DE3611984C2

DE3611984C2 -

Info

Publication number: DE3611984C2
Application number: DE3611984A
Authority: DE
Inventors: Mamoru Satoh; Shizuo Tokio/Tokyo Jp Hasegawa
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1985-04-09
Filing date: 1986-04-09
Publication date: 1993-04-01
Also published as: DE3611984A1; GB2175170A; JPH0681225B2; JPS61234166A; US4750048A; GB8608634D0; GB2175170B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Vorlagenlesegerät mit mehreren, jeweils mehrere Fotosensorelemente enthaltenden Zeilensensoren, die derart angeordnet sind, daß sie zu einem jeweiligen Zeitpunkt unterschiedliche Zeilen lesen, mit einer Bewegungseinrichtung zum Steuern der Relativbewegung zwischen den mehreren Zeilensensoren und einer Vorlage in der zur Abtastrichtung der mehreren Zeilensensoren senkrechten Richtung, wobei die Relativbewegung mit mehreren unterschiedlichen Geschwindigkeiten entsprechend einem gewünschten Vorlagenlesemaßstab ausführbar ist, und mit einer Steuereinrichtung zum Steuern der Betriebszeitpunkte der mehreren Zeilensensoren unter Heranziehung von durch eine Generatoreinrichtung erzeugten Treiberimpulsen zum Ansteuern der mehreren Zeilensensoren.

Aus der DE-OS 34 32 185 ist ein Vorlagenlesegerät bekannt, bei dem eine Vorlagenabtastung unter Zuhilfenahme mehrerer linearer Bildsensoren erfolgt, die in zwei gegenseitig in Unterabtastrichtung beabstandeten Reihen angeordnet sind. Um trotz dieses räumlichen Versatzes der Sensoren jeweils ein eine vollständige Vorlagenzeile repräsentierendes Lesesignal erzeugen zu können, werden die Signale derjenigen Sensoren, die die zugehörigen Vorlagenzeilenabschnitte vor dem Zeitpunkt des Lesens der restlichen Zeilenabschnitte mittels der übrigen Sensoren lesen, so verzögert, daß sie nach der Verzögerung zeitgleich mit den der betreffenden Vorlagenzeile entsprechenden Signalen der restlichen Bildsensoren auftreten. Um diese Zeitverzögerung zu erreichen, werden Zwischenspeicher eingesetzt, die die eingegebenen Daten erst nach einem vorbestimmten Zeitintervall wieder abgeben.

Ferner ist aus der DE-OS 28 19 265 ein vergleichbares Vorlagenlesegerät bekannt mit dem ebenso lediglich 1 : 1-Abbildungen der gelesenen Vorlagen erzeugt werden können.

Fig. 1 zeigt ein Beispiel eines herkömmlichen Vorlagenlesegerätes, das aus linearen Bildsensoren 1 und 2 besteht, von denen jeder eine lineare Anordnung vieler Fotosensorelemente besitzt. Drei Bildsensoren 1 sind auf einer Linie 1′ auf einem Substrat S aufgebracht, während zwei Bildsensoren 2 auf einer anderen Linie 2′ angeordnet sind. Der Abstand l zwischen den Linien 1′ und 2′ wird allgemein als Vielfaches des Produktes aus der Abtastgeschwindigkeit in der Richtung der Unterabtastung des Bildsensors oder in einer Richtung, die im wesentlichen senkrecht zur Richtung der Sensorenanordnung liegt, und dem Abtastintervall T gewählt.

Fig. 2 zeigt den Vorgang des Bildlesens mit dem in Fig. 1 gezeigten Vorlagenlesegerät; Fig. 3 zeigt den zeitlichen Ablauf eines solchen Bildlesevorgangs. In Fig. 2 stellt 4 ein zu lesendes Bild dar und die mit ausgezogenen Linien eingerahmten langgestreckten Rechtecke 5, 6 geben Bilder entsprechend der Bildelementkette an, die im Punkt 11 (s. Fig. 3) abgetastet wird. Auch die mit gestrichelten Linien umgrenzten langgestreckten Rechteckflächen 7, 8 sind Bilder, die Bildelementketten entsprechen, die zum Zeitpunkt 12 in Fig. 3 abgetastet werden. Im vorliegenden Beispiel wird angenommen, daß die Entfernung l zwischen den Bildsensoren 1 und den Bildsensoren 2 gleich dem fünffachen Wert des Produktes aus der Geschwindigkeit v der Unterabtastung und dem Abtastintervall T ist. Die Bildflächen 6, die zum Zeitpunkt 11 (s. Fig. 3) abgetastet werden, können eine fortlaufende Hauptabtastlinie auf dem Bild darstellen, und zwar in Verbindung mit den Abtastungen der Bildflächen 7 zum Zeitpunkt 12, der fünf Zyklen später folgt. Diese Darstellung ist möglich, weil der Abstand der Linien der Bildsensoren ein ganzzahliges Vielfaches (fünfmal in diesem Beispiel) des Produktes aus der Unterabtastgeschwindigkeit v und dem Abtastintervall T, darstellt.

