DE3542884C2

DE3542884C2 -

Info

Publication number: DE3542884C2
Application number: DE3542884A
Authority: DE
Inventors: Shizuo Tokio/Tokyo Jp Hasegawa; Nobuo Kawasaki Kanagawa Jp Matsuoka
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1984-12-04
Filing date: 1985-12-04
Publication date: 1991-01-03
Also published as: US4891690A; DE3542884A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Farbbildlesegerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein solches Farbbildlesegerät ist aus der DE 30 04 717 A1 bekannt. Bei diesem bekannten Gerät wird mit durchgehenden Zeilensensoren gearbeitet, die jeweils die gesamte Zeilenlänge abtasten. Zum farbselektiven Zeilenlesen sind drei Zeilensensoren vorhanden, die jeweils eine Vorlagenfarbe der jeweils abgetasteten Zeile erfassen und lesen, wobei die drei Zeilensensoren dieselbe Abtastzeile lesen. Eine Unterteilung der Zeilensensoren in mehrere lineare Sensoren ist nicht vorgesehen. Die mit dieser Anordnung erzielbare Bildqualität kann nicht in jedem Fall zufriedenstellen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Farbbildlesegerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 derart weiterzubilden, daß bei einfacher Weiterverarbeitung der abgegebenen Signale ein Lesen mit gutem Auflösungsvermögen ermöglicht ist.

Diese Aufgabe wird mit den im Patentanspruch 1 genannten Merkmalen gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Farbbildlesegerät sind somit mehrere lineare Sensoren zum aufgeteilten Lesen der Vorlagenzeilen derart angeordnet, daß sie auf jeweils unterschiedliche Zeilen gerichtet sind. Dies ermöglicht eine Gestaltung miteinander seitlich überlappender linearer Sensoren derart, daß sich die effektiven Gesichtsfeldbereiche der einzelnen linearen Sensoren nahtlos aneinander anschließen können und damit ein Zeilenlesen ohne notwendige Verkleinerung und mit hohem Auflösungsvermögen ermöglicht ist. Durch die erfindungsgemäße Umsetzeinrichtung wird dabei erreicht, daß farbselektive Ausgangssignale für jeweils eine volle Vorlagenzeile erhalten werden, die damit in einfacher Weise weiterverarbeitbar sind.

Eine Unterteilung eines Zeilensensors in drei kürzere lineare Sensoren, die in ihrer Gesamtheit jeweils eine Abtastzeile lesen, ist aus Springstein, K.-A.: Elektronische Bildverarbeitung von A bis Z, Itzehoe, Verlag Beruf und Schule, 1982, Seiten 57 bis 60, bekannt. Die drei dort vorgesehenen linearen Sensoren lesen jeweils einen Abschnitt derselben Abtastzeile und sind unter gewissen gegenseitigem Abstand entlang einer Geraden angeordnet. Diese Anordnung bedingt jedoch, daß der über eine Optik auf dem jeweiligen linearen Sensor fokussierte Vorlagenzeilenabschnitt mit etwas verkleinertem Maßstab projiziert wird, so daß das Auflösungsvermögen beim Lesen der Vorlagenzeile verringert ist.

In der DE 33 36 588 A1 ist ein Farbbildlesegerät beschrieben, bei dem das Abbilden einer Vorlage zeilenweise auf eine Bildsensoranordnung projiziert wird. Die Bildsensoranordnung besteht aus drei parallelen Bildsensoren, die jeweils nur mit den unterschiedlichen Farbauszügen des der gerade abgetasteten Zeile entsprechenden Bildes bestrahlt werden. Die Länge jedes Bildsensors entspricht hierbei der vollen Zeilenbreite, um die gesamte zugehörige Farbinformation der abgetasteten Zeile aufnehmen zu können.

Ein ähnliches Lesegerät ist auch aus der GB-OS 21 02 239 bekannt. Dort wird das Abbilden der Vorlage über einen Strahlteiler geführt, der das Bildlicht in zwei Lichtstrahlen unterschiedlicher Wellenlängen aufteilt. Die beiden strahlgeteilten Lichtstrahlen werden dann jeweils auf einen Bildsensor projiziert, so daß entsprechende Farbtrennsignale gewonnen werden. Diese Farbtrennsignale werden dann zur Vermittlung der ursprünglichen Vorlagenfolie weiterverarbeitet. Auch hier müssen die eingesetzten Bildsensoren der Breite der gelesenen Vorlage entsprechen, d. h. jeweils eine vollständige Zeile abtasten können.

Übereinstimmend hiermit erstreckt sich auch bei einem Farbkopiergerät gemäß der DE 32 39 994 der dort vorgeschlagene Bildsensor über die gesamte Zeilenbreite des abzutastenden Vorlagenbildes.

In dem IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 15, No. 5, Oktober 1972, S. 1558 bis 1559, ist ein Faksimilegerät beschrieben, bei dem eine lineare Anordnung von Fotosensoren vorhanden ist, die derart ausgerichtet sind, daß sie jeweils dieselbe Vorlagenzeile lesen. Die bei der Vorlagenabtastung von den Fotosensoren jeweils abgegebenen Ausgangssignale, die jeweils einer vollständigen Vorlagenzeile entsprechen, werden anschließend verarbeitet und für die Datenübertragung in ein serielles Signal umgesetzt. Es ist somit nur ein einziger, durch die Fotosensoranordnung gebildeter linearer Sensor vorhanden, der die gesamte Abtastzeile liest. Eine Anordnung mehrerer linearer Sensoren dergestalt, daß benachbarte Sensoren jeweils unterschiedliche Zeilen lesen, ist in dieser Druckschrift nicht angegeben.

Bei dem Farbfaksimilegerät gemäß Blay, A.: Farbfaksimileübertragung, in: Internationale elektronische Rundschau, 1971, Nr. 2, S. 39-40, wird mit einem farbselektiven Lesekopf gearbeitet, der drei Fotozellen aufweist, die auf jeweils unterschiedliche Farben ansprechen. Der Abtastkopf tastet jeweils zu einem Zeitpunkt nur ein einziges Bildelement ab. Diese Faksimilegeräte arbeiten somit nicht mit linearen Sensoren, die gleichzeitig mehrere nebeneinanderliegende Bildpunkte abtasten würden. Die farbselektiv abgetasteten Signale werden korrigiert. Ein gleichzeitiges Lesen unterschiedlicher Abschnitte unterschiedlicher Zeilen und die Bildung eines Summensignales aus diesen Ausgangssignalen ist auch in dieser Druckschrift nicht vorgesehen.

Die DE 28 38 098 A1 betrifft einen Farbbildabtaster, bei dem gleichzeitig jeweils zwei unterschiedliche Zeilen vollständig gelesen und hieraus jeweils unterschiedliche Farbsignale gewonnen werden. Die Farbsignale werden so umsortiert, daß für die jeweils gelesenen Abtastzeilen vollständige Mehrfarbensignale gebildet werden.

Pratt, K. William: Digital Image Processing, New York, John Wiley and Sons, 1978, S. 447-486, betrifft allgemein Korrekturverfahren, zeigt aber gleichfalls nicht die Maßnahme, mehrere Vorlagenbildzeilen gleichzeitig, aber jeweils nur teilweise, mittels mehrerer zeilenmäßig miteinander versetzter linearer kurzer Sensoren zu lesen und hierbei anfallende Bildsignale zu korrigieren.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1A und 1B schematische Ansichten eines Beispiels einer Bildleseeinheit,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Beispiels einer Ladungskopplungs-Farbsensoreinheit,

Fig. 3 eine schematische Ansicht einer Anordnung benachbarter Sensorbausteine,

Fig. 4 eine schematische Ansicht von Teilflächen eines Sensorbausteins,

Fig. 5 eine Draufsicht auf an einem Sensorbaustein angebrachte Farbfilter,

Fig. 6 Spektralkennlinien von Farbfiltern,

Fig. 7 eine Darstellung der spektralen Empfindlichkeit eines Fotosensorelements,

Fig. 8 eine schematische Ansicht des Aufbaus eines Teils der Bildleseeinheit,

Fig. 9 eine Darstellung von Thomson-Wright-Grundkurven,

Fig. 10 die Spektralkennlinie einer Fluoreszenzlampe,

Fig. 11 eine Darstellung der relativen Helligkeitsverteilung einer Fluoreszenzlampe,

Fig. 12 eine Schnittansicht eines digitalen Farbkopiergeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel,

Fig. 13 eine Blockdarstellung einer Sensorsignal- Verarbeitungseinheit,

Fig. 14 ein Schaltbild einer Bildsensor-Treiberschaltung,

Fig. 15A ein Schaltbild eines Beispiels einer Signalverarbeitungs-Leiterplatte,

Fig. 15B ein Zeitdiagramm der Funktionen verschiedener Teile der in Fig. 15A gezeigten Schaltung,

Fig. 16 eine Blockdarstellung des Aufbaus eines Speichers und einer Speichersteuereinheit,

Fig. 17 ein Zeitdiagramm der Funktionen verschiedener Teile der Signalverarbeitungseinheit,

Fig. 18 eine Blockdarstellung eines kleinen Speicherblocks,

Fig. 19, 20 und 21 Zeitdiagramme von Lese- und Schreibfunktionen eines Speichers,

Fig. 22 eine Blockdarstellung einer digitalen Farbsignal- Verarbeitungsschaltung,

Fig. 23 eine perspektivische Ansicht des Aufbaus einer Ladungsbild-Erzeugungseinheit in einem Drucker und

Fig. 24 eine A/D-Umsetzungskennlinie.

Es wird zunächst ein Ausführungsbeispiel beschrieben, bei dem zum Lesen eines Vorlagenbilds ein Kontakt-Farbsensor verwendet wird. Die Fig. 1A und 1B zeigen den Aufbau einer Bildleseeinheit bzw. einer Leseeinrichtung mit einem solchen Farbsensor. Nach Fig. 1A ist eine Einheit mit einer Sensoreinheit 11, die mit mehreren Ladungskopplungs-Plättchen bzw. Zeilensensoren versehen ist, mit einer konvergierenden Stablinsenanordnung 12, die an einer Sensoreinheit 11 angeordnet ist, und mit einer linienförmigen Lichtquelle 13 aufgebaut, die nahe der seitlichen Fläche der Stablinsenanordnung 12 angeordnet ist. In der Fig. 1A ist zwar nur eine Lichtquelle gezeigt, jedoch sind tatsächlich zwei Lichtquellen derart angeordnet, daß zwischen ihnen die Stablinsenanordnung 12 eingefaßt ist. Bei diesem Aufbau wird von der konvergierenden Stablinsenanordnung 12 das von der mit der Lichtquelle 13 beleuchteten Vorlage reflektierte Licht im Verhältnis 1 : 1, nämlich ohne irgendeine Verkleinerung bzw. Größenänderung auf den mehreren Ladungskopplungs-Bausteinen fokussiert.

