DE3544202C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Bildinformations-Lesevorrich­ tung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine solche Lesevorrichtung ist aus der DE-OS 33 11 917 be­ kannt. Das Prinzip dieser bekannten Anordnung soll im fol­ genden anhand der Fig. 1 erläutert werden.

Nach Fig. 1 ist ein Paar Leuchtstofflampen 2 auf der Unter­ seite eines aus Glas bestehenden Vorlagentisches 1, der eine Vorlage G trägt, angeordnet. Zwischen den Leucht­ stofflampen 2 befindet sich ein Stablinsenfeld 4 aus strahlbündelnden optischen Fasern (z. B. eine Selfoks-Linse (Handelsbezeichnung der Firma NIPPON INTAGARASU KABUSHIKI KAISHA)), umgeben von einer lichtabschirmenden Platte 3. Unterhalb des Stablinsenfeldes 4 befindet sich als photo­ elektrischer Wandler ein CCD-Bildsensor 5. Das von den Leuchtstofflampen 2 abgegebene Licht beleuchtet die Vorlage G, und das dort reflektierte Licht gelangt durch das Stab­ linsenfeld 4 hindurch auf den CCD-Bildsensor 5, wodurch die Bildinformation von der Vorlage gelesen wird. Das Bild­ lesesignal wird zu einem Drucker oder einer ähnlichen Vor­ richtung übertragen.

Ein Teil der von der Leuchtstofflampe nach oben abgegebenen Lichtstrahlen wird wiederholt an den Flächen der Vorlage G oder des Vorlagetisches 1 reflektiert, so daß Streulicht gebildet wird, das sich bis zu einem Bereich fortpflanzt, in welchem das Bild tatsächlich gelesen wird. In dieser Bildlesezone vermischt sich das Streulicht mit dem eigent­ lichen Bildsignal und bildet ein Rausch- oder Störsignal, welches den Rauschabstand S/N des Bildsignals verschlech­ tert.

In der DE-OS 31 40 217 ist ein Bildlesegerät beschrieben, bei dem zur Vermeidung von Streulicht-Einflüssen eine Glas­ platte, auf deren Oberseite eine Vorlage entlang bewegt wird, mit einer lichtabschirmenden Metallschicht bedampft ist, die einen Schlitz hat, so daß Licht ausschließlich durch den Schlitz, nicht jedoch durch die diesem benachbar­ ten Bereich gelangen kann. Der Herstellungsaufwand für die Vorlagen-Auflageplatte mit der aufgedampften lichtabschir­ menden Schicht ist aufwendig. Insbesondere muß darauf ge­ achtet werden, daß die Breite des Schlitzes exakt bemessen ist, da sonst die lichtabschirmende Wirkung nur unzurei­ chend erzielt wird.

In der US-B-5 87 118 ist eine Bildlesevorrichtung beschrie­ ben, bei der eine Einheit, bestehend aus Schlitten, Leucht­ stofflampe und Optik, unter einer transparenten Vorlagen- Auflageplatte hin- und herbewegt wird. Allerdings ist dort nichts über eine Maßnahme gegen mögliche Streulichteinwir­ kung gesagt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bildinfor­ mations-Lesevorrichtung der eingangs genannten Art anzuge­ ben, bei der zur Erzielung eines hohen Rauschabstandes S/N des Bildsignals Streulichteinflüsse mit Hilfe relativ ein­ facher Maßnahmen beseitigt oder unterdrückt werden können.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Er­ findung gelöst. Die erfindungsgemäße Lesevorrichtung be­ sitzt einen Lichtschutz in Form von Lichtabschirm-Platten. Damit läßt sich der Bereich, in welchem von der Leucht­ stofflampe Licht in den Vorlagentisch gelangt, in geeigne­ ter Weise einschränken, und zwar mit relativ geringem Auf­ wand. Durch die Verstellbarkeit der Lichtabschirm-Platten ist auch eine Nach-Einstellung möglich, wenn nach der Her­ stellung des Geräts festgestellt wird, daß die gewünschte Lichtabschirmwirkung noch nicht vollkommen ist.

Wie gesagt, zeigt Fig. 1 den prinzipiellen Aufbau einer herkömmlichen Bildinformations-Lesevorrichtung, und zwar in Form einer schematischen Skizze.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an­ hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Aus­ führungsform einer erfindungsgemäßen Bildinformations-Lesevorrichtung,

Fig. 3 eine Skizze des inneren Aufbaus der Lesevorrichtung,

Fig. 4 eine Teil-Draufsicht auf die Lesevor­ richtung,

Fig. 5 eine Vorderansicht der Lesevorrichtung,

Fig. 6 eine Teil-Seitenansicht der Lesevorrich­ tung,

Fig. 7 eine Skizze einer Leseeinheit der Lese­ vorrichtung,

Fig. 8 ein Blockdiagramm eines Beispiels für ein Signalverarbeitungssystem gemäß der Erfindung, und

Fig. 9 ein weiteres Beispiel für eine Leseein­ heit.