Zum Vergleich zeigt Fig. 4 einen Fall, in dem der Abstand l der Linien der Bildsensoren 5,5mal so groß ist wie das Produkt aus der Unterabtastgeschwindigkeit v und dem Abtastintervall T. In der Anordnung gemäß Fig. 4 liegen die mit durchgezogenen Strichen eingerahmten Bildbereiche weder auf einer Linie mit den Flächen 7, die fünf Zyklen später abgetastet werden (Zeitpunkt 12), noch auf einer Linie mit den Flächen 9, die sechs Zyklen später abgetastet werden (Zeitpunkt 13), wenn die Bildsensoren 1, 2 mit denselben Abtastimpulsen angesteuert werden.

Desweiteren ist in der DE-OS 35 07 093 ein Vorlagenlesegerät der eingangs genannten Art beschrieben, das mit mehreren versetzten Zeilensensoren arbeitet, deren Ausgangssignale so zusammengefügt werden, daß sich vollständige Zeilensignale ergeben. Um ein Lesen mit unterschiedlicher Geschwindigkeit und damit mit variablem Lesemaßstab zu ermöglichen, sind die vorlaufenden Zeilensensoren mit Vertikalregistern ausgestattet, deren Umfang sieben Zeilen entspricht und die vor dem jeweiligen Zeilensensor-Ausgangsregister angeordnet sind. Die Vertikalregister dienen dazu, die Ausgangssignale um eine vorbestimmte Verzögerungszeit zu verzögern. Diese Verzögerungszeit ist abhängig von der Schnelligkeit, mit der die Bildsignale durch die jeweiligen Vertikalregister geschoben werden und somit entsprechend dem gewünschten Lesemaßstab variabel. Die Sensorabschnitte der Zeilensensoren werden jedoch unabhängig von der Durchlaufgeschwindigkeit der Bildsignale durch das zugehörige Vertikalregister mit jeweils derselben Phasenlage angesteuert.

Nachteilig ist hierbei, daß aufgrund der festen Taktung des jeweiligen Ausgangsschieberegisters der Zeilensensoren nur eine gestufte Veränderung des Lesemaßstabes möglich ist. Ferner ist der Aufbau der Zeilensensoren aufgrund der zusätzlichen Vertikalregister mit eigener Taktgabe sehr schwierig.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Vorlagenlesegerät zu schaffen, das bei verhältnismäßig einfachem Aufbau eine sehr feine Veränderung des Lesemaßstabs ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Steuereinrichtung den Phasenunterschied zwischen den an die mehreren Zeilensensoren über die Generatoreinrichtung anzulegenden Treiberimpulsen in Übereinstimmung mit dem Vorlagenlesemaßstab verändert.

Auf diese Weise wird ein Vorlagenlesegerät geschaffen, bei dem in Übereinstimmung mit dem jeweils gewünschten Vorlagenlesemaßstab die Phasendifferenz der Treiberimpulse, die den Zeilensensoren zugeführt werden, variiert wird. Dadurch ist es bei relativ einfachem Aufbau möglich, die Phasendifferenz und somit den gewünschten Vorlagenlesemaßstab stufenlos zu verändern.

In den Unteransprüchen 2 bis 7 sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gekennzeichnet.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Darstellung eines versetzt angeordneten linearen Bildsensors eines herkömmlichen Vorlagenlesegerätes,

Fig. 2 und 4 Darstellungen der Abtastflächen eines herkömmlichen Vorlagenlesegeräts, wobei sich die Sensoren über ein Vorlagenbild bewegen,

Fig. 3 ein Zeitablaufdiagramm eines herkömmlichen Vorlagenlesegeräts, das den zeitlichen Abtastvorgang veranschaulicht,

Fig. 5 eine schematische Ansicht einer Leseeinheit,

Fig. 6 ein Diagramm, das den zeitlichen Abtastvorgang veranschaulicht,

Fig. 7 eine Ansicht der Abtastflächen auf einem Vorlagenbild,

Fig. 8 ein Blockschaltbild einer Lesesteuereinheit,

Fig. 9 ein Zeitablaufdiagramm, das die Funktionsweise der in Fig. 8 dargestellten Schaltung zeigt,

Fig. 10 ein Blockschaltbild, das ein erstes Ausführungsbeispiel für einen Zwei-Phasen-Generator wiedergibt,

Fig. 11 ein Zeitablaufdiagramm, das die Funktionsweise der in Fig. 10 dargestellten Schaltung wiedergibt,

Fig. 12 ein Blockschaltbild, das ein weiteres Ausführungsbeispiel des Zwei-Phasen-Generators zeigt,

Fig. 13 ein Flußdiagramm, das die Steuerfolge des in Fig. 12 dargestellten Mikrocomputers zeigt,

Fig. 14 ein Blockschaltbild, das ein weiteres Ausführungsbeispiel der Lesesteuereinheit zeigt,

Fig. 15 ein Schaltungsdiagramm, das ein Ausführungsbeispiel für eine A/D- und Abtastverzögerungsschaltung darstellt und

Fig. 16 ein Zeitablaufdiagramm, das die Funktionsweise der in Fig. 15 dargestellten Schaltung zeigt.