Nach Fig. 1B sind die Sensoreinheit 11, die Stablinsenanordnung 12 und die Lichtquellen 13 zusammen mit einer Signalverarbeitungs-Leiterplatte 16 und einem die Leiterplatte mit der Sensoreinheit 11 verbindenden flexiblen Kabel 15 an einem Schlitten 14 angebracht, der über ein flexibles Kabel 17 mit dem Gerätehauptteil verbunden ist.

Auf diese Weise wird das auf die Zeilensensoren der Sensoreinheit 11 fokussierte optische Bild durch fotoelektrische Wandlung in den Ladungskopplungsvorrichtungen in Ladungen umgesetzt.

Gemäß Fig. 2 ist die Kontakt-Ladungskopplungs-Sensoreinheit 11 für das Lesen der Farbbilder mit fünf Ladungskopplungs-
Zeilensensoren 21 bis 25, die gestaffelt bzw. versetzt auf einem keramischen Substrat 26 angeordnet sind, einer Abdeckung 27 für das Substrat 26 und flexiblen Verbindungskabeln 28a bis 28f aufgebaut. In den Zeilensensoren 21 bis 25 ist jedes Fotosensorelement durch eine pn-Fotodiode mit einer Größe von 62,5 × 15,5 µm gebildet. Ein jeder Zeilensensor gemäß Fig. 4 enthält Fotosensorelemente mit 3168 Bits, wobei 12 Bits für Leerbildelemente D1 bis D12, an denen keine fotoempfindlichen Elemente angeschlossen sind, 24 Bits für gegenüber Licht abgeschirmte Bildelemente D13 bis D36, die mit einer Aluminiumabschirmung versehen sind, 36 Bits für Blind-Bildelemente D37 bis D72, 3072 Bits für nutzbare Bildelemente S1 bis S3072 und 24 Bits für hintere Blind- Bildelemente D73 bis D96 vorgesehen sind.

Gemäß Fig. 2 sind diese Zeilensensoren 21 bis 25 auf zwei Linien gestaffelt bzw. versetzt angeordnet. Gemäß Fig. 3 haben die unmittelbar benachbarten Zeilensensoren wie beispielsweise die Zeilensensoren 22 und 23 in der Unterabtasteinrichtung einen zwischen den Mitten der Fotosensorelemente gemessenen Abstand l. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Abstand l so gewählt, daß er gleich den Abmessungen von vier Bildelementen ist. Ferner haben die Zeilensensoren 21 bis 25 in der Hauptabtastrichtung eine gegenseitige Überlappung.

Gemäß der vorstehenden Erläuterung enthalten die Fotosensorelemente in jedem der Zeilensensoren 21 bis 25 von links nach rechts einen Leerbereich D1 bis D12, einen abgeschirmten Bereich D13 bis D36, einen Blindbereich D37 bis D72, einen nutzbaren Bildelementebereich S1 bis S3072 und einen hinteren Blindbereich D73 bis D96, wobei die Überlappung außerhalb des nutzbaren Bildelementebereichs mit den 3072 Bits zugelassen ist. Daher ist die effektive Lesebreite gleich 320 mm und damit geringfügig länger als die kürzere Seite des Formats A3 mit 297 mm.

Zum Erhalten von Farbsignalen müssen auf den Fotodioden der Zeilensensoren 21 bis 25 Farbfilter angebracht werden. Diese Farbfilter können auf das die Fotodioden bildende Silicium aufgekittet werden oder direkt auf dem Silicium ausgebildet werden. Bei dem ersten Verfahren können die Farbfilter auf einem Glassubstrat hergestellt werden, jedoch ist hierbei ein zusätzlicher Verfahrensschritt durch das Ankitten auszuführen, der einen Ausrichtungsfehler ergeben könnte. Es ist sehr schwierig, diesen Fehler bei dem Ankitten auf einige µm oder weniger zu verringern; dieser Fehler kann die Farbwiedergabe verschlechtern und eine Abschattungserscheinung bzw. Helligkeitsänderung ergeben. Andererseits kann nach dem letzteren Verfahren wegen des einfacheren Prozesses die Genauigkeit der Ausrichtung beträchtlich verbessert werden, da die Farbfilter auf einfache Weise in Deckung mit den Bildelementen auf dem Silicium hergestellt werden. Daher wird bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel das letztere Verfahren angewandt.

Im folgenden wird die Anordnung der Filter erläutert. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel werden aufeinanderfolgend wiederholt Filter Ye für Gelb, G für Grün und Cy für Cyan in dieser Aufeinanderfolge angeordnet, wobei drei benachbarte Bits ein Bildelement bei dem Lesen des Bilds bilden. Der Bereich außerhalb der Filter wird mit Aluminium abgeschirmt.

Die Fig. 6 zeigt die Spektralkennlinien der Filter für diese Farben. Gemäß Fig. 6 steigt die durch eine Kurve 61 dargestellte Durchlässigkeit des Gelbfilters von einer Wellenlänge von ungefähr 500 nm weg steil an. Die durch eine Kurve 62 dargestellte Durchlässigkeit des Cyanfilters zeigt einen Spitzenwert bei ungefähr 500 nm. Das bei diesem Ausführungsbeispiel durch das Übereinandersetzen des Cyanfilters und des Gelbfilters erhaltene Grünfilter zeigt gemäß der Darstellung durch eine Kurve 63 einen Spitzenwert der Durchlässigkeit bei ungefähr 500 nm. Ein wesentlicher Gesichtspunkt hinsichtlich der Spektralkennlinien dieser Filter liegt darin, daß bei einer Wellenlänge von ungefähr 700 nm, die außerhalb des für das menschliche Auge sichtbaren Bereichs liegt, die Durchlässigkeit nicht "0" ist.

Zum Erreichen einer naturgetreuen Farbwiedergabe muß die Kombination aus den Farbfiltern und den Zeilensensoren 21 bis 25 eine Funktion erfüllen, die derjenigen des menschlichen Auges gleichartig ist. Gemäß Fig. 7 zeigt die Spektralempfindlichkeit der Fotosensorelemente der Zeilensensoren 21 bis 25 einen Spitzenwert bei ungefähr 550 nm, wobei sich der nutzbare Bereich bis über 1000 nm hinaus erstreckt.

Daher können die mit den Farbfiltern gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel versehenen Fotosensorelemente der Zeilensensoren auf Licht mit einer Wellenlänge von über 700 nm ansprechen. Andererseits ist die Empfindlichkeit des menschlichen Auges bei einer Wellenlänge über 700 nm gleich "0". Infolgedessen kann durch die einfache Kombination der Zeilensensoren mit den Farbfiltern für Cyan, Grün und Gelb nicht die gleiche Funktion wie diejenige des menschlichen Auges erreicht werden. Aus diesem Grund wird bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel eine besondere Lichtquelle verwendet, was nachfolgend erläutert wird.

Nachstehend wird die konvergierende Stablinsenanordnung beschrieben. Gemäß Fig. 8 wird an der bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel verwendeten Stablinsenanordnung 12 im Brennpunkt an der Eintrittseite einer Vorlagenebene 81 angeordnet, während an dem Brennpunkt an der Austrittseite auf zwei Linien jeweils Ladungskopplungsbausteine bzw. Zeilensensoren 82 angeordnet werden. Auf diese Weise besteht zwischen der Vorlagenebene 81 und den Zeilensensoren 82 ein Abbildungszusammenhang. Daher wird ein Bild an der Vorlagenebene 81 als aufrechtes Bild gleicher Größe auf den Zeilensensoren 82 fokussiert. Da jedoch in Verbindung mit den Zeilensensoren in der vorangehend genannten versetzten Anordnung nur eine einzige Stablinsenanordnung bzw. Stablinsenreihe 12 verwendet wird, erhalten benachbarte Zeilensensoren Bilder, die an der Vorlagenebene 81 einen Abstand von vier Abtastzeilen bzw. Lesezeilen haben. Zum Erhalten von Bildsignalen für eine durchlaufende Lesezeile wird daher bei dem Ausführungsbeispiel ein besonderer Speicher verwendet, was nachfolgend erläutert wird.

Als Lichtquellen 13 werden bei dem Ausführungsbeispiel Fluoreszenzlampen verwendet. Gemäß der vorstehenden Erläuterung muß der Kontakt-Sensor für das Lesen des Farbbilds eine Farbempfindlichkeit haben, die gleich derjenigen des menschlichen Auges ist.

Die Fig. 9 zeigt Thomson-Wright-Grundkurven, die die spektrale Empfindlichkeit des menschlichen Auges darstellen, d. h. den Zusammenhang zwischen der Wellenlänge des Lichts und dem Empfinden der Helligkeit von farbigem Licht. Wie es aus Kurven P1, P2 und P3 ersichtlich ist, ist das menschliche Auge gegenüber Licht mit langer Wellenlänge über 700 nm unempfindlich.

Andererseits zeigt die Kombination aus den Zeilensensoren 21 bis 25 und den Farbfiltern noch Empfindlichkeit für das Licht mit einer Wellenlänge über 700 nm, so daß diese Kombination auf das Licht mit einer Wellenlänge über 700 nm hinaus anspricht, wenn mit weißem Licht beleuchtet wird.

