchronisierung mit einem Bildtaktsignal 0i-CLK8 in den Pufferspeicher 31 (Fig. 7C).

Dies wird dadurch bewerkstelligt, daß mit einem Maßstabänderungs-Betriebsartsignal auf einer Leitung 50 aus der Bildsteuereinheit 24 die Anzahl von Taktimpulsen gesteigert oder vermindert wird, die bei einem Einschreibevorgang in den Maßstabänderungs-Pufferspeicher 31 in einen Adressenzähler einer Speichersteuerschaltung 32 eingegeben wird (Fig. 7D). Daher werden in einen Speicher 59b eines Pufferspeicher-Paars 59a und 59b in dem Maßstabänderungs-Pufferspeicher 31 bei dem Einschreiben

(W) im Falle des Maßstabs η die gleichen Bildelementdaten an η Adressen und im Falle des Maßstabs 1/n ein einzelner Bildelement-Datenwert aus η Bildelement-Datenwerten an einer einzelnen Adresse eingeschrieben. Auf diese Weise wird bei dem Auslesen eine Interpolation oder eine Lichtung der Bildelementdaten erreicht, da hierbei die Adressen mit dem Bildtaktsignal ^CLK8 gezählt werden. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird zwar die Drehzahl des Lesermotors geändert, jedoch kann ansonsten auch die Drehzahl des Druckermotors geändert werden.

Weitere Funktionen des Maßstabänderungs-Pufferspeichers 31 werden anhand der Fig. 7D beschrieben. Für das Speicherpaar 59a und 59b in dem Pufferspeicher 31 werden die Adressenzählungs-Taktsignale jeweils beim Auslesen bzw. Einschreiben verändert. Da das Signal VLE aus den

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Drehmelderimpulsen für den Motor 6a erzeugt wird, entsteht eine Frequenzabweichung, wenn eine Abweichung der Motordrehzahl auftritt. In diesem Fall ist jedoch die Genauigkeit der Lageinformation für eine jede Hauptabtastung über dem ganzen Unterabtastbereich unverändert. Um sicherzustellen, daß die Synchronisierung mit dem Signal VLE bestehenbleibt und die Speicherzeit der

jQ Ladungskopplungsvorrichtungen (CCD) bzw. Lesesensoren sich nicht verändert, wird die Bildleseperiode der Lesesensoren kürzer als die Hälfte des Minimalwerts der Periode des Signals VLE gewählt und die Frequenz von Schiebetaktsignalen <rf-CLK4 für den Lesesensor 17 höher als das Doppelte der Frequenz der Bildtaktsignale $-CLK8 gewählt. Zu diesem Zweck werden als Adressentaktsignale für die Speicher 59a und 59b bei dem Maßstab 1 beim Einschreiben die Schiebetaktsignale {zi-CLK4 des Lesesensors 17 und beim Auslesen die Bildtaktsignale φ-

„₀ CLK8 herangezogen, welche ein Synchronisiersignal für die Bildelementdaten des Lesers und des Druckers darstellen.

Aus dem vorstehenden ist ersichtlich, daß mit dem Maßstabänderungs-Pufferspeicher 31 und der Speicher-_OK steuerschaltung 32 bei der Betriebsart mit verändertem Abbildungsmaßstab eine Interpolation bzw. eine Lichtung der Bildelementdaten in der Unterabtastrichtung vorgenommen wird und außerdem die Speicherungszeit der Ladungskopplungsvorrichtungen bzw. des Bildsensors konstant

gehalten wird sowie ein Bildelement-Lesevorgang synchron 30

mit den Drehmelderimpulsen aus dem Leser-Hauptabtastungs-Motor Ga vorgenommen wird.

Bildsignalverarbeitung

Die Bilddaten für die drei Farben B, G und R, an denen in dem Maßstabänderungs-Pufferspeicher 31 die Maßstabverar-

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beitung vorgenommen wurde, werden dann zu einer Bildverarbeitungsschaltung 33 übertragen, in der Verarbeitungen gemäß der Blockdarstellung in Fig. 8A vorgenommen werden. Zuerst werden die Bilddaten für die drei Farben R, G und B entsprechend den bei dem Schritt 9 gelesenen Normalweißplatten-Daten durch eine Abschattungs- bzw. Helligkeitskorrekturschaltung 60 korrigiert. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das Bild unter derartigen ^q Bedingungen gelesen, daß für das Licht von dem Bild ein linearer Zusammenhang zwischen einer Belichtungsgröße E an dem Lesesensor und einer Lichtausgangsspannung V gewährleistet ist. Infolgedessen erfolgt die Abschattungs- bzw. Helligkeitskorrektur nach folgender Gleichung:

Vs = Vsmax V

Vmax

wobei Vs ein Ausgangssignal nach der Helligkeitskorrektur „_. ist, V das Ausgangssignal des Bildlesers ist, Vmax ein Ausgangssignal bei dem Lesen der Normalweißplatte ist und Vsmax ein gewähltes bzw. Sollausgangssignal ist.