Fig. 5 zeigt den Aufbau einer Bildleseeinheit 100. In dieser sind gezeigt:
eine Vorlage 121; ein durchsichtiges Trägerglas 122 zum Tragen der Vorlage; eine Vorlageabdeckung 123; eine Lampe 124 zur Beleuchtung der Vorlage; ein Spiegel 125 zur wirkungsvollen Führung des Lampenlichtes zur Vorlage; eine abbildende Linse kleiner Brennweite 126 zur Lenkung des Lichtes von der Vorlage; das in Fig. 1 gezeigte, aus Ladungskopplungs-(CCD)- Sensoren zur Umwandlung eines durch die Linse 126 fokussierten Lichtbildes in elektrische Signale bestehende Vorlagenlesegerät 127; eine hin- und herbewegliche Sensorhalterung 128, die die Beleuchtungslampe 124 trägt, den Spiegel 125, die Linse 126 und die CCD- Zeilensensoren 127; eine Stange 129, die die Sensorhalterung 128 trägt; eine feststehende Tragevorrichtung 140, die die Stange hält; einen Riemen 131 zum Übertragen der hin- und herwechselnden Kraft auf die Sensorhalterung; eine Riemenscheibe 132 zum Antreiben des Riemens 131; eine antreibende Walze 133 zum Halten des Riemens 131; ein Antriebsriemen 134, der die Walze 133 mit einem Antriebsmotor 135 verbindet; und ein Kabel 136, um die Ausgangssignale von den CCD-Sensoren 127 abzuführen.

Weiterhin sind vorhanden: Eine Prozeßsteuereinheit 137 zum Steuern des Ausgangs der CCD-Zeilensensoren 127, der Arbeitsweise der Lampe 124 und des Motors 135; ein Vorwärtsbegrenzungsschalter 138, der von der Sensorhalterung 128 betätigt wird; ein Sensor 139 für die Ausgangsstellung der Sensorhalterung 128; und ein Bedienfeld 141 zur Eingabe der Kopieranweisung, des Lesebildmaßstabs.

Nachfolgend wird die Arbeitsweise der Leseeinheit erklärt. Als Antwort auf eine Kopieranweisung, die vom Bedienfeld 141 aus eingegeben wurde, gibt die Steuereinheit 137 ein Signal aus zum Einschalten der Beleuchtungslampe 124 und zum Drehen des Motors 125 in Vorwärtsrichtung. Dabei wird die Sensorhalterung 128 in die Richtung A bewegt. Auf diese Weise wird die Vorlage 121 Zeile für Zeile gelesen, indem sich die CCD-Zeilensensoren 127 in Richtung der Unterabtastung bewegen, und in elektrische Signale umgewandelt. Am Ende der Vorwärtsbewegung betätigt die Sensorhalterung 128 den Vorwärtsbegrenzungsschalter 138. Dadurch wird der Motor 135 umgepolt, um die Rückwärtsbewegung der Sensorhalterung 128 einzuleiten. Wenn der Sensor 129 für die Ausgangsstellung betätigt wird, hält der Motor 135 an, und die Sensorhalterung 128 wird in der Ausgangsstellung angehalten.

Fig. 6 zeigt ein Zeitablaufdiagramm, das den zeitlichen Ablauf der Abtastimpulse wiedergibt. Fig. 7 zeigt die Bildleseflächen der Sensoren zu den in Fig. 6 dargestellten Zeiten. Fig. 6 (A) zeigt die Abtastimpulse, die den in Fig. 1 gezeigten Sensoren zugeführt werden; (B) zeigt die Abtastimpulse, die den Sensoren 2 zugeführt werden. (C) gibt die von den Sensoren 1 abgetasteten Bildflächen wieder, (D) zeigt die von den Sensoren 2 abgetasteten Flächen. Dabei entsprechen die Bildflächen 30-33 bzw. 31′-33′ den Flächen derselben in Fig. 7 gezeigten Zahlen. In Fig. 7 geben die Linien 14, 15 die örtliche Beziehung der Bildsensoren an. Darin ist der Abstand l der Linien der Bildsensoren gleich 5,5mal dem Produkt aus der Abtastgeschwindigkeit v und dem Abtastintervall T. Die Wellenformen (A) und (B) sind gegeneinander um 180° versetzt. Diese Beziehung wird wiedergegeben durch Frac (X)×360°. Darin steht X für den Abstand l zwischen den Sensoren dividiert durch das Produkt aus der Geschwindigkeit v der Unterabtastung und dem Abtastintervall T und Frac (X) stellt den Bruchteil von X dar.