Infolgedessen werden bei dem Ausführungsbeispiel Fluoreszenzlampen verwendet, die bei der spektralen Verteilung oberhalb von 700 nm eine geringe Lichtabgabe haben, wie es in Fig. 10 gezeigt ist. Die Fluoreszenzlampe ist zwar eine linienförmige Lichtquelle, jedoch ist in der Längsrichtung die Helligkeit nicht gleichförmig, da eine Beeinflussung durch die Heizelemente auftritt. Daher wird zum Erhalten einer gleichförmigen Helligkeit über die Länge der kürzeren Seite des Formats A3 hinweg die Röhrenlänge der Lampe länger, beispielsweise gemäß Fig. 11 zu 390 nm gewählt, wodurch innerhalb der kürzeren Seite des Formats A3 (mit 297 mm) in der Längsrichtung eine innerhalb von ± 5% gleichförmige Beleuchtung erzielt wird. Ferner wird zur Steigerung der Leuchtstärke die Fluoreszenzlampe mit einer Reflexionsschicht und mit einer Austrittsöffnung von 30° versehen.

Die Fig. 12 ist eine Schnittansicht eines digitalen Farbkopiergeräts 120, bei dem der vorstehend beschriebene Kontakt-Farbbildsensor in Ladungskopplungs- Ausführung verwendet ist und das einen Farbbildleser 121 und einen Farbbilddrucker 122 aufweist. Eine Vorlagenabtasteinheit auf einem Schlitten 14 gemäß Fig. 1 wird zur Unterabtastung in einer Richtung A bewegt, um dadurch das Bild einer auf einen Vorlagenauflagentisch aufgelegten Vorlage 123 zu lesen. Während der Bewegung der Vorlagenabtasteinheit werden die als Lichtquellen 13 dienenden Lampen eingeschaltet und es wird das von der Vorlage reflektierte Licht durch die Stablinsenanordnung 12 auf die Zeilensensoren der Sensoreinheit 11 fokussiert.

Die Sensoreinheit 11 hat fünf Zeilensensoren, die gestaffelt bzw. versetzt angeordnet sind und die jeweils 1024 Bildelemente bzw. 3072 Bits haben, wobei jedes Bildelement im Format 62,5 µm (1/16 mm) × 15,5 µm in drei Bereiche aufgeteilt ist, die jeweils mit dem Cyanfilter, dem Grünfilter bzw. dem Gelbfilter versehen sind.

Im folgenden wird eine elektrische Schaltung im Hinblick auf die Funktion der Sensoreinheit 11 beschrieben. Die elektrische Schaltung enthält eine Bildsensor-Treiberschaltung zur Ansteuerung der Zeilensensoren, eine analoge Verarbeitungseinheit mit einer analogen Verarbeitungsschaltung zum Umsetzen der Ausgangssignale der Zeilensensoren in eine für die Bildinformationen geeignete Form und eine digitale Verarbeitungsschaltung zum Umsetzen der Signale aus der analogen Verarbeitungseinheit in zur Aufzeichnung geeignete Signale. Die analoge Verarbeitungsschaltung wird zusammen mit der digitalen Verarbeitungsschaltung als Sensorsignal-Verarbeitungseinheit bezeichnet.

Im folgenden wird anhand der Fig. 14 die Bildsensor- Treiberschaltung erläutert, wobei als Beispiel die Schaltung für den Ladungskopplungs-Baustein 21 gewählt ist. Die Treiberschaltung verarbeitet Zweiphasen- Taktsignale Φ1 und Φ2 für die Ansteuerung des Zeilensensors 21, ein Abtastsynchronisiersignal SH, ein Rücksetzsignal RS und ein Ausgangssignal OS des Zeilensensors 21.

Ein Eingangsanschluß für das Taktsignal Φ1 ist mit einem Inverter 141 verbunden, dessen Ausgang über einen Widerstand 142 und einen hierzu parallelen Beschleunigungs- Kondensator 143 mit dem Eingang einer MOS-Treiberstufe 144 verbunden ist. Der Ausgang der Treiberstufe ist mit einem Eingang Φ1 des Zeilensensors 21 verbunden. Für das Taktsignal Φ2 ist eine gleichartige Schaltung vorgesehen. Ferner sind auf gleichartige Weise an Anschlüsse für das Abtastsynchronisierungssignal SH und das Rücksetzsignal RS jeweils Inverter 141, Widerstände 142, Kondensatoren 143 und MOS-Treiberstufen 144 angeschlossen.

Ein Sensoranschluß für das Ausgangssignal OS ist mit einer Emitterfolgerschaltung verbunden, die aus einem npn-Transistor 145, einem Kollektorwiderstand 146 und einem Emitterwiderstand 147 besteht. Eine Versorgungsspannung +V für den Zeilensensor 21 wird über eine Schaltung mit Kondensatoren 148 und 149 einem Eingang OD des Zeilensensors 21 zugeführt.

Die Zweiphasen-Taktsignale Φ1 und Φ2 sind für das bitserielle Übertragen der in den Bits des Zeilensensors 21 erzeugten Ladungen erforderlich.

Das Abtastsynchronisierungssignal SH wird zum Festlegen bzw. Abteilen einer Abtastperiode bei der Übertragung der Ladungen aus dem Zeilensensor 21 verwendet, während das Rücksetzsignal RS zum Löschen restlicher Ladungen in den Bits nach der Übertragung der Ladungen für die Bildelemente verwendet wird. Von dem Zeilensensor 21 werden die Ausgangssignale OS unter Synchronisierung mit den Zweiphasen- Taktsignalen Φ1 und Φ2 abgegeben. Gemäß Fig. 4 enthalten die Ausgangssignale OS je Zeilensensor nutzbare Signale mit 3072 Bits, Blindsignale, Leersignale und Bezugsschwarzpegel-Signale, welche aus den gegenüber Licht abgeschirmten Lichtelementen erhalten werden. Diese Signale haben genau bestimmte Bitstellen, wobei mit dem Bezugsschwarzpegel-Signal bzw. Bezugsschwarzsignal der Dunkelpegel der Fotosensorelemente wiedergegeben wird und dieses Signal zum Erhalten echter Ausgangssignale entsprechend den Farben herangezogen wird.

Die Fig. 13 zeigt eine Sensorsignal-Verarbeitungseinheit, die für jeden der Zeilensensoren 21 bis 25 vorgesehen ist. Im folgenden wird als Beispiel die Verarbeitungseinheit für den Zeilensensor 21 herangezogen.

Gemäß Fig. 13 werden analoge Ausgangssignale OS des Zeilensensors 21 über eine Pufferschaltung 131 Multiplexern 132 für das Aufteilen der Signale in ein Cyansignal Cy, ein Grünsignal G, ein Gelbsignal Ye und ein Schwarzsignal BK zugeführt. Danach wird in einer Dunkelwert-Unterdrückungseinheit 133 das aus einer Multiplexerstufe 132d erhaltene Schwarzsignal bzw. Bezugsschwarzpegel-Signal BK von den aus Multiplexerstufen 132a, 132b bzw. 132c erhaltenen Farbsignale Cy, G und Ye subtrahiert, um damit dem einfallenden Licht entsprechende und von dem Schwarzpegelsignal freie echte Ausgangssignale zu erhalten, die dann zu Spannungen für das Zuführen zu einer nachgeschalteten Farbumsetzeinheit 134 verstärkt werden.

Die Farbumsetzeinheit 134 erzeugt aus den von der Dunkelwert- Unterdrückungseinheit 133 abgegebenen Signalen Cy, G und Ye Elementar- bzw. Grundfarbensignale B für Blau, G für Grün und R für Rot und verstärkt diese Grundfarbensignale R, G und B auf einen geeigneten Eingangssignalpegel für eine Analog/Digital- bzw. A/D-Umsetzeinheit 135, die die analogen Signale aus der Farbumsetzeinheit 134 in digitale Signale umsetzt und diese in eine Speichereinheit 139 einspeichert.

Der Multiplexer 132 hat als Multiplexerstufen 132a bis 132d vier Abfrage/Halte- bzw. A/H-Schaltungen für das Aufteilen der Ausgangssignale der Pufferschaltung 132 in die Farbsignale bzw. das Schwarzsignal. Die Dunkelwert- Unterdrückungseinheit 133 besteht aus drei Differenzverstärkern 133a bis 133c. Die Farbumsetzeinheit 134 besteht aus drei Differenzverstärkern 134a bis 134c für das Umsetzen der Signale Cy, G und Ye in die Grundfarbensignale B, G und R mit dem Grünsignal G als Bezugssignal. Die A/D-Umsetzeinheit 135 besteht aus drei A/D-Umsetzern 135a bis 135c zum Umsetzen der verstärkten Farbsignale in digitale Signale und aus drei Speicherschaltungen 136a bis 136c zur Zwischenspeicherung der digitalen Ausgangssignale. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Analog-Verarbeitungsschaltungen bis zu den A/D- Umsetzern 135a bis 135c zusammen mit der Sensoreinheit 11 auf der Signalverarbeitungs-Leiterplatte 16 der Vorlagenabtasteinheit 14 angebracht und über das flexible Kabel 17 mit einer Hauptschaltungsplatte 124 verbunden, an der die Speicherschaltungen 136a bis 136c, die Speichereinheit 139 und eine nachfolgend beschriebene Digital- Signalverarbeitungseinheit angebracht sind. Infolgedessen erfolgt die Signalübertragung von der Vorlagenabtasteinheit 14 zu der Hauptschaltungsplatte 124 in digitaler Form und ist damit wenig empfindlich gegenüber Störsignaleinflüssen, wodurch eine zufriedenstellende Bildreproduktion gewährleistet ist.

Die Speichereinheit 139 ist mit Speicherbereichen 139a bis 139c für die verschiedenen Farben R, G und B ausgestattet.

Zusätzlich zu dem vorstehend erläuterten grundlegenden Aufbau der für den Zeilensensor 21 vorgesehenen Sensorsignal- Verarbeitungseinheit sind bestimmte Steuerelemente vorgesehen, die in Verbindung mit dem Funktionsprinzip erläutert werden.

Die Fig. 15A zeigt ausführlich den Schaltungsaufbau der Signalverarbeitungs-Leiterplatte 16 der Vorlagenabtasteinheit 14. Über ein flexibles Kabel 17-1 werden mehrere Taktimpulssignale und eine Versorgungsspannung für die Ansteuerung bzw. das Betreiben der Zeilensensoren und der Sensorsignal-Verarbeitungseinheit der Vorlagenabtasteinheit 14 zugeführt, die eine bewegbare Einheit bildet und die den Bildsensor, die Beleuchtungslampen, die Analogsignal- Verarbeitungsschaltung der Sensorsignal-Verarbeitungseinheit, eine Bildsensor-Treiberschaltung und das optische Linsensystem enthält. Andererseits werden über ein flexibles Kabel 17-2 die digitalen Farbsignale aus der Sensorsignal-Verarbeitungseinheit dem Gerätehauptteil zugeführt.