Fig. 2 zeigt ein Gerätegehäuse (10), auf dessen Vorder­ seite ein Steuerabschnitt (10 a) vorgesehen ist. Gemäß Fig. 3 findet sich in dem Gehäuse (10) ein Schrittmotor (11), welcher eine Bild-Leseeinheit (12) in Pfeilrichtung A hin- und herbewegt, um eine Vorlage (G) zu lesen.

Das Drehmoment des Motors (11) wird über einen Steuerriemen (13) übertragen, der über eine (nicht gezeigte) Steuer­ scheibe auf der Welle des Motors (11) und um eine Leerlauf­ scheibe (14) läuft. Der Riemen (13) ist über ein (nicht gezeigtes) federelastisches Material, welches sich zwischen der Riemenscheibe des Motors (11) und der Leerlaufscheibe (14) befindet, an die Bild-Leseeinheit (12) gekoppelt. Das elastische Material hat die Aufgabe, unerwünschte Vibra­ tionen, die durch die Schrittbewegungen des Motors (11) hervorgerufen werden, zu absorbieren. Solche Vibrationen könnten über den Steuerriemen (13) auf die Bild-Leseeinheit (12) übertragen werden. Wie am besten in Fig. 7 zu sehen ist, enthält die Einheit (12) ein Paar Fluoreszenzlampen (15), die stets auf einer konstanten Temperatur von etwa 60 Grad C gehalten werden. Dies geschieht mit Hilfe eines Paares von wärmeisolierten Heizplatten (39), die an den Wänden der die Vorlage beleuchtenden Lampen vorgesehen sind, sowie ein Stablinsenfeld (16), welches die von der Vorlage reflektierten Lichtstrahlen sammelt und leitet, und außerdem ein photoelektrisches Wandlerelement (einen CCD-Bildsensor) (17), welches ein von dem Feld (16) empfan­ genes Lichtsignal in ein elektrisches Analogsignal umsetzt.

Oberhalb der Floureszenzlampen (2) befindet sich ein Paar schwarzer Lichtabschirm-Platten (19), die den wesentlichen Teil der vorliegenden Erfindung bilden. Jede der Licht­ abschirm-Platten (19) erstreckt sich mit einer Breite J über den Rohrdurchmesser der betreffenden Floureszenzlampe (15), und die Länge jeder Platte entspricht der vollen Länge der jeweiligen Lampe (15), d. h. die jeweilige Platte deckt die Oberseite der Lampe (15) ab. Die Lichtabschirm- Platten (19) sind in ihrer Breitenrichtung mit Hilfe von Schrauben (N) verschieblich angeordnet, wie Fig. 4 zeigt, so daß eine zwischen den Platten (19) definierte Öffnung (K) in ihrer Breite (H) eingestellt werden kann.

Im Betrieb wird von den Floureszenzlampen (15) abgestrahl­ tes Licht durch die zwischen den Platten (19) definierte Öffnung (K) auf die Vorlage (G) gelenkt, wie Fig. 7 zeigt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird derjenige Anteil des von den Lampen (15) abgegebenen Lichts, welches etwa direkt oberhalb der Lampen in Richtung auf die Vorlage ge­ strahlt wird, von den Platten (19) abgefangen.

An der Bildinformations-Leseeinheit (12) sind ein Schal­ tungsträger (18), der einen Wechselrichter für die Stromver­ sorgung der Lampen (15) trägt, ein Schaltungsträger (21) für einen Verstärker und einen Analog/Digital-Umsetzer zum Verstärken und Umsetzen eines von dem photoelektrischen Wandlerelement (dem CCD-Sensor) (17) umgesetzten Analog­ signals, und eine CCD-Treiber-Schaltungstafel (22) montiert, wobei letztere mindestens eine Signalübertragungsschal­ tung trägt, welche an das photoelektrische Wandlerelement (den CCD-Sensor) (17) angeschlossen ist, um ein elektri­ sches Ladungssignal des Elements zu übertragen. Ein von dem Analog/Digital-Umsetzer (ADU) auf der Platine (21) umgesetztes Digitalsignal wird über ein Flachkabel (23) zu einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU) übertragen, die auf einem Schaltungsträger (30) am Boden des Gehäuses (10) montiert ist, und dann erfolgt die Übertragung zu einem (nicht gezeigten) Kopier- oder Druckgerät außerhalb der Vorrichtung.