In diesem Aufbau werden die Bildflächen 30 von den Bildsensoren 1 zur Zeit 20 abgetastet. Die Bildflächen 32, die auf derselben Linie wie die Bildflächen 30 liegen, werden von den Bildsensoren 2 zur Zeit 22 abgetastet. Ähnlich liegen die zur Zeit 21 abgetasteten Bildflächen 31 und die zur Zeit 23 abgetasteten Bildflächen 33 auf derselben Linie.

Auf diese Weise können die genannten Beschränkungen hinsichtlich der Abtastgeschwindigkeit v und des Abtastintervalls T bezüglich der Entfernung zweier Linien von Bildsensoren dadurch vermieden werden, daß der Abtastzeitpunkt betreffender Linien der Bildsensoren geändert wird. Mit anderen Worten, eine Änderung der Phase der Abtastimpulse, die zwei Linien von Bildsensoren zugeführt werden, erlaubt das Lesen einer Vorlage mit beliebiger Abtastgeschwindigkeit und beliebigem Abtastintervall und ohne Abweichung in der Vorlagenlesestellung zweier Linien von Bildsensoren.

Die erwähnte Freiheit in der Abtastgeschwindigkeit und im Abtastintervall gestattet es, den Vorlagelesemaßstab in der Unterabtastrichtung beim Vorlagenlesen zu ändern.

Nun wird eine solche Änderung des Vorlagelesemaßstabes beschrieben. Zur Erklärung wird angenommen, daß das Vorlagenlesegerät den Aufbau in Fig. 8 besitzt. Eine erste Reihe von Bildsensoren 110 und eine zweite Reihe von Bildsensoren 120 lesen 3/5 bzw. 2/5 der Fläche in der Hauptabtastrichtung und geben Bildsignale VD1, VD2 frei, die die Bilddichte anzeigen. Nun wird das Verfahren zur Änderung des Vorlagelesemaßstabs in der Unterabtastrichtung erklärt. Eine solche Änderung des Vorlagelesemaßstabs in der Hauptabtastrichtung kann erreicht werden, indem die seriellen Bildsignale jeder Reihe passend unterdrückt oder ausgedehnt werden, und zwar auf die schon bekannte Weise, so daß sich eine Erklärung im einzelnen erübrigt.

In Fig. 3 ist die Vorlagenleseeinheit 100 aus fünf Zeilenbildsensoren zusammengesetzt, die versetzt in zwei Reihen 110, 120 angeordnet sind, getrennt durch den Abstand d. Die Vorlagenleseeinheit bewegt sich in Pfeilrichtung von einem Ort SP zu einem anderen Ort EP, und zwar mit einer Relativgeschwindigkeit v, die von einer Abtastgeschwindigkeits-Steuereinheit 106 gemäß dem Vorlagelesemaßstab gesteuert wird. Dabei tastet sie das Original 101 in der Unterabtastrichtung ab. Der Lesemechanismus dieser Zeilen-Vorlageleseeinheit 100 kann in bekannter Weise, wie in Fig. 5 gezeigt, aus einem Motor 135, Riemen 131, 134, Riemenscheiben bzw. -walzen 132, 133 etc. aufgebaut werden.

Die den Bildsensorreihen 110, 120 zugeführten Abtastimpulse Φ1, Φ2 werden mit einer Phasendifferenz entsprechend dem Vorlagelesemaßstab von dem Zweiphasen- Taktgenerator 102 erzeugt, und zwar aus den ursprünglichen Impulsen Φ0. Die von den Bildsensoren 110 gelesenen Bildsignale VD1 werden durch die Takt- Impulse Φ1 abgetastet und einer A/D- und Abtastverzögerungseinheit 103 zugeführt, deren Verzögerung veränderlich ist. Auf diese Weise werden sie verzögert oder gepuffert, und zwar in einer passenden Anzahl von Hauptabtast-Impulszyklen entsprechend dem Vorlagelesemaßstab. Ähnlich werden die von den Bildsensoren 120 gelesenen Bildsignale VD2 durch das Taktsignal Φ2 abgetastet und einer A/D- und Abtastverzögerungseinheit 104 zugeführt, die eine veränderliche Verzögerung und mehrere Zeilen-Puffer besitzt. Auf diese Weise werden sie durch eine passende Anzahl von Hauptabtastzyklen entsprechend dem Vorlagelesemaßstab verzögert. Die von der Verzögerungseinheit 103, 104 passend verzögerten Bildsignale VD1′, VD2′ werden durch einen Parallel-Serien-Wandler 105 in serielle Hauptabtastdaten VIDEO umgesetzt und nachfolgenden Verarbeitungseinheiten, wie zum Beispiel einem Drucker oder einem Speicher, zugeführt. Fig. 9 zeigt ein entsprechendes Zeitablaufdiagramm.