Die Fig. 15A zeigt Taktsignal-Pufferempfänger 153 für die Aufnahme der über das flexible Kabel 17-1 übertragenen mehreren Taktimpulssignale, Bildsensor-Takttreiberstufen 154 für das Anheben der Spannung der Signale aus den Pufferempfängern auf für das Betreiben des Bildsensors geeignete Werte, den Zeilensensor 21 zum Lesen des Bilds der Vorlage auf der Vorlagenauflage, A/H-Treiberstufen 156 zum Ansteuern der A/H-Schaltungen für die Aufnahme und das Festhalten der zeitlich seriellen Bildelemente- Farbsignale BK, C, G und Y aus dem Zeilensensor 21 gemäß jeweiligen Abfrageimpulsen SMPBK, SMPC bzw. SMPY für die jeweiligen Farben, einen Puffertransistor 157 für die Aufnahme der zeitlich seriellen Bildelemente-Farbsignale BK, C, G und Y aus dem Zeilensensor 21 und einen Verteiler-Puffertransistor 158 für das Übertragen der zeitlich seriellen Bildelemente-Farbsignale BK, C, G und Y aus dem Puffertransistor 157 zu den A/H-Schaltungen für die verschiedenen Farben.

Ferner zeigt die Fig. 15A Transistorschalter 1509 bis 1512 für das Abtrennen und jeweilige Festhalten der Farbsignale C für Cyan, G für Grün, Y für Gelb und BK für Schwarz aus dem Zeilensensor 21, einen C-Speicherkondensator 1514, einen G-Speicherkondensator 1515, einen Y- Speicherkondensator 1516 und einen BK-Speicherkondensator 1517 für das jeweilige Festhalten der Ausgangsspannungen der Transistorschalter 1509 bis 1512 als jeweilige Cyansignalspannung V_C′, Grünsignalspannung V_G′, Gelbsignalspannung V_Y′ und Schwarzpegel- bzw. Schwarzsignalspannung V_BK. Differenz-Feldeffekttransistoren 1518 bis 1520 mit hohem Eingangswiderstand für das Unterdrücken bzw. Ausscheiden der Komponente V_BK aus den Signalspannungen V_C′, V_G′ und V_Y′ und zum Verstärken dieser Signale, Pegelverschiebungs-Transistoren 1521 bis 1523 für das Ausscheiden einer Gleichspannungskomponente aus Bildelemente- Farbsignalen αV_C, βV_G, γV_Y, die durch das Ausscheiden der Komponente V_BK und die α-fache, β-fache bzw. γ-fache Verstärkung in den Differenz-Feldeffekttransistoren 1518 bis 1520 erhalten werden, und Emitterfolger- Transistoren 1524 bis 1526 zum Abgeben der Ausgangssignale der Pegelverschiebungs-Transistoren 1521 bis 1523 mit niedrigen Ausgangswiderständen.

Weiterhin zeigt die Fig. 15A einen B-Differenzverstärker/ Puffer 1527 zum Bilden der Differenz der Ausgangssignale des C-Emitterfolger- Transistors 1525 sowie zum Verstärken dieser Differenz auf das 1/H-fache zu einem Farbdifferenzsignal V_B/H, einen G-Differenzverstärker/Puffer 1528 zum Verstärken des Ausgangssignals des G-Emitterfolger-Transistors 1525 auf das 1/J-fache zu einem Signal V_G/J, einen R-Differenzverstärker/Puffer 1529 zum Bilden der Differenz der Ausgangssignale des G-Emitterfolger-Transistors 1525 und des Y-Emitterfolger-Transistors 1526 sowie zum Verstärken dieser Differenz auf das 1/I-fache zu einem Farbdifferenzsignal V_R/I, einen B-A/D-Umsetzer 1530 zum Umsetzen der analogen Bildelementsignale aus dem B-Differenzverstärker/ Puffer 1527 in digitale Bildelementsignale gemäß Taktimpulsen A/D CLKB, einen G-A/D-Umsetzer 1531 zum Umsetzen der analogen Bildelementsignale aus dem G- Differenzverstärker/Puffer 1528 in digitale Bildelementsignale gemäß Taktimpulsen A/D CLKG und einen R-A/D- Umsetzer 1532 zum Umsetzen der analogen Bildelementsignale aus dem R-Differenzverstärker/Puffer 1529 in digitale Bildelementsignale gemäß Taktimpulseen A/D CLKR.

Weiterhin zeigt die Fig. 15A Leitungstreiberstufen 1533 für das Übertragen der digitalen Bildelementsignale für die verschiedenen Farben zu dem Gerätehauptteil über das flexible Kabel 17-2 entsprechend den aus den A/D-Umsetzern 1530 bis 1532 erhaltenen digitalen Bildelementsignalen für Blau, Grün und Rot sowie eine Bezugsspannungsquelle 1534, zum Speisen der A/D-Umsetzer 1530 bis 1532 mit einer Bezugsspannung VREF für die Digitalumsetzung.

Im folgenden wird die Funktion der Bildsensor-Treiberschaltung und der Sensorsignal-Verarbeitungseinheit unter Bezugnahme auf die Fig. 15A und 15B erläutert. Die Sensoreinheit 11 bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist gemäß den vorangegangenen Ausführungen mit fünf Ladungskopplungs-Bausteinen 21 bis 25 ausgestattet, die jeweils unabhängig voneinander mit den nachstehend genannten Schaltungen für paralleles Arbeiten versehen sind. Es ist daher möglich, die für die Verarbeitung des Bilds einer Lesezeile erforderliche Zeitdauer zu verkürzen, wobei für die Vorrichtungen wie die A/D-Umsetzer keine sehr hohe Geschwindigkeit erforderlich ist.

Nach Fig. 15B werden zur Ansteuerung des Zeilensensors 21 Impulse SH gemäß , Impulse Φ1 gemäß , Impulse Φ2 gemäß und Impulse RS gemäß benötigt. Diese Ansteuerungsimpulse, deren Funktionen vorstehend erläutert sind, müssen infolge der Natur des Zeilensensors einen im Vergleich zu der Spannung der Impulse in dem Gerätehauptteil höheren Spannungspegel haben. Infolgedessen werden die von einem Sensor-Impulsgenerator 137 im Gerätehauptteil erzeugten Ansteuerungsimpulse über das flexible Kabel 17-1 zugeführt, dann in den Taktsignal-Pufferempfängern 153 einer Kurven- bzw. Impulsformung unterzogen, danach in den Takttreiberstufen 154 auf die höheren Spannungspegel angehoben und schließlich den Zeilensensoren 21 bis 25 zugeführt.

Auf diese Impulsspannungen hin geben die Zeilensensoren 21 bis 25 auf zeitlich serielle Weise die Farbauszugssignale V_C′, V_G′ und V_Y′ für Cyan, Grün bzw. Gelb entsprechend dem einfallenden Licht sowie das vorangehend genannte Schwarzsignal V_BK aus den gegenüber dem Licht abgeschirmten Bildelementen ab, wie es durch eine Kurve in Fig. 15B gezeigt ist.

Im einzelnen gibt der mit der vorstehend beschriebenen Bildsensor-Treiberschaltung angesteuerte Bildsensor, die Bildelement-Signalspannungen in der Aufeinanderfolge V_BK, V_C′, V_G′, V_Y′, V_C′, V_G′, V_Y′, . . . ab, wobei diese analogen Bildelementsignale bestimmten analogen Signalverarbeitungen und einer Digitalisierung unterzogen werden müssen, bevor sie der digitalen Verarbeitungseinheit in dem Gerätehauptteil zugeführt werden. Eine dieser analogen Signalverarbeitungen ist die Farbumsetzung, bei der die von den Zeilensensoren abgegebenen Bildelement-Farbsignale für Cyan, Grün und Gelb Bildelement nach Bildelement einer Berechnung zur Umsetzung in Signale für Blau, Grün und Rot unterzogen werden. Diese Umsetzung ist erforderlich, weil der Zeilensensor bei der Abgabe der Signale für Cyan, Grün und Gelb einen höheren Kontrast ergibt als bei der direkten Abgabe der Signale für Blau, Grün und Rot und weil die digitale Farbbild-Verarbeitungseinheit vereinfacht werden kann, wenn sie die Signale für Blau, Grün und Rot erhält. Eine weitere analoge Signalverarbeitung besteht darin, daß eine Leerlauf-Spannungskomponente ausgeschieden wird, die gleichförmig in den Farbauszugssignalen für Cyan, Grün und Gelb aus dem Zeilensensor enthalten ist. Die nachfolgend als V_BK bezeichnete Leerlauf-Spannungskomponente wird durch Schwankungen hinsichtlich des Dunkelpotentials der Fotodioden in den Zeilensensoren oder hinsichtlich der Ladungen in den Kanälen der Ladungskopplungsvorrichtung verursacht und ist in den Ausgangsspannungen V_C′, V_G′ und V_Y′ der Zeilensensoren mit jeweils dem gleichen Pegel enthalten. Diese Leerlauf-Spannungskomponente V_BK wird daher vor der Farbumsetzung beseitigt, um reine Farbsignal-Spannungskomponenten zu erhalten. Eine weitere analoge Signalverarbeitung besteht in dem Umsetzen der zeitlich seriellen Signale in parallele Signale für die genannte Farbumsetzung, nämlich für das Ausführen der Subtraktionen V_C-V_G und V_Y-V_G.