In der genannten Weise sind die Hauptteile der Vorrichtung mit Ausnahme der CPU auf dem Träger (30) an einem Linsen- oder Objektivblock (24) festgelegt, welcher mit seinem einem Ende auf einer Führungswelle (26) mit Hilfe eines Schlitten-Gleitstücks (25) und mit dem anderen Ende durch eine Rolle (27) auf eine Schiene (28) gelagert ist. Die Führungswelle (26) und die Schiene (28) besitzen an ihren vorderen und hinteren Enden zwei nicht dargestellte Verti­ kal-Justiervorrichtungen, z. B. Exzentermechanismen. Mithin sind insgesamt vier Positioniermechanismen an vier Stellen vorgesehen, um den Abstand zwischen der Bildinformations- Leseeinheit (12) und der Oberfläche der Vorlage um etwa ±0,5 mm vertikal justieren zu können.

Auf dem Träger (30) befindet sich eine Treiberschaltung zum Treiben des Schrittmotors (11), ein Zeilenspeicher, eine Zeitsteuerschaltung und eine Hochgeschwindigkeits- Taktschaltung zur Steuerung des Signal-Lesevorgangs, die CPU und deren periphere Schaltungen sowie weitere Schal­ tungen für die Steuerung sämtlicher Arbeitsvorgänge der Vorrichtung, wie beispielsweise mechanische Abtastung, Signal-Lesen und Signal-Übertragen, Einstellung der von den Floureszenzlampen (15) abgegeenen Lichtmenge, Korrek­ tur der Abschattung und Anzeige ungewöhnlicher Zustände.

In der Nähe des Schrittmotors (11) befindet sich ein Kühl­ gebläse (31), welches einen Luftstrom von der Vorderseite zur Rückseite des Gerätes bläst, um das Innere der Vorrich­ tung zu kühlen. Ein Lüftermotor (31 a) ist als bürstenloser Gleichstrommotor für 24 Volt ausgebildet, seine Treiber­ schaltung ist in den Kühlungslüfter (31) eingebaut.

Fig. 8 ist ein Blockdiagramm einer Bildsignal-Verarbeitungs­ schaltung, in der die von einem Farb-CCD-Sensor (32) ge­ lesenen Farbdaten einer Zeile separiert werden in W-(Weiß-), Y-(Gelb-) und C-(Cyan-)Daten, die ihrerseits in entspre­ chenden Speicherstellen innerhalb eines Pufferspeichers (38) abgespeichert werden. Die Bildsignal-Verarbeitungs­ schaltung umfaßt den Farb-CCD-Sensor (32), einen Taktgeber (33), einen Verstärker (34), einen Analogschalter (35), einen A/D-Impulsgeber (42), einen Analog/Digital-Umsetzer (ADU) (36), einen Adreßzähler (37) und den Pufferspeicher (38). Ein von dem Farb-CCD-Sensor (32) abhängig von einem vom Taktgeber (33) geliefertes Taktsignal seriell erzeugtes Analogsignal wird von dem Verstärker (34) verstärkt. Der Analogschalter (35) empfängt das verstärkte Signal vom Ver­ stärker (34) und separiert es in die W-, Y- und C-Signale, abhängig von einem von dem A/D-Impulsgeber (42) gelieferten Impulssignal. Diese Signale werden an den ADU (36) gegeben, welche die W-, Y- und C-Signale ansprechend auf einen von dem Impulsgeber (42) abgegebenen Impulszug in entsprechende digitale Signale umsetzt und diese dem Pufferspeicher (38) zuführt. Der Speicher (38) speichert die Digitalsignale in Adressen, die von dem Adreßzähler (37) vorgegeben werden. Auf diese Weise werden die von dem Farb-CCD-Sensor (32) gelesenen Farbdaten einer Zeile in digitale Daten umgesetzt und entsprechend ihrer Farbe in dem Pufferspeicher gespei­ chert.

Bei dieser Ausführungsform der Vorrichtung läßt sich wegen der Lichtabschirm-Platten (19) auf den Oberseiten der Floureszenzlampen (15) Streulicht, welches von den Ober­ seiten der Lampen (15) abgegeben wird, zurückhalten, so daß man Bildinformation mit gutem Rauschabstand erhält. Da außerdem die Breite H der von dem Paar von Abschirmplat­ ten (19) definierten Öffnung (K) einstellbar ist, läßt sich das von der Floureszenzlampe (15) kommende Licht bezüglich der Bestrahlungszone einstellen, so daß man die Lagen der Lichtabschirm-Platten (19) so festlegen kann, daß nur solches Licht zugelassen wird, welches zum Lesen der Bild­ information benötigt wird, wohingegen jegliches Streulicht zurückgehalten wird.