Nachfolgend werden die Parameter in den Fig. 8 und 9 erklärt. In dem durch Fig. 8 veranschaulichten Ausführungsbeispiel haben die ursprünglichen Impulse Φ0 einen konstanten Abstand, und die seriellen Hauptabtastdaten VIDEO werden vom Parallel-Serien-Wandler 105 in einer konstanten Rate abgegeben, und zwar synchron zu den ursprünglichen Impulsen Φ0. Es soll der Fall betrachtet werden, daß eine Hauptabtastlinie, die der Bildsensor 110 mit dem Abtastimpuls Φ1 abtastet (t=0), auch durch die Bildsensoren 120 mit dem Abtastimpuls Φ (t=Ts) abgetastet wird. Für das Intervall H der ursprünglichen Impulse Φ0 und eine Phasendifferenz δ der Abtastimpulse Φ1 und Φ2 erhält man die Beziehungen:

Ts=nH=ΔΦ/360×H (n:ganzzahlig, größer als 0)
d/v=nH=ΔΦ/360×H
d/vH=n=ΔΦ/360,

so daß

ΔΦ=360°×Frac (d/vH) (1)

ist. Darin stellt Frac (X) eine Funktion dar, die den Bruchteil von X angibt. Andererseits ergibt sich die Beziehung

Darin stellt α den Vorlagelesemaßstab in Unterabtastrichtung dar. Die Abtastgeschwindigkeit v beträgt v₀, wenn α=1, d. h. lesen in derselben Größe. Aus den Gleichungen (1) und (2) folgt:

ΔΦ=360°×Frac (α · d/v₀H) (3)

Auch wenn die Verzögerungseinheiten 103 bzw. 104 die Verzögerungen n₁ und n₂ mit der Differenz n auf den Hauptabtastlinien verursachen, erhält man eine Bezeichnung, und zwar:

n=int (d/vH)=int (α · d/v₀ · H) (4).

Darin bezeichnet int (X) das größte Ganze von X. Die Beziehungen zwischen Φ1 und Φ0 und zwischen n₁ und n werden in der tatsächlichen Schaltungsausführung bestimmt.

Die Gleichungen (2), (3) und (4) gestatten es, drei Parameter zu bestimmen, die in Fig. 9 wiedergegeben sind, nämlich die Phasendifferenz ΔΦ (Parameter 1), das Ausmaß der Verzögerung n (Parameter 2) und die Geschwindigkeit v (Parameter 3) aus dem Vorlagelesemaßstab α in der Unterabtastrichtung. Diese Parameter berechnet die Steuereinheit 130 mit einem Mikrocomputer aus dem Vorlagelesemaßstab α, der vom Bedienfeld 141 aus eingegeben wird. Sie werden zu verschiedenen in Fig. 8 gezeigten Einheiten übertragen. Das erläuterte Ausführungsbeispiel sieht Freiheiten in der Beziehung zwischen Φ0, n₁ und n vor, in der Beziehung zwischen Φ0 und Φ1 sowie in v₀. Diese können entsprechend der Leistung der Bauelemente geeignet gewählt werden, die das Vorlagenlesegerät ausstatten. Auf diese Weise werden die Unterabtastgeschwindigkeit v und die Abtastzeitpunkte Φ1, Φ2 der Abtastungen durch die Bildsensoren unabhängig gesteuert, und zwar entsprechend des gewünschten Vorlagelesemaßstabs α in der Unterabtastrichtung. Auf diese Weise wird es mit einem Vorlagenlesegerät, das mehrere versetzt angeordnete Bildsensoren besitzt, möglich, ein Bild mit einem beliebigen Vorlagelesemaßstab zu lesen, und zwar ohne Abweichung in den Lesepositionen der Bildsensoren in der ersten und der zweiten Reihe.

Fig. 10 zeigt Einzelheiten des in Fig. 8 dargestellten Zwei-Phasen-Impulsgenerators. Fig. 11 zeigt das zugehörige Zeitablaufdiagramm.

In Fig. 10 ist ein Taktgenerator 901 gezeigt, der mit einem Quarzoszillator zur Erzeugung der Taktimpulse CLK ausgestattet ist, deren Frequenz höher liegt als die der ursprünglichen Impulse Φ0. Die Oszillationsfrequenz wird im voraus gemäß einem beliebig geforderten Vorlagelesemaßstab bestimmt. Die Taktimpulse CLK vom Taktgenerator 901 werden einem Zähler 902 zugeführt, der beim Einlauf eines ursprünglichen Impulses Φ0 gelöscht wird und die Taktimpulse CLK zählt, die vom Taktgenerator 901 eingegeben werden.

Ein Phasendifferenz-Setzer 903 gibt die Zeilen zur Erzeugung der Abtastimpulse Φ0, Φ2 aus, die in die Anzahl der Taktimpulse von Taktgenerator 901 gewandelt sind, und zwar als Antwort auf den von der Steuereinheit 130 gelieferten Parameter 1 oder auf die Phasendifferenz ΔΦ der Abtastimpulse Φ1 und Φ2 entsprechend dem Vorlagelesemaßstab. Die vom Phasendifferenzsetzer gewandelten Daten der Phasendifferenz werden im Φ1 Phasendifferenz-Register 904 und im Φ2 Phasendifferenz- Register 905 gesetzt.