Im folgenden wird die Funktion bezüglich der Farbumsetzung in der Sensorsignal-Verarbeitungseinheit anhand der Fig. 15A und 15B erläutert. In Anbetracht dessen, daß die genannte Leerlauf-Spannungskomponente V_BK in den zeitlich seriellen Farbsignalen aus den Zeilensensoren enthalten ist, sind diese Signale durch V_C′ = (V_C + V_BK), V_G′ = (V_G + V_BK), V_Y′ = (V_Y + V_BK) darzustellen. Die zeitlich seriellen Farbsignale V_C′, V_G′ und V_Y′ sowie die Leerlauf- Spannungskomponente V_BK, die der Basis des Puffertransistors 157 zugeführt werden, werden zu dem Verteiler- Puffertransistor 158 weitergegeben, dessen Emitter im Gegenvorspannungszustand mit den Transistorschaltern 1509 bis 1512 für die verschiedenen Farben verbunden ist. Wenn kein Abfrageimpuls aus der entsprechenden A/H-Treiberstufe 156 vorliegt, entsteht zwischen dem Emitter und dem Kollektor des entsprechenden Transistorschalters ein hoher Widerstand, wodurch der jeweils entsprechende Speicherkondensator 1514 bis 1517 und der jeweils entsprechende Differenz-Feldeffekttransistor 1518 bis 1520, die an den Kollektor angeschlossen sind, von dem Emitter des Verteiler-Puffertransistors 158 getrennt sind, so daß auf diese Weise ein Signalhaltevorgang erreicht wird.

Die Abfrageimpulse SMPBK, SMPC, SMPG und SMPY für Schwarz, Cyan, Grün und Gelb gemäß den Kurven bzw. in Fig. 15B, die aus dem Gerätehauptteil über das flexible Kabel 17-1 zugeführt werden, werden den A/H-Treiberstufen 156 unter der dargestellten angepaßten Zeitsteuerung zugeführt. Die Transistorschalter 1509 bis 1512 nehmen in der Aufeinanderfolge der Abfrageimpulse jeweils ihren Zustand niedrigen Widerstands an, wodurch die zeitlich seriellen Spannungen V_BK, V_C′, V_G′, V_Y′, . . . an dem Emitter des Verteiler-Puffertransistors 158 zu den Speicherkondensatoren in der Aufeinanderfolge 1517, 1514, 1515 und 1516 übertragen werden. Auf diese Weise werden die zeitlich seriellen Farbsignalspannungen und die Leerlauf-Spannungskomponente in die parallelen Spannungen V_BK, V_C′, V_G′ und V_Y′ aufgeteilt. Wenn der jeweilige Abfrageimpuls endet, kehrt der jeweilige Transistorschalter 1509 bis 1512 sofort in den ursprünglichen Zustand hohen Widerstands zurück, wodurch die Spannungen V_BK, V_C′, V_G′ und V_Y′ jeweils in dem entsprechenden Speicherkondensator 1514 bis 1517 festgehalten bzw. gespeichert werden.

Die drei Differenz-Feldeffekttransistoren 1518 bis 1520, die jeweils mit einem Eingang an den entsprechenden Speicherkondensator 1514 bis 1516 und mit dem anderen Eingang an den Speicherkondensator 1517 für das Speichern der Leerlauf-Spannungskomponente angeschlossen sind, geben entsprechend den Differenzverstärker-Eigenschaften folgende Drain-Ausgangsspannungen ab:

FET 1518: α(V_C′-V_BK) = α(V_C+V_DK-V_DK) = αV_C (1)

FET 1519: β(V_G′-V_DK) = β(V_G+V_DK-V_DK) = βV_G (2)

FET 1520: γ(V_Y′-V_DK) = γ(V_Y+V_DK-V_DK) = γV_Y (3)

wobei α, β und γ die jeweiligen Spannungsverstärkungen der Feldeffektransistoren sind.

Gemäß der Darstellung durch die Gleichungen (1), (2) und (3) geben die Feldeffektransistoren Bildelement-Farbsignale αV_C, βV_G und γV_Y ab, die frei von der Leerlauf- Spannungskomponente V_BK sind und mit vorbestimmten Verstärkungen verstärkt sind, was in Fig. 15B durch Kurven und dargestellt ist.

Die Verstärkungen α, β und γ werden als Matrixkonstanten für die Farbumsetzung herangezogen, bei der zum Erzeugen des Blausignals V_B und des Rotsignals V_R aus den Signalen für Cyan, Grün und Gelb folgende Berechnungen vorgenommen werden:

HV_B = αV_C-βV_G (H = Konstante) (4)

JV_G = βV_G (J = Konstante) (5)

IV_R = γV_Y-βV_G (I = Konstante) (6)

Die Ausgangssignale der Differenz-Feldeffekttransistoren 1518 bis 1520 werden den Pegelverschiebungs-Transistoren 1521 bis 1523 zum parallelen Beseitigen einer den Bildelement- Farbsignalen V_C, βV_G und V_Y überlagerten Versetzungs- Gleichspannung, dann den Emitterfolger-Transistoren 1524 bis 1526 für die Ausgabe mit niedrigem Ausgangswiderstand und schließlich den Differenzverstärker/Puffern 1527 und 1529 für die Erfassung der Farbdifferenz zugeführt.

Der Differenzverstärker/Puffer 1527 führt die Berechnung gemäß der Gleichung (4) an den eingegebenen Signalen αV_C und βV_G durch seine Funktion als Differenzverstärker aus und beseitigt durch Verstärkung die Konstante H gemäß der Gleichung (4), um ein reines Farbumsetzungs-Ausgangssignal V_B zu erhalten, wie es in Fig. 15B durch eine Kurve dargestellt ist. Ferner führt der Differenzverstärker/ Puffer 1529 eine Berechnung gemäß der Gleichung (6) an den eingegebenen Signalen γV_Y und βV_G aus und beseitigt durch Verstärkung die Konstante I, um ein reines Farbumsetzungs-Ausgangssignal V_R zu erhalten, das in Fig. 15B durch eine Kurve dargestellt ist. Andererseits arbeitet der Differenzverstärker/Puffer 1528 als gewöhnlicher Pufferverstärker für das Beseitigen der Konstante J in der Gleichung (5) durch Verstärkung des Farbsignals βV_G, um auf diese Weise ein Farbsignal V_G zu erhalten, das zu den Signalen V_B und V_R das Verhältnis 1 : 1 hat. Die Funktionen der Differenzverstärker/Puffer 1527 bis 1529 müssen nicht gleichzeitig ausgeführt werden, sondern können an Farbsignalen mit Phasendifferenzen aus der vorgeschalteten Stufe ausgeführt werden.

Die auf diese Weise erhaltenen Bildelement-Farbsignale V_B, V_G und V_R werden den A/D-Umsetzern 1530 bis 1532 zur Analog/Digital-Umsetzung entsprechend den Umsetzungs- Taktsignalen A/D CLKB, A/D CLKG bzw. A/D CLKR aus einem Umsetzer-Impulsgenerator 138 des Gerätehauptteils zugeführt und dann über die Leitungspuffer 1533 und das flexible Kabel 17-2 der digitalen Farbverarbeitungseinheit im Gerätehauptteil zugeführt.

Die A/G-Umsetzer 1530 bis 1532 führen eine A/D-Umsetzung unter Berücksichtigung einer Gammakorrektur für die Bildsignale gemäß folgender Funktion aus:

D = -log R

wobei D die optische Reflexionsdichte ist und R das Reflexionsvermögen ist. Für diese Umsetzung erhalten die A/D-Umsetzer 1530 bis 1532 für die Digitalisierung die externe Bezugsspannung VREF, die in der nichtlinearen Bezugsspannungsquelle 1534 durch mehrere lineare Abschnitte angenähert wird.

Die analogen Bildelement-Farbsignale V_B, V_G und V_R, die das Reflexionsvermögen darstellen und die in den A/D- Wandlern 1530 bis 1532 der vorstehend beschriebenen logarithmischen A/D-Umsetzung und der Polarisationsumkehr unterzogen sind, nehmen die Form von digitalen 8-Bit-Signalen D_B, D_G und D_R für die Übertragung zum Gerätehauptteil an. Auf diese Weise bewirken die A/D-Umsetzer 1530 bis 1532 sowohl eine Gammakorrektur als auch eine A/D-Umsetzung an den eingegebenen analogen Farbsignalen.

Die Fig. 24 zeigt die Eingabe/Ausgabe-Kennlinie der A/D- Umsetzer 1530 bis 1532 mit vier linearen Bereichen, die miteinander zu einer Annäherung einer logarithmischen Funktion verbunden sind. Die Eingabe/Ausgabe-Kennlinie wird unter Berücksichtigung der Eigenschaften der die Farbfilter enthaltenden Sensoren und des Druckers gewählt.

Die digitalen Dichtesignale D_B, D_G und D_R mit jeweils 8 Bits bzw. 256 Pegeln aus den A/D-Umsetzern 1530 bis 1532 werden dann in den Speicherschaltungen 136a bis 136c (nach Fig. 13) einer Phasenanpassung unterzogen, die mit Zwischenspeicherungs-Taktimpulssignalen aus dem Umsetzer- Impulsgenerator 138 gesteuert werden.

Es sei nun die Anzahl der digitalen Signale betrachtet. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel werden die Signale aus dem Zeilenspeicher 21 in dem Multiplexer 132 in die drei Farben mit jeweils einem Bit aufgeteilt. Infolgedessen ist die Anzahl der von der betreffenden Speicherschaltung 136 für die jeweilige Farbe empfangenen Signale gleich einem Drittel der Anzahl der Signale aus dem Zeilensensor 21.

Da der nutzbare Bildlesebereich des Zeilensensors 21 3072 Bits enthält, enthalten die Ausgangssignale für Rot, Grün oder Blau jeweils ein Drittel, nämlich 1024 Bits.

Die vorangehend erläuterten Signale werden entsprechend Taktimpulse CLK1 in die Speichereinheit 139 eingespeichert, die Speicherbereiche enthält, welche jeweils den Zeilensensoren 21 bis 25 sowie jeweils den Farben Rot, Grün und Blau zugeordnet sind. Im einzelnen sind für den Zeilensensor 21 jeweils für Blau, Grün und Rot die Speicherbereiche 139a, 139b bzw. 139c vorgesehen. Die Kapazität der Speicherbereiche ändert sich entsprechend der Anordnung der Zeilensensoren 21 bis 25, was nachfolgend erläutert wird. Gemäß der vorstehenden Beschreibung wird bei diesem Ausführungsbeispiel das Bild über die einzelne Stablinsenanordnung bzw. Stablinsenreihe 12 auf die Ladungskopplungs- Bausteine bzw. Zeilensensoren 21 bis 25 fokussiert, die in einem Versetzungsmuster mit einem räumlichen Abstand von vier Lesezeilen angeordnet sind. Das heißt, die gleichzeitig von den Zeilensensoren 21, 23 und 25 der ersten Reihe und die gleichzeitig von den Zeilensensoren 22 und 24 der zweiten Reihe aufgenommenen Bilder haben immer einen Abstand von vier Lesezeilen. Daher wird in der Speichereinheit 139 die Abweichung um die vier Lesezeilen kompensiert, um zusammenhängende Signale für eine einzelne Lesezeile zu erhalten.