Die Bilddaten werden nach der Helligkeitskorrektur in _c eine nachgeschaltete logarithmische Umsetzerschaltung 61 eingegeben, in der ein Lichtmengenwert in einen Tintendichtewert umgesetzt wird und zugleich hiermit eine Komplementärfarben-Umsetzung vorgenommen wird. Damit werden die Bilddaten für B, G und R in Dichtedaten für Y, M und C umgesetzt. Die Umsetzung erfolgt nach der

Gleichung

E
D = -log -

Ep

wobei D eine jeweilige Tintendichte ist, Ep die von der

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Normalweißplatte reflektierte Lichtmenge ist und E die Bildlichtmenge ist. Die umgesetzten Dichtedaten für die drei Farben werden dann in eine Schwarzauszugsschaltung 62 und eine Randauszugsschaltung 63 eingegeben. Für den Schwarzauszug werden entsprechend den Dichtedaten für die drei Farben Y, M und C die jeweils auszustoßenden Tintenmengen berechnet. Dies erfolgt im Hinblick auf den Umstand, daß die Schwarz- bzw. Bk-Wiedergabe unter

-^q Verwendung von drei Arten von Tinten für Y, M und C schwerlich eine vollkommene Schwarz-Darstellung ergibt und eine sich ergebende Steigerung der Tintenmengen zu einem mit Tinte befleckten oder übermäßig aufgequollenen bzw. getränkten Kopieblatt führen könnte. Mit einem Untergrundfarbauszug (UCR) werden die Mengen der jeweiligen Tinten für Y, M und C entsprechend einer bei dem Schwarzauszug ermittelten Menge an schwarzer Tinte verringert. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird mit beliebigem Koeffizienten al bis a8 die folgende Berechnung ausgeführt:

Bk = (min(Y, M, C)-a1) a2

Yout = (Y - a3 Bk) a4

Mout = CM - a5 Bk) a6

_oc Cout = (C - a7 Bk) a8

Die Randauszugsschaltung dient zum Herausziehen von Rändern und Linien eines Bilds sowie zum Betonen der Konturen des Bilds dadurch, daß den ursprünglichen BiId-

daten in einem bestimmten Verhältnis eine Randgröße ED 30

hinzugefügt wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird bei dem Herausziehen der Ränder eine 5x5-Faltungsmaske verwendet. Zum Ausscheiden von Störkomponenten aus den Größen für herausgezogene bzw. herausgegriffene Ränder

wird ein Verfahren angewandt, bei dem ein gewünschter 35

Schwellenwert so gewählt wird, daß ein Erfassungswert

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niedrigen Pegels den Bilddaten nicht hinzugefügt wird. Die Randauszugsschaltung gibt auch ein Bilddaten-Gültigkeitssignal VDV ab, das den Bereich anzeigt, in dem während des Bildfreigabezustands der Randauszug über eine Laplace-Maske möglich ist. D.h., bei der Verwendung einer 5x5-Laplace-Maske wird das Signal VDV von dem dritten oder folgenden Signal VLE nach dem Einschalten des Signals VE an ausgegeben.

Nach dem Untergrundfarbenauszug werden die Dichtedaten Y, M und C in eine Maskierschaltung 64 für eine Maskierverarbeitung eingegeben. Das Maskieren ist ein Matrixrechenvorgang zum Korrigieren von Unreinheiten, die auf einer unerwünschten Tintenabsorption an Tintenüberlagerungsstellen beruhen; hierbei wird mit beliebigem Koeffizienten al 1 bis a33 die folgende Berechnung ausgeführt :

Yo ut' Mout ,Cout

al 1 ,	a12,	a13	Y
a21 ,	a22,	a23	M
a31 ,	a32,	a33	_k C

Die Dichtedaten für Y, für Bk werden in eine

M und C nach dem Maskieren sowie

_oc- X^i ^_Λ „vi_Uw. .*.« ^jhl^ Ausgabegradations-Korrekturschaltung 65 eingegeben, in der eine Korrektur zum Abflachen bzw. Ausgleichen einer Gradation vorgenommen wird, die nach einem Ditherverfahren während einer Pseudohalbton-Bestimmung in einer nachgeschalteten Digitalisierschaltung 66 erzielt wird.

Die Korrektur erfolgt nach folgenden Gleichungen:

Yout Mout Cout

Ca51 (Y-a52)) a53 (a54 (M-a55)) a56 (a57 (C-a58)) a59

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1
wobei a51 bis a59 beliebig gewählte Koeffizienten sind.

Die Dichtedaten für Y, M, C und Bk werden nach der Gradationskorrektur zusammen mit der Randgröße ED in die Digitalisierschaltung 66 zum binären Digitalisieren eingegeben.

Bei diesem Ausführungsbeispiel werden bei der Digitali-

-^q sierung zuerst die Bilddaten gleichförmig nach einem systematischen Ditherverfahren binär digitalisiert und entsprechende Bildelemente gemäß den Randdaten bzw. Randgrößen ED korrigiert. D.h., durch die Korrektur gemäß der in Fig. 8B gezeigten Wahrheitstabelle wird das Bild mit den infolge des systematischen Ditherverfahrens unscharfen Randbereichen zu einem Bild mit Pseudohalbton-Wiedergabe mit betonten bzw. hervorgehobenen Konturen.

Die in der Bildverarbeitungsschaltung 33 verarbeiteten _nn und in binäre Signale bzw. Dichtedaten umgesetzten Bildsignale für die vier Farben Y, M, C und Bk werden über eine Leitung 51 in einen Leser/Drucker-Synchronisierspeicher 34 eingegeben.