Fig. 11 zeigt den Fall, daß der Phasendifferenzsetzer 903 die Phasendifferenzdaten der Abtastimpulse Φ1, Φ2 in 3 bzw. 8 gewandelt hat.

Das Zählerergebnis des erwähnten Zählers 902, das durch den ursprünglichen Impuls Φ0 gelöscht wird und die Taktimpulse CLK zählt, wird den Komparatoren 906, 907 zugeführt. Der Komparator 906, der ebenfalls den gesetzten Wert des Φ1 Phasendifferenz-Registers 904 erhält, gibt einen Abtastimpuls Φ1 aus, wenn der gesetzte Wert mit dem Zählergebnis übereinstimmt. Andererseits setzt der Komparator 907, der ebenfalls den gesetzten Wert des Φ2 Phasendifferenz-Registers 905 empfängt, einen Abtastimpuls Φ2 frei, wenn der gesetzte Wert mit dem Zählergebnis des Zählers 902 übereinstimmt.

Fig. 12 zeigt einen Schaltungsaufbau für den Fall, daß der in Fig. 8 gezeigte Zweiphasen-Generator 108 mit einem üblichen Mikrocomputer ausgestattet ist; Fig. 13 stellt ein Flußdiagramm dar, das den Vorgang der Erzeugung der Abtastimpulse Φ1, Φ2 zeigt. Ein durch das Flußdiagramm beschriebenes Programm wird im Festwertspeicher des Mikrocomputers gespeichert.

In Fig. 12 erhält ein Mikrocomputer 801 an einem Unterbrechungsanschluß INT Taktsignale CLK, die von einem ähnlich dem in Fig. 10 gezeigten Taktgenerator 802 geliefert werden; als Antwort auf einen Taktimpuls CLK an dem Unterbrechungsanschluß INT führt er einen Zeitgeber-Unterbrechungsvorgang aus. Auch der Mikrocomputer 801 erhält die ursprünglichen Impulse Φ0 bzw. den Parameter 1 an den Eingängen I1 und I2. Auf dieselbe Weise wie der in Fig. 10 gezeigte Phasendifferenzsetzer 903 wandelt der Mikrocomputer 801 als Antwort auf den am Eingang I2 empfangenen Parameter 1 die Zeiten zur Erzeugung der Abtastimpulse Φ1, Φ2 in die Zahl der Taktimpulse CLK und hält die so erhaltenen Daten der Phasendifferenz in einem Speicher mit Direktzugriff (RAM).

Als Antwort auf ein Taktsignal CLK, das am Unterbrechungsanschluß INT für eine Zeitgeberunterbrechung eingegeben wird, erkennt der Schritt 701, ob ein ursprünglicher Impuls Φ0 eingegeben wurde, und, falls einer eingegeben wurde, löscht der Schritt 702 einen Zählbereich des RAM. Wenn andererseits der ursprüngliche Impuls Φ0 nicht eingegeben wurde, vergrößert der Schritt 703 das Zählergebnis des Bereiches. Auf diese Weise können die eingegebenen Taktimpulse CLK vom Eintritt des ursprünglichen Impulses Φ0 ab gezählt werden.

Dann stellt der Schritt 704 fest, ob das Zählergebnis des Zählbereiches gleich den Phasendifferenzdaten des Abtastimpulses Φ1 ist, der im voraus im RAM gespeichert wurde, und, falls es gleich ist, wechselt im Schritt 705 der Ausgang 01 auf den Logisch-1-Pegel und gibt so einen Abtastsimpuls Φ1 frei. Wenn andererseits keine Gleichheit vorliegt, wechselt der Ausgang 01 auf den Logisch- 0-Pegel. Auf diese Weise kann der Abtastimpuls Φ1 erzeugt werden, wenn das Zählergebnis des Zählbereiches gleich den Daten der Phasendifferenz des Abtastimpulses Φ1 wird.

Dann stellt der Schritt 707 fest, ob das Zählergebnis des Zählbereiches gleich den Phasendifferenzdaten des Abtastimpulses Φ2 ist, der im voraus im RAM gespeichert ist. Im Falle der Übereinstimmung wechselt im Schritt 708 der Ausgang 02 auf den Logisch-1-Pegel und gibt so den Abtastimpuls Φ2 frei. Wenn andererseits keine Übereinstimmung herrscht, wechselt im Schritt 709 der Ausgang 02 auf den Logisch- 0-Pegel. Auf diese Weise kann der Abtastimpuls Φ2 erzeugt werden, wenn das Zählergebnis des Zählbereiches gleich den Daten der Phasendifferenz des Abtastimpulses Φ2 wird.

Die erklärte Arbeitsweise wird als Antwort auf das Eintreffen des Taktimpulses CLK am Unterbrechungsanschluß INT wiederholt, um die Abtastimpulse Φ1, Φ2 der Phasendifferenz entsprechend dem Vorlagelesemaßstab vorzusehen.