Die Speicherbereiche 139a bis 139c sind durch einen statischen Schreib/Lesespeicher gebildet, wobei die Speicherkapazität für eine einzelne Lesezeile 1024 × 8 Bit beträgt, da einem jeden Bildelement 8 Bit zugeordnet sind. Daher sind Adressen von 0 bis 1023 in 8-Bit-Einheiten vorgesehen.

Im folgenden wird das Einschreiben von Informationen in die Speicherbereiche 139a bis 139c sowie das Auslesen von Informationen aus diesen Speicherbereichen erläutert, wobei im Zusammenhang mit der Anordnung der Zeilensensoren 21 bis 25 und der Stablinsenanordnung 12 das Unterdrücken überlagerter Signale in der Hauptabtastrichtung sowie der Signalzusammenschluß in der Unterabtastrichtung betont werden.

Die Fig. 16 zeigt eine Speichersteuereinheit 140 zum Steuern der Speichereinheit 139 bzw. insbesondere zum Steuern des den Blau-Dichtesignalen entsprechenden Speicherbereichs 139a der Speichereinheit 139. Die Speichersteuereinheit 140 enthält einen Schreibadressenzähler 161, einen Leseadressenzähler 162, einen Speicherblockwähler 163, Bausteinwahl- bzw. CS-Steuereinheiten 164, 165 und 166, Maßstabwähler 167 und 171 sowie Lese/Schreib- bzw. R/-Steuereinheiten 168, 169 und 170.

Der Speicherbereich 139a enthält einen dem Zeilensensor 21 entsprechenden Speicherblock 172, einen dem Zeilensensor 22 entsprechenden Speicherblock 173, einen dem Zeilensensor 23 entsprechenden Speicherblock 174, einen dem Zeilensensor 24 entsprechenden Speicherblock 175 und einen dem Zeilensensor 25 entsprechenden Speicherblock 176. Jeder dieser Speicherblöcke 172 bis 176 ist aus mehreren kleinen Speicherblöcken für das jeweilige Sammeln der Farbinformationen mit 8 × 1024 Bits für eine Zeile gebildet.

Es wird nun die Kapazität der Speicherblöcke 172 bis 176 des Speicherbereichs 139a erläutert. Wie schon im Zusammenhang mit Fig. 3 beschrieben wurde, haben die Zeilensensoren 21, 23 und 25 von den Zeilensensoren 22 und 24 einen räumlichen Abstand von vier Lesezeilen. Falls einem jeden Zeilensensor als Wählpuffer die kleinen Speicherblöcke für zwei Zeilen zugeordnet werden, enthalten die durch das serielle Kombinieren der kleinen Speicherblöcke in der Hauptabtastrichtung erhaltenen Bildsignale eine Abweichung von vier Zeilen zwischen den Zeilensensoren 21, 23 und 25 und den Zeilensensoren 22 und 24. Infolgedessen werden bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel die bei dem Lesen des Bilds voreilenden Bildsignale aus den Zeilensensoren 22 und 24 zeilenweise in die kleinen Speicherblöcke eingespeichert, wonach dann bei dem Lesen des Bilds der gleichen Zeile mit den nachfolgenden Zeilensensoren 21, 23 und 25 die schon gespeicherten Bildsignale aus den Zeilensensoren 22 und 24 synchron ausgelesen werden. Auf diese Weise können die Signale für die gleiche Lesezeile aus den Zeilensensoren 21 bis 25 abgeleitet werden.

Es sei nun die Anzahl der einen jeweiligen Speicherblock bildenden kleinen Speicherblöcke betrachtet. Bei einer Bildreproduktion im Istformat bzw. Echtformat besteht bis zum Lesen einer Zeile, die gerade mit dem vorgesetzten Zeilensensor 22 gelesen wird, durch den nachfolgenden Zeilensensor 21 eine Zeitdifferenz, die vier Zeilen entspricht, so daß für den voreilenden Zeilensensor 22 vier kleine Speicherblöcke mehr erforderlich sind als für den nachfolgenden Zeilensensor 21. Da für den nachfolgenden Zeilensensor 21 für das Auslesen und Einschreiben der Signale die kleinen Speicherblöcke für zwei Zeilen erforderlich sind, sind für den voreilenden Zeilensensor 22 kleine Speicherblöcke für mindestens sechs Zeilen erforderlich.

Es sei nun der Fall betrachtet, daß das Bild unter Änderung des Abbildungsmaßstabs mit einer veränderten Unterabtastgeschwindigkeit gelesen wird. Der Abbildungsmaßstab in der Hauptabtastrichtung kann durch Überspringen bzw. Auslassen von Bildsignalen oder durch Steigern der Anzahl der Bildsignale verändert werden. Auch in diesem Fall müssen bei dem Lesen einer Zeile mit den nachfolgenden Zeilensensoren 21, 23 und 25 die Signale für die schon mittels der voreilenden Zeilensensoren 22 und 24 gelesenen Zeile ausgelesen werden. Daher ist bei einem gegebenen räumlichen Abstand von vier Zeilen das Änderungsverhältnis des Abbildungsmaßstabs auf Vielfaches von 1/4 begrenzt. In Anbetracht dessen kann die Anzahl der für einen jeweiligen Zeilensensor erforderlichen kleinen Speicherblöcke folgendermaßen bestimmt werden:

Hierfür gelten zusammengefaßt folgende Gleichungen:

B = 1/N
M = L.N + 2
A = a(L.N + 2) + 2b

wobei N der Abstand zwischen den Zeilensensoren ausgedrückt in der Anzahl der Zeilen, a die Anzahl voreilender Zeilensensoren, b die Anzahl nachfolgender Zeilensensoren, B der Abbildungsmaßstab, L der größte Abbildungsmaßstab bzw. die größte Vergrößerung, M die für die voreilenden Zeilensensoren erforderliche Speichermenge in einer Zeilenanzahl und A die Gesamtanzahl von Zeilen für die ganze Sensoreinheit ist. Infolgedessen haben bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel, das für drei Abbildungsmaßstäbe × 0,75, × 1 und × 1,25 ausgelegt ist, die Speicherblöcke 172, 174 und 176 jeweils eine Kapazität für zwei Zeilen, während die Speicherblöcke 173 und 175 jeweils eine Kapazität für sieben Zeilen haben, so daß daher insgesamt je Farbe kleine Speicherblöcke für 20 Zeilen vorgesehen sind.

Die Fig. 18 zeigt den Aufbau eines kleinen Speicherblocks, der mit einem statischen Schreib/Lesespeicher (RAM) 182 mit 8 × 1024 Bits, einem Datenwähler 181 zum Wählen von Schreib- oder Leseadressen für den Speicher 182, Leitungstreiberstufen 183 und 184 zum Steuern der Eingabe und Ausgabe von Bildsignalen, einem ODER-Glied 185 und einem Inverter 186 ausgestattet ist.

Zur Erläuterung der vorstehend beschriebenen Steuerung wird nun auf die Schaltbilder in den Fig. 16 und 18 sowie auf die Zeitdiagramme in den Fig. 17, 19, 20 und 21 Bezug genommen. Die Fig. 17 ist ein Zeitdiagramm der vorangehend beschriebenen Sensorsignal-Verarbeitungseinheit, während die Fig. 19 ein Zeitdiagramm eines Lese/Schreibsignals R/ und eines Bausteinwählsignals CS für einen jeweiligen kleinen Speicherblock bei dem Lesen des Bilds mit einem Vergrößerungsfaktor × 0,75, die Fig. 20 ein gleichartiges Zeitdiagramm für das Lesen eines Bilds mit einem Vergrößerungsfaktor × 1 und die Fig. 21 ein gleichartiges Zeitdiagramm für das Lesen des Bilds mit einem Vergrößerungsfaktor × 1,25 ist.

Im folgenden wird zuerst die Steuerung bei dem Lesen eines Bilds mit dem Vergrößerungsfaktor × 1 erläutert, wobei die Funktionen der Zeilensensoren 21 bis 25 durch diejenigen des voreilenden Zeilensensors 22 und des nachfolgenden Zeilensensors 21 dargestellt werden.

Nach Fig. 16 wird die Adressensteuerung für das Einschreiben der Daten in den statischen Schreib/Lesespeicher eines jeweiligen Speicherblocks durch das Zählen der Taktimpulse CLK1 mit dem Schreibadressenzähler 161 herbeigeführt, während die Adressensteuerung für das Auslesen der Daten aus dem Schreib/Lesespeicher eines jeweiligen Speicherblocks durch das Zählen von Taktimpulsen CLK2 mit dem Leseadressenzähler 162 erreicht wird. Ein jeder kleiner Speicherblock enthält Signale für 1024 Bildelemente, so daß daher bei dem Auslesen der Signale aus fünf kleinen Speicherblöcken gleichzeitig Signale für der kürzeren Seite des Formats A3 entsprechende 4752 Bildelemente ausgelesen werden müssen. Infolgedessen ist die Anzahl der dem Leseadressenzähler 162 zugeführten Taktimpulse CLK2 das 4,5fache der Anzahl der dem Schreibadressenzähler 161 zugeführten Taktimpulse CLK1, wobei die Taktimpulse CLK2 eine Frequenz haben sollten, die 1,5mal höher ist als diejenige der Taktimpulssignale Φ1 und Φ2 für die Ansteuerung des Sensors. Der Leseadressenzähler 162 hat eine Kapazität von 13 Bits, von denen die wertniedrigen 10 Bits als Leseadresse abgegeben werden, während die werthöheren 3 Bits dem Speicherblockwähler 163 zugeführt werden.

Der Speicherblockwähler 163 decodiert die Daten in den werthöheren drei Bits aus dem Leseadressenzähler, um damit die Datenbreite in einem jeweiligen der Speicherblöcke 172 bis 176 zu bestimmen. Im einzelnen wird bei dem Vergleich der gesamten Datenmenge von 1024 × 5 = 5120 Bits aus allen Speicherblöcken nur eine Ausgabe von 4752 Bits gefordert, so daß die Differenz von 368 Bits auszuscheiden ist. Infolgedessen wird die Breite der gesamten Daten dadurch auf 4752 Bits begrenzt, daß die Anfangs- und Endteile der Daten aus den jeweiligen Zeilensensoren weggelassen werden, was durch das Festlegen der von dem Leseadressenzähler 162 abgegebenen Anfangsadresse erfolgt.