Verarbeitung an dem Drucker

Bevor die Funktion des Leser/Drucker-Synchronisierspeichers 34 beschrieben wird, wird der Kopfdatensynchronisierungs-Signalgenerator 37 beschrieben. Gemäß den Fig. _n 6D und 6E erzeugt der Signalgenerator 37 synchron mit den

Drehmelderimpulsen für den Drucker-Hauptabtastungs-Motor 6b ein Düsenzeilen-Freigabesignal NLE, das eine Information über die Lage in der Leser-Hauptabtastungs-Richtung darstellt und den nutzbaren Bereich der Kopfdaten in der

_o_ Unterabtastrichtung mit einer Auflösung 1 angibt. Das

Signal NLE wird über eine Leitung 52 an einen Kopfsyn-

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chronisierungs-Signalgenerator 38 abgegeben. Der Kopfsynchronisierungs-Signalgenerator 38 erhält über eine Leitung 53 ein Signal aus einem Lagesensor 16 für die Registrierstellung des Druckers. Der Signalgenerator 38 gibt für eine jede Farbe des Lesers bzw. Druckers ein Düsenfreigabesignal NE dadurch ab, daß das Signal NLE gezählt wird und eine Verzögerungszeit von dem Zeitpunkt, an dem die Kopfeinheit 18 an der Registrierstellung .,Q vorbeiläuft/bis zu dem Zeitpunkt eingeführt wird, an dem die Kopfeinheit eine Kopieranfangsstellung erreicht. Das Signal NE stellt in der Hauptabtastrichtung eine Kopiebreite dar, die einem Kopierblattformat entspricht.

Der Leser/Drucker-Synchronisierspeicher 34 dient dazu, die Drehzahldifferenz zwischen den Motoren 6a und 6b zu puffern bzw. auszugleichen und dementsprechend die von dem Leser eingegebenen Dichtedaten synchron mit der Druckergeschwindigkeit, nämlich synchron mit dem Signal NLE auszugeben. In den Leser/Drucker-Synchronisierspei-

eher 34 werden aufeinanderfolgend synchron mit den Signalen VLE die aus der Bildverarbeitungsschaltung 33 eingegebenen Signale VDV, nämlich die nutzbaren Bereiche der Bilddaten eingeschrieben. Wenn aus dem Kopfsynchronisierungs-Signalgenerator 38 das Signal NE eingegeben wird, nämlich sich der Tintenstrahlkopf in dem Kopiebereich befindet, werden aus dem Leser/Drucker-Synchronisierspeicher 34 synchron mit den Signalen NLE aufeinanderfolgend die eingespeicherten Dichtedaten als Kopfdaten

ausgelesen. Die aus dem Synchronisierspeicher 34 30

ausgelesenen Daten für einen jeweiligen Aufzeichnungskopf werden über eine Leitung 55 an eine Druckersynchronisierschaltung 35 ausgegeben.

Die Kopfdaten für alle vier Farben Y, M, C und Bk für eine Stelle S1 des Vorlagenbilds werden gleichzeitig in

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die Druckersynchronisierschaltung 35 eingegeben, in welcher die Lagen der jeweiligen vier Farbkopfdaten jeweils in einem Ausmaß versetzt werden, das dem jeweiligen Abstand zwischen den entsprechenden Köpfen in der Hauptabtastrichtung entspricht.

Im einzelnen wird hierbei gemäß Fig. 6F angenommen, daß die Abstände zwischen den jeweiligen Tintenstrahlköpfen für die entsprechenden Farben Y, M, C und Bk jeweils L2 sind und die Hauptabtastgeschwindigkeit V ist. Zum genauen Ausrichten eines mit den vier Farbtinten Y, M, C und Bk erzeugten Bilds der Vorlage auf die gleiche Stelle in der Richtung der Hauptabtastung mit den Tintenstrahl-

2g köpfen werden die jeweiligen Farbköpfe so geschaltet, daß sie die Tinte mit einer jeweiligen zeitlichen Verzögerung von L2/V ausstoßen. Im einzelnen werden die jeweiligen Farbkopfdaten für M, C und Bk zeitweilig in Pufferspeichern der Druckersynchronisierschaltung 35 gespeichert, bis der entsprechende Farbkopf in der Hauptabtastrichtung die Stelle erreicht, an der zuerst der Y-Kopf ein Bild erzeugt. Unter diesen Zeitsteuerungen werden die jeweiligen Farbkopfdaten aufeinanderfolgend aus der Druckersynchronisierschaltung 35 ausgegeben und in eine Kopf- treiberschaltung 36 eingegeben. In der Fig. 6F ist die vertikale Richtung nicht die Unterabtastrichtung, sondern die Zeitachse.

In die Druckersynchronisierschaltung 35 wird auch das Signal NE eingegeben, das den Kopiebereich für den Y-Kopf anzeigt. Auf dem Signal NE beruhend gibt die Druckersynchronisierschaltung 35 für eine jede Farbe ein Kopfansteuerungs-Freigabesignal HDE aus, das ein Abstrahlungsintervall für den jeweiligen Farbkopf anzeigtund das über eine Leitung in die Kopftreiberschaltung 36 eingegeben wird. Die Kopftreiberschaltung 36 gibt entsprechend

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1
den Signalen NE, NLE und HDE sowie den Taktsignalen 4 an die Kopfeinheit 18 ein Steuersignal für die Tintenstrahlköpfe und jeweilige Farbkopfdaten ab.