Wenngleich bei dem obigen Ausführungsbeispiel zwei Floures­ zenzlampen (15) eingesetzt werden, läßt sich anstelle der beiden Lampen auch eine einzelne Lampe einsetzen. Die Lichtquelle muß nicht unbedingt in Form einer Floureszenz­ lampe ausgebildet sein, es können auch andere stabförmige Lichtquellen vorgesehen sein, z. B. Wolframlampen. Das photoelektrische Wandlerelement braucht nicht ein CCD-Sensor zu sein, son­ dern kann beispielsweise auch ein BBD-Bildaufnahmeelement (Bucket-Brigade Device) sein. Bei der oben beschriebenen Ausführungsform bewegt sich die Bildinformations-Lese­ einheit unterhalb des transparenten Vorlagentisches hin und her, jedoch läßt sich die Erfindung auch anwenden bei einer Vorrichtung, in der die Leseeinheit feststeht, wäh­ rend der Vorlagentisch beweglich ist. Beim obigen Ausfüh­ rungsbeispiel wird Licht von der Vorlage reflektiert und von dem photoelektrischen Wandlerelement (17) in ein Analogsignal umgesetzt, weiterhin wird das Analogsignal von dem ADU in digitale Signale umgesetzt, welche für die weitere Signalverarbeitung zur Verfügung stehen. Die Er­ findung kann jedoch auch bei einer elektrophotographischen Kopiermaschine eingesetzt werden, die eine lichtempfind­ liche Trommel (50) besitzt, wie Fig. 9 zeigt.

Die in Fig. 9 gezeigte photoempfindliche Trommel (50) wird auf ihrem Umfang mit Hilfe einer Corona-Aufladevorrichtung (51), auch als Corotron bezeichnet, aufgeladen. Außerdem sind eine Entwicklerstation (52), ein Übertragungs-Coro­ tron (54), ein Separier-Corotron, eine Reinigungsstation (55) und ein Entladungscorotron (56) vorgesehen. Wenn das von dem Stablinsenfeld (16) gesammelte Licht auf die photoempfindliche Trommel (50) gelenkt wird, wird dort ein elektrostatisches, latentes Bild erzeugt, welches der gelesenen Bildinformation der Vorlage entspricht. Anschließend erfolgt ein Kopiervorgang mit Entwickeln, Übertragen und Fixieren, so daß auf einem Aufzeichnungs­ papier ein Abbild der Vorlage entsteht. Da in der Vorrich­ tung nach Fig. 9 die Lichtabschirm-Platten (19) vorgesehen sind, läßt sich Streulicht von den Lichtquellen (15) fern­ halten, so daß man ein Bildsignal mit gutem Rauschabstand erhält, welches auf die lichtempfindliche Trommel (50) gelenkt wird.

Claims (2)

1. Bildinformations-Lesevorrichtung, mit einem Vor­ lagentisch (1) zur Aufnahme einer Vorlage (G), einer stab­ förmigen Lampe (15), die zum Beleuchten der auf dem Vorlagentisch befindlichen Vorlage dient, einem Stab­ linsenfeld (16), das das von der Vorlage reflektierte Licht auf einen photoelektrischen Wandler (17) leitet, der das Licht photoelektrisch umsetzt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Lampe (15) und Vorlagentisch (1) ein Lichtschutz angeordnet ist, der einen Teil des von der Lampe auf die auf dem Vorlagentisch befindliche Vorlage abgegebenen Lichts abschirmt, daß der Lichtschutz ein Paar mit Abstand voneinander angeordnete Lichtabschirm- Platten (19) aufweist, die eine Oberseite der Lampe in Längsrichtung abdecken und je mit einer gera­ den Kante nahe dem beleuchteten Teil der Vorlage (G) sind, daß der Lichtschutz parallel zu dem Vorlagentisch (1) ver­ schieblich ist, und daß die Lichtabschirmplatten (19) zur Bildung einer definierten Öffnungsbreite (H) in ihrer Brei­ tenrichtung verschieblich und fixierbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß ein Paar stabförmiger Lampen (15) vor­ gesehen ist, die mit Abstand parallel zueinander angeordnet sind, und daß jeder Lampe eine Lichtabschirm- Platte (19) zugeordnet ist.