Jede der genannten Bausteinwahl- bzw. CS-Steuereinheiten 164, 165 und 166 enthält einen Zeilenzähler 1 (1641) für das Zählen von mit Zeilensynchronisiersignalen HSYNC für den Drucker synchronisierten Zählsignalen HSYNC2, die aus der digitalen Signalverarbeitungseinheit zugeführt werden, einen Zeilenzähler 2 (1642), der durch ein Signal LD aus dem Zeilenzähler 1 (1641) angesteuert wird, und eine CS-Matrixschaltung 1643 für das Zusammensetzen der Signale aus dem Zeilenzähler 1 bzw. 1641, dem Zeilenzähler 2 bzw. 1642 und dem Speicherblockwähler 163.

Die Anzahl dieser CS-Steuereinheiten entspricht der Anzahl der Abbildungsmaßstäbe, so daß sie daher bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel entsprechend den Vergrößerungsfaktoren × 1, × 0,75 und × 1,75 gleich "3" ist.

Jede der Lese/Schreib-Steuereinheiten 168, 169 und 170 setzt die Ausgangssignale des Zeilenzählers 1 bzw. 1641 und des Zeilenzählers 2 bzw. 1642 der entsprechenden CS- Steuereinheit 164, 165 oder 166 zusammen, um damit für den jeweiligen Speicherblock ein Lese/Schreibsignal R/ bereitzustellen. Gleichermaßen wie die Anzahl der CS- Steuereinheiten 164 bis 166 entspricht die Anzahl der Steuereinheiten 168 bis 170 der Anzahl der Abbildungsmaßstäbe.

Die den jeweiligen verschiedenen Abbildungsmaßstäben entsprechenden, von den CS-Steuereinheiten 164 bis 166 bzw. den Steuereinheiten 168 bis 170 erzeugten Signale CS bzw. R/ werden entsprechend einem gewünschten Maßstab bzw. Vergrößerungsfaktor mittels der Maßstabwähler 167 bzw. 171 angewählt und dem statischen Schreib/Lesespeicher des jeweiligen Speicherblocks zugeführt.

Die Fig. 20 ist ein Zeitdiagramm der Signale CS und R/ bei dem Lesen eines Bilds mit einem Vergrößerungsfaktor × 1. Bei den den Signalen CS und R/ hinzugefügten Zahlen entsprechen 11 und 12 kleinen Speicherblöcken 172a und 172b, 21 bis 27 Blöcken 173a bis 173g, 31 und 32 Blöcken 174a und 174b, 41 bis 47 Blöcken 175a bis 175g sowie 51 und 52 Blöcken 176a und 176b. Wenn eine erste Abtastung mit dem voreilenden Zeilensensor 22 abgeschlossen ist, werden das Signal CS21 und das Signal R/21, die dem kleinen Speicherblock 173a des seinerseits dem Zeilensensor 22 entsprechenden Speicherblocks 173 entsprechen, beide auf "0" geschaltet. Bei diesem Zustand wird ein Kanal A des in Fig. 18 gezeigten Datenwählers 181, nämlich die Schreibadresse aus dem Schreibadressenzähler 161 gewählt sowie die Leitungstreiberstufe 183 in Betrieb gesetzt, wodurch die Daten aus dem Zeilensensor über die Leitungstreiberstufe 183 dem Schreib/Lesespeicher 182 zugeführt werden. Zugleich führt bei dem Pegel "0" des Signals R/W das ODER-Glied 185 einem Anschluß des Schreib/Lesespeichers 182 Schreibimpulse W-CLK zu (Fig. 16 und 18). Auf diese Weise werden die durch das Abtasten der ersten Zeile mit dem Zeilensensor 22 erhaltenen Signale in den Scheib/Lesespeicher 182 des kleinen Speicherblocks 173a des Speicherblocks 173 eingespeichert. Zugleich werden die durch das Abtasten der ersten Zeile mit dem Zeilensensor 24 erhaltenen Signale in den kleinen Speicherblock 175a des Speicherblocks 175 eingespeichert.

Auf gleichartige Weise werden bei dem Abtasten einer zweiten Zeile die Signale CS22 und R/22 gewählt und damit die Signale für die zweite Zeile in den kleinen Speicherblock 173b des dem Zeilensensor 22 zugeordneten Speicherblocks 173 eingespeichert. Die Bilder einer dritten und vierten Zeile werden auf gleichartige Weise eingespeichert. Danach wird bei dem Abtasten einer fünften Zeile mit dem nachfolgenden Zeilensensor 21 die gleiche Zeile wie die schon bei der ersten Abtastung mit dem Zeilensensor 22 abgetastete Zeile abgetastet, wobei die bei dieser Abtastung erhaltenen Signale in den kleinen Speicherblock 172a des dem Zeilensensor 21 entsprechenden Speicherblocks 172 eingespeichert werden. Auf diese Weise sind die Signale für die gleiche Lesezeile, nämlich die Signale aus den kleinen Speicherblöcken 172a und 173a verfügbar.

Bei der Abtastung einer nachfolgenden sechsten Zeile nimmt das Signal CS11 den Pegel "0" an, während das Signal R/ den Pegel "1" annimmt, wodurch der Eingang S des Datenwählers 181 auf "1" geschaltet wird, so daß dessen Kanal B gewählt wird. Auf diese Weise werden die Leseadressen aus dem Leseadressenzähler 162 dem Schreib/ Lesespeicher 182 des kleinen Speicherblocks 172a des dem Zeilensensor 21 entsprechenden Speicherblocks 172 zugeführt. Zugleich nimmt ein Signal den Pegel "1" an, während ein Signal den Zustand "0" annimmt und über den Inverter 186 die Leitungstreiberstufe 184 in Betrieb gesetzt wird, wodurch die Signale aus dem Schreib/Lesespeicher über die Treiberstufe synchron mit den Leseadressen abgegeben werden. Wenn darauffolgend das Signal CS11 auf "1" geschaltet wird, wird das Signal CS21 auf "0" geschaltet, wodurch die Signale aus dem kleinen Speicherblock 172a folgend die Signale aus dem statischen Schreib/Lesespeicher des kleinen Speicherblocks 173a abgegeben werden.

Danach werden aufeinanderfolgend entsprechend dem in Fig. 20 gezeigten Zeitdiagramm die Signale CS und R/ für die anderen Speicherblöcke angewählt, um durch das Einschreiben und Auslesen der Daten zusammenhängende Signale für jeweils eine Zeile zu erhalten. Der vorstehend erläuterte Betriebsvorgang wird gleichzeitig für die drei Farben Rot, Grün und Blau ausgeführt, wie es in Fig. 17 mit D_B, D_G und D_R dargestellt ist.

Die Fig. 19 und 21 sind Zeitdiagramme der Signale CS und R/ bei dem Lesen von Bildern mit den jeweiligen Maßstabfaktoren 0,75 bzw. 1,25, wobei die Steuerung gemäß diesen Zeitdiagrammen auf gleichartige Weise wie gemäß Fig. 20 erfolgt.

Die entsprechend der Farben aufgeteilten Bildelement- Signale D_B, D_G und D_R, die jeweils 8 Bit haben und die für das gleiche Bildelement in der Phase angepaßt sind, werden auf diese Weise aus der Speichereinheit 139 ausgelesen und einem nachfolgenden Prozeß unterzogen, der in Fig. 22 veranschaulicht ist. Eine Farbkorrekturschaltung 221 führt zum Erzeugen eines Gelbsignals Y, eines Magentasignals M und eines Cyansignals C einen sog. Maskierprozeß aus, der im nachstehenden Absatz (1) erläutert wird. Eine Schwarzsignalerzeugungs- und Untergrundfarbenauszugsschaltung 222 führt einen im nachstehenden Absatz (2) erläuterten Prozeß aus.

(1) Maskieren

Die eingegebenen Bildelementsignale D_B, D_G und D_R werden zum Abschwächen unnötiger Farbkomponenten von Drucktonern der folgenden Matrixberechnung unterzogen, durch die die Signale Y, M und C erzeugt werden:

wobei Koeffizienten a_i, b_i und c_i (i = 1 bis 3) Maskierungskoeffizienten sind, die auf geeignete Weise festzulegen sind.

(2) Erzeugen des Schwarzdrucks und Ausscheiden der Untergrundfarbe

Farbsignale Y′, M′ und C′, die jeweils die Tonermengen für das Drucken angeben, werden gemäß Gleichungen Y′ = Y-αk, M′ = M-βk und C′ = C-γk festgelegt, wobei k der kleinste Wert der Signale Y, M und C ist, nämlich k = MIN (Y, M, C) gilt. Ferner wird die Tonermenge für den Schwarzausdruck durch BK = δk bestimmt, wobei die Faktoren α, β, γ und δ jeweils auf geeignete Weise festgelegt werden.

Die Bilddaten Y′, M′, C′ und BK stellen die Grunddaten für ein mit dem Drucker auszudruckendes Tonerbild dar. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel werden auf eine nachfolgend erläuterte Weise von dem Farbdrucker die Tonerbilder für Gelb, Magenta, Cyan und Schwarz nicht gleichzeitig ausgedruckt, sondern diese Bilder aufeinanderfolgend auf ein Übertragungs- bzw. Bildempfangsblatt übertragen, um damit ein fertiges Farbdruckbild zu erhalten.

Dementsprechend müssen die Farbsignale Y′, M′, C′ und BK entsprechend der Funktion des Farbdruckers gewählt werden, wobei ein Wähler 223 zum Wählen eines der Signale aus der Schaltung 222 dient. Daher sind bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel für das Lesen und Ausdrucken eines Farbbilds vier Beleuchtungen des Vorlagenbilds und vier Tonerbilderzeugungsvorgänge erforderlich.