Gemäß der vorstehend beschriebenen Ablauffolge wird das Bild einer Vorlage mit dem Leser 3 gelesen und mit dem Drucker 4 reproduziert. Auf das Erfassen des jeweils von dem Leser 3 bzw. dem Drucker 4 erzeugten Signals VE bzw. IQ NE hin ermittelt die Bildsteuereinheit 24 das Ende des Kopierens einer einzelnen Hauptabtastzeile (Schritt 14), wonach ein Schritt 15 folgt.

Nachverarbeitung

Bei dem Schritt 15 wird von der AblaufSteuereinheit 23 zuerst die Beleuchtungslampe 19 ausgeschaltet und jeweils ein Motorausschaltsignal in die Motortreiberschaltungen 26a und 26b für den Leser bzw. den Drucker eingegeben.

Danach werden den Motoren 6a und 6b Rücklauf-Drehzahldaten und ein Drehstartsignal zugeführt, um sie für eine Rücklaufbewegung in Drehung zu versetzen, bis die bei dem Erreichen der jeweiligen Lagesensoren 11 bzw. 12 für die Hauptabtastungs-Ausgangsstellungen angehalten werden. Bei

_oc einem Schritt 16 werden dem Schrittmotor 9a für die Unterabtastung mit dem Leser zur Unterabtastungs-Vorwärtsdrehung Impulse in einer' vorbestimmten, jeweils einem Maßstab entsprechenden Anzahl zugeführt, wodurch ein Unterabtastungs-Vorschub um eine Zeile herbeigeführt wird. Auf gleichartige Weise wird der Schrittmotor 9b für

die Unterabtastung mit dem Drucker gleichfalls zu einem Unterabtastungs-Vorschub um eine Zeile angetrieben. Danach wird bei einem Schritt 17 ein Unterabtastzähler aufgestuft. Bei einem Schritt 18 wird ermittelt, ob der Zählstand des Unterabtastzählers einen Wert erreicht hat,

der der Länge der Kopie entspricht. Wenn der Wert nicht

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erreicht ist, wird von dem Schritt 8 an wieder eine Hauptabtastung ausgeführt, bis der Unterabtastzähler hochgezählt hat. Wenn der Unterabtastzähler hochgezählt g hat, folgt der Schritt 2, bei dem den jeweiligen Unterabtastungs-Motoren für den Leser und den Drucker zur Unterabtastungs-Rücklaufdrehung eine vorbestimmte Anzahl von Impulsen zugeführt wird, um dadurch den Leser und den Drucker in entsprechende Ausgangsstellungen zurückzu-,Q führen. Danach wird bei dem Schritt 3 die Kopfauffrischung zum Reinigen der Tintenstrahldüsen nach dem Beenden des Kopierens ausgeführt, wonach bei dem Schritt 5 nächste Kopierbefehle abgewartet werden. Damit ist der grundlegende Betriebsablauf in dem Gerät beschrieben.

Raumfi1terung

Die Einzelheiten der Raumfilterung werden anhand der Fig. 9A bis 9E und der Fig. 10 und 11 beschrieben. Gemäß der „_ vorstehenden Beschreibung erfolgt bei dem Ausführungsbeispiel der Randauszug mittels einer 5x5-Faltungsmaske, die in Fig. 9A gezeigt ist. Ein Koeffizient kann durch die Gleichung

E=(A+B+C+D+F+G+H+I)/8

ausgedrückt werden, während die Randgröße ED für ein mittiges Bildelement E als zweite Ableitung bzw. zweites (Laplace-) Differential mit dessen Polarität abgeleitet ^Wird·

Allgemein wird eine Änderung der Tönung oder Färbung eines Bilds durch f(x) gemäß Fig. 9B (A) ausgedrückt, wobei χ eine Strecke in der Richtung einer einzelnen

Abtastung des Bilds darstellt. Die zweite Ableitung von 35

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f(x), nämlich d²f zu der in Fig. 9B (B) gezeigten,

während eine Differenz f(x)- d²f zu der in Fig. 9B (D)

ctx"²"

gezeigten wird. Bekanntermaßen wird mit diesem Vorgang eine Betonung bzw. Hervorhebung einer Änderung im Bild herbeigeführt. Durch Anwendung eines Quadratrasters bzw. einer Laplace-Maske in bezug auf die Hauptabtastrichtung JLQ und die Unterabtastrichtung können die Konturen in einem Bild in allen Richtungen betont bzw. hervorgehoben werden.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Raumfilterung zum •^5 Betonen der Konturen unter Verwendung einer Laplace-Maske und eines Faltungs-Rechenvorgangs vorgenommen. Wenn die Laplace-Maske bei dem Abtastsystem gemäß diesem Ausführungsbeispiel angewendet wird, entsteht ein Problem gemäß der Darstellung in Fig. 10. Zieht man im einzelnen die OQ Unterabtastung in einer N-ten und einer (N+1)-ten Zeile in Betracht, so erstreckt sich bei einer Anzahl η von Ladungskopplungs- bzw. Lesesensor-Bildelementen der Maskenanwendungsbereich von dem dritten Bildelement bis zu dem (n-2)-ten Bildelement. Dies ist deshalb der Fall, 2g weil die Anzahl der Maskendaten-Bildelemente unzureichend wird, wenn die Maske an einem abgebrochenen bzw. Unstetigkeitsbereich des gelesenen Bilds angewendet wird und deren Bezugs-Bildelement (Mitten-Bildelement) dem Ende des Maskenbereichs nahe kommt. Zur Lösung dieses _on Problems können die Bildelementedaten an dem Unstetigkeitsbereich, nämlich die Enddaten bei dem Signal VLE in der N-ten Unterabtastzeile in einen Speicher eingespeichert werden, um sie als obere bzw. Anfangsdaten bei dem Signal VLE in der (N+1)-ten Unterabtastzeile einzusetzen. In diesem Fall ist es jedoch bei dem Lesen einer Vorlage im Format A1 mit einer Auflösung von 16 Linien/mm im

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Hinblick auf das Produkt (längere Seite des Formats A1 χ Auflösung χ Anzahl der Speicherzeilen) erforderlich, einen 26,3 kByte-Speicher (für 8 Bit je Bildelement) sowie einen Zähler für 13456 Schritte zu verwenden.