Fig. 15 zeigt ein Ausführungsbeispiel der in Fig. 8 dargestellten A/D- und Abtastverzögerungseinheit 103. Die A/D- und Abtastverzögerungsschaltung 104 kann ebenfalls den in Fig. 15 gezeigten Aufbau besitzen. Die entsprechenden Bezugszeichen werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

In Fig. 15 wandelt ein Analog-Digital-Umsetzer (A/D) 601 analoge Bildsignale VD1, die die Bildsensoren 110 ausgeben, in digitale Signale DVD einer bestimmten Bit-Zahl um. Die Zeilenpuffer 602-604 können jeweils die Bildsignale einer Abtastzeile speichern, und sie haben im Verbund eine Speicherkapazität von ca. 3000 Bildelementen, falls jeder Zeilensensor 1000 Bildelemente besitzt.

Ternäre Zähler 609 bzw. 610 zählen die Abtastimpulse Φ1 und die ursprünglichen Impulse Φ0. Dekodierer 607 bzw. 608 dekodieren das Zählergebnis der Ternärzähler 609, 610. Der Ausgang der Dekodierer 607 wird den Anschlüssen W für die Einschreib-Anweisung der Pufferspeicher 602, 603 und 604 zugeführt, die infolge dieses Ausgangssignals in den Schreibzustand wechseln. Das Ausgangssignal des Dekodierers 608 wird den Anschlüssen R für die Auslese-Anweisung der Pufferspeicher 602, 603 und 604 zugeführt, die infolge dieses Ausgangssignals in den Lesezustand wechseln. Auf diese Weise werden die digitalen Bildsignale DVD vom A/D-Wandler 601 in einem Pufferspeicher gespeichert, der vom Ausgangssignal des Dekodierers 607 ausgewählt wird, und sie werden aus dem Pufferspeicher gelesen, der durch das Ausgangssignal des Dekodierers 608 gewählt wird.

Fig. 16 ist ein Zeiablaufdiagramm, das den Einschreibvorgang (W) und den Auslesevorgang (R) der Pufferspeicher 602, 603, 604 (602′, 603′, 604′) entsprechend den ursprünglichen Impulsen Φ0 und Abtastimpulsen Φ1, (Φ2) wiedergibt. Wie aus Fig. 16 ersichtlich ist, werden die den A/D- und Abtastverzögerungsschaltungen 103 bzw. 104 zugeführten Bildsignale VD1 bzw. VD2 in den Pufferspeichern 602, 602′ gespeichert, und zwar im Gleichlauf mit den Abtastimpulsen Φ1, Φ2, der gegeneinander verschiedenen Phasen. Andererseits werden die Auslesedaten der Pufferspeicher 602, 602′ beide im Gleichlauf mit den ursprünglichen Impulsen Φ0 geführt. Auf diese Weise werden die mit unangepaßten Phasen eingegebenen Bildsignale in der Phase angepaßt.

Die Bildsignale, die selektiv aus den Pufferspeichern 602, 603, 604 gelesen worden sind, werden einem n-Zeilen Puffer 605, der aus n Zeilenspeichern besteht, zugeführt. Der n-Zeilenpuffer 605 ist ausgestattet mit Zeilenspeichern 605-1-605-n, von denen jeder fähig ist, Bildsignale einer Abtastzeile zu speichern, und derart in Reihe zusammengeschaltet ist, daß der Ausgang eines Zeilenspeichers mit dem Eingang des nächsten Zeilenspeichers verbunden ist. Es ist jedoch auch möglich, Speicher anzuwenden, die fähig sind, Bildsignale aus mehreren Bildelementen parallel zu verarbeiten und dadurch eine Parallelwandlung zu erfüllen.

Die Ausgangsdaten der Zeilenspeicher 605-1-605-n werden entsprechend auch einer Auswahlschaltung 606 zugeführt, die eins der eingegebenen Bildsignale mehrerer Serien gemäß dem Parameter 2 auswählt und die Bildsignale VD1′ (VD2′) freigibt. Auf diese Weise kann die Abweichung in der Vorlagenleseposition der ersten und zweiten Reihe der Bildsensoren verbessert werden.

Es ist auch möglich, daß die Bildsensoren in der hinteren Reihe ohne den Zeilenspeicher 605 auskommen und nur die Bildsignale der Bildsensoren in der vorderen Reihe zu verzögern.