Das entsprechend der Funktion des Farbdruckers 122 gewählte Farbauszugsbild wird in einer Bildbereich-Abtrennschaltung 224 in Zeichenbreite mit Zeichen, Symbolen, Linien und dergleichen und Halbton-Bildbereiche getrennt, die beispielsweise Fotografien enthalten. Das Halbtonbild wird in einer Mehrwerte-Codierschaltung 225 einem üblicherweise als Dither-Prozeß bezeichneten Mehrwerte- Codierprozeß unterzogen, während das Zeichenbild in einer Binär-Codierschaltung einer binären Codierung mit einem festen Schwellenwert unterzogen wird, wobei die mit 8 Bits bzw. 256 Pegeln übertragenen Bildsignale für ein jeweiliges Bildelement in den Pegel "1" oder "0" umgesetzt werden. Die Ausgangssignale der Codierschaltungen 225 und 226 werden über ein ODER-Glied 227 einem Synchronisierspeicher 228 zugeführt und unter der Steuerung durch eine Synchronisiersteuereinheit 229 in den Synchronisierspeicher eingespeichert, wonach sie dann über eine Schnittstelle 230 dem Drucker unter Synchronisierung mit diesem zugeführt werden.

Gemäß Fig. 12 wird bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ein elektrofotografischer Laserstrahl-Farbdrucker mit einer fotoempfindlichen Trommel 125 verwendet. Der Prozeß der Ladungsbilderzeugung wird nachstehend anhand der Fig. 23 erläutert. Das unter Farbauszug mittels des vorangehend beschriebenen Farbbildlesers 121 gelesene Bild wird mit den Schaltungsblöcken nach Fig. 22 in ein Punktebild umgesetzt, wobei die Punktesignale schließlich zum Modulieren eines in Fig. 23 gezeigten Halbleiter- Lasers herangezogen werden. Die bildgemäß modulierten Laserstrahlen werden mit einem unter hoher Drehzahl umlaufenden Polygonalspiegel 126 derart abgelenkt, daß eine Überstreichungsbewegung gemäß Pfeilen A-B in Fig. 23 ausgeführt wird und damit eine bildgemäße Belichtung der Oberfläche der zuvor gleichförmig mit einem Lader 1211 geladenen fotoempfindlichen Trommel 125 vorgenommen wird.

Die Horizontalabtastung mit den Laserstrahlen wird mit einem Teilungsabstand von 1/16 mm entsprechend dem Teilungsabstand des horizontalen Lesens des Bilds ausgeführt. Andererseits wird die fotoempfindliche Trommel 125 mit konstanter Drehzahl in der Pfeilrichtung gedreht, so daß durch die mit der Überstreichungsbewegung der Laserstrahlen erreichte Hauptabtastung und die durch die Drehung der fotoempfindlichen Trommel 125 erreichte Unterabtastung die fotoempfindliche Trommel 125 mit einem zweidimensionalen Bild belichtet wird.

Durch diese Laserstrahlenbelichtung wird entsprechend den eingegebenen Bildsignalen auf der fotoempfindlichen Trommel 125 ein elektrostatisches Latentbild bzw. Ladungsbild erzeugt, das durch die Entwicklung mit einem Entwicklungszylinder 1218 einer Entwicklungseinheit 1240 in ein den eingegebenen Bildsignalen entsprechendes Tonerbild umgesetzt wird. Beispielsweise wird bei einer ersten Vorlagenbeleuchtung in dem Farbbildleser mittels eines Lasers 231 auf der fotoempfindlichen Trommel 125 ein Punktebild der Gelbkomponenten in der Vorlage erzeugt, das mittels eines Gelb-Entwicklungszylinders 1218Y sichtbar gemacht wird. Das Gelbbild auf der fotoempfindlichen Trommel 125 wird dann auf ein um eine Übertragungstrommel 1210 gewickeltes Blatt 1213 mittels eines Übertragungsladers 1221 übertragen, der nahe an der Berührungsstelle zwischen der fotoempfindlichen Trommel 125 und der Übertragungstrommel 1210 angebracht ist. Der gleiche Vorgang wird für das Magentabild, das Cyanbild und das Schwarzbild wiederholt, wobei die erzielten Bilder auf dem Blatt 1213 einander überlagert werden, um damit ein Farbbild aus vier Farbtonern zu erhalten.

Nach der Übertragung der vier Farbbilder wird das Blatt 1213 mittels eines Ablösefingers 1222 nach Fig. 12 von der Übertragungstrommel 1210 abgelöst und dann mit einem Förderband 1223 zu einer Bildfixiereinheit 1224 transportiert, in der durch erwärmte Andruckwalzen 1225 und 1226 das Farbtonerbild geschmolzen und auf dem Blatt fixiert wird.

Nach Fig. 12 sind Kassetten 1229 und 1230 für die Aufnahme von Blättern, Zuführwalzen 1231 und 1232 und Zeitsteuerwalzen 1233 bis 1235 vorgesehen; das mittels dieser Bauteile transportierte Bild wird von Bandführungselementen 1236 geleitet und dann mittels eines Greifers 1214 an dem Vorderrand erfaßt und um die Übertragungstrommel 1210 gewickelt, wodurch ein Bilderzeugungsschritt eingeleitet wird. Die in Fig. 12 gezeigte Entwicklungseinheit 1240 für das Entwickeln der durch das Belichten mit den Laserstrahlen an der fotoempfindlichen Trommel 125 erzeugten Ladungsbilder in verschiedenen Farben ist jeweils um 90° um eine Achse P drehbar; die Entwicklungseinheit ist mit Entwicklungszylindern 1218Y, 1218M, 1218C und 1218BK für die Farbentwicklung in Berührung mit der fotoempfindlichen Trommel 125, mit Tonervorratsbehältern 1220Y, 1220M, 1220C und 1220BK für die Aufnahme der Toner und mit Schnecken 1229 für den Transport der Toner versehen. Ferner ist auch eine Reinigungsvorrichtung 1215 für das Entfernen von überschüssigem Toner von der fotoempfindlichen Trommel 125 vorgesehen.

Falls bei dem vorstehend erläuterten Aufbau ein Magenta- Tonerbild erzeugt wird, wird die Entwicklungseinheit um die Achse P so gedreht, daß der Entwicklungszylinder 1218M für die Magentaentwicklung mit der fotoempfindlichen Trommel 125 in Berührung gebracht wird. Auf diese Weise wird das Ladungsbild an der fotoempfindlichen Trommel 125 mit dem Magentatoner entwickelt.

Das Cyanbild und das Schwarzbild werden auf gleiche Weise erhalten.

Gemäß der vorstehenden ausführlichen Beschreibung ist es möglich, das Vorlagenbild naturgetreu zu lesen und zufriedenstellende Bildsignale für die Bildreproduktion zu erzeugen. Ferner ermöglicht der erfindungsgemäße Bildleser das Lesen für einen geänderten Abbildungsmaßstab sowie das Lesen von Farbbildern.

Es wird ein Farbbildleser für die Eingabe von Daten über ein Farbbild in eine elektronische Datei oder dergleichen für das elektrische Verarbeiten von Bildinformationen angegeben. Das Bild wird auf fotoelektrische Weise gelesen, um mehrere analoge Farbkomponentensignale zu erhalten, die dann einer analogen Verarbeitung unterzogen und schließlich in digitale Signale umgesetzt werden. Auf diese Weise wird ein schnelles genaues Lesen von Farbbildern erreicht, bei dem mit einer einfachen Gestaltung Dunkelströme bei dem digitalen Lesen ohne Auswirkung bleiben.

Claims

1. Farbbildlesegerät mit
einer Leseeinrichtung zum zeilenweisen Lesen eines Farbbilds und zum Erzeugen mehrerer Farbkomponentensignale,
einer Einrichtung zum Verschieben der Bildleseposition der Leseeinrichtung und
einer Verarbeitungseinrichtung, die die mehreren Farbkomponentensignale einer Farbverarbeitung zur Erzeugung von Farbbildsignalen für die Reproduktion des Farbbilds unterzieht und eine Farbverarbeitungseinrichtung zum Durchführen einer Farbverarbeitung von eine Bildzeile für jede einzelne Farbe darstellenden mehreren kontinuierlichen Farbkomponentensignalen aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Leseeinrichtung mehrere lineare Sensoren (21 bis 25) zum aufgeteilten Lesen einer Bildzeile aufweist, die derart angeordnet sind, daß benachbarte lineare Sensoren zu einem jeweiligen Zeitpunkt jeweils Bilder unterschiedlicher Zeilen lesen, und von denen jeder mehrere Farbkomponentensignale erzeugt, und
daß die Verarbeitungseinrichtung eine Umsetzeinrichtung (139, 140) aufweist, über die die von den mehreren linearen Sensoren (21 bis 25) erzeugten mehreren Farbkomponentensignale so zusammensetzbar sind, daß sie jeweils vollständigen durchgehenden Bildzeilen entsprechen.

2. Farbbildlesegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lesevorrichtung (11 bis 14) eine Beleuchtungsvorrichtung (13) zum Beleuchten einer Farbvorlage (123) und eine Filtervorrichtung (Fig. 5) zum Aufteilen des von der Farbvorlage reflektierten Lichts in Farbkomponenten aufweist.

3. Farbbildlesegerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinrichtung zum Aufteilen der von der Lesevorrichtung abgegebenen mehreren Farbkomponentensignale entsprechend den jeweiligen Farben ausgebildet ist.

4. Farbbildlesegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinrichtung für einen Farbumsetzungsprozeß an den von der Lesevorrichtung abgegebenen mehreren Farbkomponentensignalen ausgebildet ist.

5. Farbbildlesegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren Sensoren (21 bis 25) versetzt angeordnet sind.

6. Farbbildlesegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzeinrichtung eine Einrichtung zum Korrigieren von Abweichungen der Lesestellen der mehreren Sensoren (21 bis 25) aufweist.

7. Farbbildlesegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Reproduktionseinrichtung (122) zum Reproduzieren eines Farbbildes aus den Ausgangssignalen der Umsetzeinrichtung (140).

8. Farbbildlesegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (167, 171) die Umsetzeinrichtung derart steuert, daß die Umsetzeinrichtung entsprechend dem Abbildungsmaßstab arbeitet, mit dem die Leseeinrichtung die Vorlage abtastet.

9. Farbbildlesegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinrichtung eine Analog/Digital-Wandlereinrichtung (1530 bis 1532) zum Umsetzen der mehreren Farbkomponentensignale in mehrere digitale Farbkomponentensignale umfaßt.