Ferner ist auch eine komplizierte Steuerschaltung erforderlich. Zur Lösung dieses Problems wird bei dem erfindungsgemäßen Bildreproduktionsgerät ein Verfahren angewandt, das im folgenden anhand der Fig. 11 beschrie-

,Q ben wird.

Bei diesem Ausführungsbeispiel, bei dem eine 5x5-Maske verwendet wird, werden zuerst bei einer Anzahl m von Sensorbildelementen für das Lesen der Vorlage die End-T_c Bildelemente vom (m-3)-ten Bildelement bis zum m-ten Bildelement bei dem Signal VLE in der N-ten Unterabtastzeile gelesen, wonach sie bei dem Signal VLE in der (N+1)-ten Unterabtastzeile erneut als Anfangsbildelemente vom ersten bis zum vierten Bildelement gelesen werden. Infolgedessen wird die Laplace-Maske an allen zu lesenden

Bildelementen angewandt, wodurch ein Bild erzielbar ist, in dem alle Konturen betont sind. Ferner wird die Anzahl η der Daten für die Tintenstrahlköpfe zu (m-4), so daß sie selbst dann ausreichend ist, wenn die Anzahl der Aufzeichnungsköpfe geringer als diejenige der Lesesensor-Bildelemente ist. Die Vorschubstrecke je Einzelschritt bei der Unterabtastung mit dem Drucker wird gleichfalls zu (m-4). Dies kann durch die Gleichung

η = m - (x - 1 )

ausgedrückt werden, wobei m die Anzahl der Lesesensor-Bildelemente ist, η die Anzahl der Druckerelemente in dem Mehrfachschreibkopf ist und χ die Anzahl der Rasterfelder

der Maske längs einer Richtung ist. Diese Gleichung gilt 35

dann, wenn alle Lesesensorbildelemente benutzt werden.

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Falls nicht alle Bildelemente benutzt werden, ist es ausreichend, die Bedingung η 2. m - (x - 1) zu erfüllen. Nimmt man hinsichtlich der Hauptabtastrichtung an, daß S6 g nach Fig. 11 der Endbereich der Vorlage ist, so erstreckt sich der Bilddatenbereich von einer Stelle S7 bis zu einer Stelle zwei Bildelemente vor dem Endbereich der Vorlage. Der Lesevorgang wird jedoch bis zu dem Endbereich der Vorlage fortgesetzt.

Drehmelder

Als nächstes wird anhand der Fig. 7E eine spezielle Gestaltung des Drehmelders beschrieben. Wenn mit dem Motor 6a bei dem in Fig. 5 gezeigten Schritt 12eineHauptabtastung beginnt, werden die Drehmelderimpulse aus dem Drehmelder 7a über die Leitung 42 zu dem Bilddatensynchronisierungs-Signalgenerator 28 übertragen sowie in einer ersten festen Teilerstufe 71a eines Frequenzteilers

71 durch η geteilt. Es wird nun die Funktion der festen 20

Teilerstufe 71a beschrieben.

Die Drehmelderimpulse und die daraus durch Frequenzteilung gewonnenen Vorderflanken sind schematisch in den

„_ Fig. 12A, 12B, 12D und 12E gezeigt. Die Fig. 12C, 12F und 2b

12G zeigen Kurvenformen von Drehmeldeimpulsen und durch Teilung derselben erhaltenen Impulsen gemäß einem Beispiel in der Betrachtung mit einem Oszillographen. Eine Periode TO idealer Drehmelderimpulse ist konstant,

so daß daher auch eine Periode T1 geteilter Impulse 30

konstant wird. In der Praxis besteht jedoch bei der tatsächlichen Periode der Drehmelderimpulse in bezug auf TO ein Fehler ΔΊΟ, der auf Winkelfehler zurückzuführen ist, welche durch die Bearbeitungsgenauigkeit bei dem

Drehmelder, durch Schlupf, durch Spiel, durch die Bear-35

beitungsgenauigkeit und dergleichen bei den Hauptab-

-31- DE 5333

tastungs-Antriebsmechanismen und durch Laständerungen hervorgerufen werden. Falls diese tatsächlichen Drehmelderimpulse als Informationen über die Lage der Bildelemente herangezogen werden, werden Unstetigkeitsbereiche in der Unterabtastrichtung nicht gesteuert. Durch das Teilen der Drehmelderimpulse wird jedoch eine Mittelung solcher Fehler erreicht, so daß ein Verhältnis ZVT1 :T1 (bezüglich des Winkelfehlers der geteilten Impulsperio- ^q den) verglichen mit dem Verhältnis /i>T0:T0 klein wird. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird das Fehlerverhältnis auf die Hälfte verringert, was aus folgenden Werten ersichtlich ist: TO = 52μ5, ΔΤ0 = 3,6μ5 (6,9 S), T1 = 625 με, ΔΤ1 = 20 με (3,2 S).

Motor-Drehmelderimpulse ^M, an denen mit der festen Teilerstufe 71a der Fehler verringert ist, werden gemäß Fig. 7 A in nachgeschalteten Teilerstufen in verschiedenen Teilungsverhältnissen geteilt. Diese geteilten Drehmelderimpulse werden dann entsprechend einem über eine Leitung 49 eingegebenen Maßstabsignal mit UND-Gliedern 72a bis 72d und einem ODER-Glied 73 durchgeschaltet, wodurch eines dieser Signale als Impulssignal $M4 gewählt wird. Selbst wenn daher die Drehzahl des Motors 6a für die Hauptabtastung mit dem Leser sich bei dem Kopieren mit verändertem Maßstab entsprechend dem Maßstab- bzw. Vergrößerungsfaktor ändert, wird das Impulssignal $iM4 mit konstanter Periode erzeugt. Daher ändert sich gemäß Fig. 7B bei der Hauptabtastung mit dem Leser die Anzahl der

_n bei der Maßstabänderungs-Betriebsart gelesenen Zeilen bzw. Linien entsprechend dem Maßstab- bzw. Vergrößerungsfaktor in einem jeweiligen Intervall zwischen S10 bis S12. Daher ist unabhängig von dem Vergrößerungsfaktor ein Kopieren mit hoher Auflösung möglich. Sobald während der Hauptabtastung mit dem Leser ein Ausgangssignal des Lagesensors 15 für die Leser-Registrierstellung erfaßt

-32- DH 5333

wird, werden ein D-Flip-Flop 61, ein JK-Flip-Flop 62 und ein NAND-Glied 63 so geschaltet, daß gemäß dem Zeitdiagramm in Fig. 7F synchron mit dem Anstieg eines Bildtaktsignals CLK8 ein Signal CNT LOAD und ein Signal EN erzeugt werden. Das ^M4-Freigabesignal CNT-(zfM4-EN wird über eine Leitung 81 inein UND-Glied 64 und über eine Leitung 84 in ein UND-Glied 68 eingegeben.

jQ Da dem UND-Glied 64 über eine Leitung 83 das Signal zugeführt wird, wird von dem Zeitpunkt der Eingabe des Signals CNT-^M4-EN an fortgesetzt das Signal $M4 ausgegeben. Daraufhin werden ein D-Flip-Flop 65, ein JK-Flip-Flop 66, ein UND-Glied 79, ein Inverter 67, ein Zähler 70 und das UND-Glied 68 so betrieben, daß unter der in Fig. 7F gezeigten Zeitsteuerung das Bildzeilenfreigabe-Signal VLE und ein Bildzeilen-Synchronisiersignal VLH erzeugt werden. Im einzelnen wird bei der Eingabe des Signals CNT-<zfM4-EN über die Leitung 84 in das UND-Glied 68 das Laden an einem Ladeanschluß des Zählers 70 aufgehoben, so daß die Eingabe eines Zählstand-Vorwählwerts an Anschlüssen D₁ bis D>, beendet wird. Danach wird aus dem UND-Glied 69 das Signal VLH ausgegeben und aus dem Flip-Flop 66 das Signal VLE über eine Leitung 85 in einen Zählungsfreigabeanschluß E des Zählers 70 eingegeben, um damit das Zählen der Vorderflanken der Impulse des Signals CLK8 zu beginnen. Wenn die Zählung bis zu dem vorgewählten Wert abgeschlossen ist, wird an einem Anschluß RC ein Übertragsignal ausgegeben und in den

_-. Anschluß K des Flip-Flops 66 eingegeben, um damit

_

synchron mit dem Signal CLK8 das Signal VLE abzubrechen. Gemäß der vorstehenden Beschreibung wird nach der Erfassung eines Ausgangssignals des Lagesensors 15 für die Leser-Registrierstellung und dem Anstieg des Signals _o_ 0M4 während der in dem Zähler 70 voreingestellten Zeit entsprechend dem Intervall des Signals VLE das Bildtakt-

ORiGlNAL INSPECTED

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signal CLK8 gezählt. D.h., das Signal VLE entspricht der Ausgabe der Bildelemente für eine einzelne Zeile.

Da das Signal VLH über eine Leitung 86 an einen Löschanschluß C sowie an Anschlüsse J und K eines JK-Flip-Flops 78 angelegt wird, wird während der Dauer des Signals VLH zunächst einmal über ein NOR-Glied 80 ein Lesesensor-

Startsignal CCD START ausgegeben. Das Signal CCD START jQ hat die Dauer eines Zyklus des Taktsignals ^-CLK4, aus dem das geteilte Signal ^-CLK8 erzeugt wird. Das Signal CCD START wird über eine Leitung 57 in die Lesesensor-Treiberschaltung 29 eingegeben, mit der synchron mit diesem Signal die Daten aus der Ladungskopplungseinheit j^g bzw. dem Lesesensor 17 ausgelesen werden sowie ein in Fig. 7E gezeigtes Bilddaten-Startsignal VIDEO DATA START abgegeben und über eine Leitung 87 in den Bilddatensynchronisierungs-Signalgenerator 28 eingegeben wird.

2Q Die Dauer des Bilddaten-Startsignals entspricht dem einzeiligen nutzbaren Bildbereich der jeweiligen Farbsensoren in dem Lesesensor 17.

Das in den Signalgenerator 28 eingegebene Bilddaten-Startsignal wird mit einem Inverter 74, einem D-Flip-Flop 75 und einem UND-Glied 77 in das Bilddaten-Freigabesignal VDE umgesetzt, das dann ausgegeben wird. Bei dem Anstieg des Signals VDE während eines Zyklus des Signals CLK4 wird wieder über ein UND-Glied 76, ein D-Flip-Flop 79 und das NOR-Glied 80 das Signal CCD START abgegeben.

Gemäß der vorstehenden Beschreibung wird das Signal CCD START zuerst zwangsweise nach dem Anstieg des Signals $M4 und danach unter konstanten Perioden ausgegeben. Da zum Lesen der Bildsignale aus dem Lesesensor das Taktsignal ^-CLK4 mit der doppelten Frequenz wie das Bildtaktsignal

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1
^-CLK8 herangezogen wird, ist es möglich, während des Intervalls des Signals VDE die Bildsignale zweifach zu lesen. Durch das Abfragen der zum zweitenmal ausgelesenen Bildsignale kann ein mit den Signalen $M4 synchrones Bild ausgelesen werden, ohne daß die Speicherzeit des Lesesensors verändert wird.

Das Signal CNT LOAD wird über eine Leitung 82 in den IQ Frequenzteiler 71 eingegeben, um damit alle enthaltenen Teilerstufen 71a bis 71e zu löschen. Daher tritt zugleich mit der Erfassung eines Ausgangssignals des Lagesensors 15 für die Leser-Registrierstellung ein Anstieg des Signals $$M4 auf. D.h., die Erfassung eines •je Ausgangssignals aus dem Lagesensor 15 ist innerhalb eines Fehlerbereichs möglich, der einem Impuls der Drehmelderimpulse bei maximaler Drehzahl entspricht.

Ein Kopfdaten-Synchronisiersignal für den Drucker wird auf gleichartige Weise wie bei dem vorstehend beschriebenen Vorgang für den Leser erhalten. D.h., nach der Erfassung eines Ausgangssignals des Lagesensors 16 für die Registrierstellung des Druckers werden die durch das Teilen der Drehmelderimpulse für den Drucker-Hauptabtastungs-Motor 6b erhaltenen Teilungsimpulse rückgesetzt. Durch das Rücksetzen der Impulse kann das Signal NLE erzielt werden.

Die Drucker-Drehmelderimpulse werden gleichermaßen wie

_or. die Leser-Drehmelderimpulse in einem Frequenzteiler in dem Kopfdatensynchronisierungs-Signalgenerator 37 geteilt, wodurch ein Fehler verringert wird, der in den Drehmelderimpulsen enthalten sein könnte. Auf den geteilten Impulsen beruhend wird das Signal NLE erzeugt,

__ gemäß dem mit der Kopftreiberschaltung 36 eine Aufzeichnung mittels des Kopfs gesteuert wird.

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Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die Hauptabtastung in der zur Aufreihungsrichtung der Elemente des Lesesensors und des Schreibkopfs senkrechten Richtung vorgenommen, während die Unterabtastung in der zur Hauptabtastrichtung senkrechten Richtung vorgenommen wird. Das Erzeugen des Bilds bzw. Kopieren erfolgt unter Wiederholung der Hauptabtastvorgänge. Die erfindungsgemäße Gestaltung ist jedoch auch in dem Fall anwendbar,

2Q daß ein Vollzeilen-Lesesensor und ein Vollzeilen-Schreibkopf eingesetzt werden, wobei die Raumfilterung längs der Aufreihungsrichtung der jeweiligen Elemente vorgenommen wird. D.h., die erfindungsgemäße Gestaltung ist auch in allen Fällen anwendbar, bei denen die

jK jeweiligen Elemente des Lesesensors und des Schreibkopfs in der gleichen Richtung wie die jeweiligen Abtastrichtungen ausgerichtet sind.

Gemäß der vorstehenden Beschreibung wird mit dem

2Q Lesesensor, der eine Vielzahl von Leseelementen hat, wiederholt eine Abtastung in der allgemein zu der Aufreihungsrichtung der Leseelemente senkrechten Richtung vorgenommen, um das gesamte Bild eines Blatts zu erhalten. In diesem Fall wird ein Unstetigkeitsbereich

„p. zwischen einer N-ten Abtastung und einer (N+1)-ten Abtastung unter Überlappung gelesen, so daß ein Bild hoher Qualität erzielt werden kann, ohne daß zusätzliche Speicher eingesetzt werden, wobei irgendein unnatürliches Aussehen des Bilds an dem Unstetigkeitsbereich vermieden

_Λ werden kann.

Ferner ist dadurch, daß die Anzahl der Leseelemente des Bild- bzw. Lesesensors in der Weise, daß sie größer als die Summe aus der Anzahl der Aufzeichnungselemente des Schreibkopfs und der um "1" verminderten Anzahl der Objekt-Bildelemente in der Kopf-Aufreihungsrichtung

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innerhalb des Raumfilterungsbereichs ist, eine räumliche bzw. Raumfilterung über den ganzen Bildbereich durch das überlappende Lesen des Unstetigkeitsbereichs des Bilds ermöglicht, wobei die Speicherkapazität des Geräts herabgesetzt werden kann.

Ein Bildreproduktionsgerät hat eine Leseeinheit zum Lesen einer Vorlage mit einer Vielzahl von in einer vorbestimm-

q ten Richtung aufgereihten Leseelementen, eine erste Abtasteinheit für das Bewegen der Leseeinheit in bezug auf die Vorlage in einer unter einem vorbestimmten Winkel zu der vorbestimmten Richtung liegenden Richtung und eine zweite Abtasteinheit zum Bewegen der Leseeinheit in bezug auf die Vorlage in der Weise, daß jeweils ein Teilbereich des Lesebereichs der Leseeinheit bei einer N-ten Abtastung und bei einer (N+1)-ten Abtastung der ersten Abtasteinheit überlappend gelesen wird.

- Leefseite -

Claims

Tedtke - Bühling - Kinne - Grupe 5SSE3£Ä

Pellmann - Grams - Struif

Dipl.-Ing. R. Kinne Dipl.-Ing. R Grupe Dipl.-Ing. B. Pellmann Dipl.-Ing. K. Grams Dipl.-Chem. Dr. B. Struif

Bavariaring 4, Postfach 202403 8000 München 2

Tel.: 089-539653 Telex: 5-24845 tipat Telecopier: 0 89-537377 cable: Germaniapatent München

18. November 1985 DE 5333

Patentansprüche 3540875

\\J. Bildreproduktionsgerät, gekennzeichnet durch eine Lesevorrichtung (3, 17) zum Lesen einer Vorlage (2 0) mit einer Vielzahl von in einer vorbestimmten Richtung aufgereihten Leseelementen, eine erste Abtastvorrichtung (6a) zum Bewegen der Lesevorrichtung in bezug auf die Vorlage in einer Richtung, die zu der vorbestimmten Richtung einen vorbestimmten Winkel einnimmt, und eine zweite Abtastvorrichtung (9a) zum Bewegen der Lesevorrichtung in bezug auf die Vorlage in der Weise, daß ein jj Teil des Lesebereichs der Lesevorrichtung bei einer N-ten Abtastung und einer (N+1)-ten Abtastung mit der ersten Abtastvorrichtung überlappend gelesen wird.
2. Bildreproduktionsgerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Verarbeitungseinrichtung (33) zur zweidimensionalen Raumfilterung eines Leseausgangssignals der Lesevorrichtung (3, 17).
3. Bildreproduktionsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung der Bewegung mit der zweiten Abtastvorrichtung (9a) mit der vorbestimmten Richtung übereinstimmt.

Dresdner Bank (Muni hon) Kto 3939 844 Bayer. Vereinsbank (München) KIo BOB 941 Posischeck (München) KIo 670-43-804

-2- DE 5333
4. Bildreproduktionsgerät nach einem der Ansprüche 1

bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der vorbestimmte Winkel im wesentlichen der rechte Winkel ist.
5. Bildreproduktionsgerät, gekennzeichnet durch eine

Lesevorrichtung (3, 17) zum Lesen einer Vorlage (20) mit einer Vielzahl von Leseelementen, eine Verarbeitungseinrichtung (33) zur Raumfilterung von mittels der Lesevorrichtung gelesenen Bilddaten und eine Aufzeichnungsvorrichtung (4, 18) mit einer Vielzahl von Aufzeichnungselementen zur Aufzeichnung gemäß einem verarbeiteten Ausgangssignal der Verarbeitungseinrichtung, wobei die Anzahl der in einer vorbestimmten Richtung aufgereihten r. Leseelemente der Lesevorrichtung um eine Anzahl, die größer als die um "1" verminderte Anzahl von Bildelementen in der vorbestimmten Richtung bei der Filterungsverarbeitung ist, größer als die Anzahl der Aufzeichnungselemente der Aufzeichnungsvorrichtung in der vorbestimmten Richtung gewählt ist.
6. Bildreproduktionsgerät nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Lese-Hauptäbtastvorrichtung (6a) zur Hauptabtastung mit der Lesevorrichtung (3, 17) in einer

Richtung, die im wesentlichen zur Aufreihungsrichtung der 25

Leseelemente senkrecht ist, eine Aufzeichnungs-Hauptabtastvorrichtung (6b) zur Hauptabtastung mit der Aufzeichnungsvorrichtung (4, 18) in einer Richtung, die im wesentlichen zu der Aufreihungsrichtung der Aufzeichnungselemente senkrecht ist, eine Lese-Unterabtastvor-30

richtung (9a) zur Unterabtastung mit der Lesevorrichtung in einer Richtung, die im wesentlichen zu der Hauptabtastrichtung senkrecht ist, und eine Aufzeichnungs-Unterabtastvorrichtung (9b) zur Unterabtastung mit der

Aufzeichnungsvorrichtung in einer Richtung, die im 35

wesentlichen zu der Hauptabtastrichtung senkrecht ist.

-3- DE 5333
7. Bildreproduktionsgerät nach Anspruch 6, dadurch

gekennzeichnet, daß die Richtungen der Unterabtastungen mit der Lese-Unterabtastvorrichtung (9a) und der Aufzeichnungs-Unterabtastvorrichtung (9b) mit der vorbestimmten Richtung übereinstimmen.
8. Bildreproduktionsgerät nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungsein-

Q richtung (33) eine Konturenbetonungs-Verarbeitung ausführt.