Fig. 14 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, angewandt auf eine Vorrichtung mit einem Farbbildsensor, um die Signale R, G und B zu erhalten. In Fig. 14 sind gezeigt: eine Vorlage 200; eine lineare Bildvorrichtung 209, ausgestattet mit drei linearen Bildsensoren 201-203, die über der Lesebreite der Vorlage angeordnet sind; darin bezeichnen 201 einen linearen Bildsensor mit einem Rot-Übertragungs-Filter, 202 einen linearen Sensor mit einem Grün-Übertragungs-Filter und 203 einen linearen Sensor mit einem Blau-Übertragungs-Filter; ein Drei-Phasen-Taktgenerator 204 zum Erzeugen eines Drei-Phasen-Taktimpulses mit einer Phasendifferenz entsprechend dem Parameter 1, und zwar auf dieselbe Weise wie in Fig. 8 gezeigt; die Verzögerungseinheiten 205, 206, 207 zur Verzögerung der R, G bzw. B Signale gemäß dem Parameter 2; und eine Steuereinheit 208 für die Abtastgeschwindigkeit der Vorlage entsprechend dem Parameter 3. Dieses Ausführungsbeispiel hat den Vorteil, daß es gleichzeitig die drei Bildsignale R, G, B durch eine Drei- Farben-Synchronisationsschaltung einer nachfolgenden Bildverarbeitungsvorrichtung zur Farbverarbeitung zuführt. Herkömmlich können drei Farbsignale nur erhalten werden mit einem Verlust an Auflösungsvermögen oder seriell eine Farbe in jeder Abtastlinie; das hier beschriebene Ausführungsbeispiel ermöglicht es jedoch, gleichzeitig drei Farben mit hoher Auflösung zu erhalten.

In der vorhergehenden Beschreibung sind die mehreren Bildsensoren zwar in zwei oder drei Reihen angeordnet, aber die Zahl der Zeilensensoren und die Anzahl der damit erzeugten Linien kann geändert werden, und sie müssen nicht in regelmäßigen Abständen angeordnet sein. Auch sind in der vorhergehenden Beschreibung die Bildsensoren senkrecht zur Abtastrichtung angeordnet, aber sie können ebenso in einem gewissen Winkel gegenüber dieser Richtung angeordnet werden. Weiterhin kann die Unter-Abtastung dadurch erreicht werden, daß anstelle die Vorlagenlesevorrichtung zu bewegen, diese festgehalten und die Vorlage über Walzen vorwärts bewegt wird. In einem solchen Fall wird natürlich die Geschwindigkeit der Vorwärtsbewegung der Vorlage entsprechend dem Vorlagelesemaßstab geändert.

Wie erklärt, kann die Begrenzung zwischen dem Abtastintervall, der Unterabtastgeschwindigkeit und dem Abstand des angeordneten Bildsensors durch einen einfachen Aufbau beseitigt werden; und zwar indem die Abtastzeiten der Zeilenbildsensoren, die in einem gewissen Abstand in der Unterabtastrichtung angeordnet sind, unabhängig gesteuert werden.

Auch die Steuerung der Phasendifferenz in der Abtastzeit und der Unterabtastrichtung ermöglicht es, einerseits kontinuierlich den Vorlagelesemaßstab zu verändern, und zwar mit einer Zeilenvorlagenvorrichtung, die aus einer versetzten Anordnung einfach zu erhaltender kurzer Bildsensoren besteht, und andererseits eine Vorlagenlesevorrichtung zu erhalten, die in der Lage ist, gleichzeitig farbgetrennte Signale durch mehrere parallele Bildsensoren mit den entsprechenden verschiedenen Farbfiltern zu gewinnen und die auch in der Lage ist, den Vorlagelesemaßstab kontinuierlich zu verändern.

Wie erklärt wird mit aus mehreren Zeilen bestehenden Bildsensoren, die in einem bestimmten Abstand angeordnet sind, die Möglichkeit geschaffen, eine Vorlage mit beliebigem Maßstab zu lesen.

Claims

1. Vorlagenlesegerät mit mehreren jeweils mehrere Fotosensorelemente enthaltenden Zeilensensoren, die derart angeordnet sind, daß sie zu einem jeweiligen Zeitpunkt unterschiedliche Zeilen lesen, mit einer Bewegungseinrichtung zum Steuern der Relativbewegung zwischen den mehreren Zeilensensoren und einer Vorlage in der zur Abtastrichtung der mehreren Zeilensensoren senkrechten Richtung, wobei die Relativbewegung mit mehreren unterschiedlichen Geschwindigkeiten entsprechend einem gewünschten Vorlagelesemaßstab ausführbar ist, und mit einer Steuereinrichtung zum Steuern der Betriebszeitpunkte der mehreren Zeilensensoren unter Heranziehung von durch eine Generatoreinrichtung erzeugten Treiberimpulsen zum Ansteuern der mehreren Zeilensensoren, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (130) den Phasenunterschied zwischen den an die mehreren Zeilensensoren (1, 2) über die Generatoreinrichtung (102; 204) anzulegenden Treiberimpulsen (Φ1, Φ2; ΦR, ΦG, ΦB) in Übereinstimmung mit dem Vorlagenlesemaßstab verändert.

2. Vorlagenlesegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (130, 106; 208) die Betriebszeitsteuerung der Zeilensensoren (1, 2) mit einem der jeweiligen Vorlagenlesevergrößerung entsprechenden Zeitintervall durchführt.

3. Vorlagenlesegerät nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Taktgeneratoreinrichtung (102; 204) zum Erzeugen von Treiberimpulsen zur Ansteuerung der mehreren Zeilensensoren (1, 2), wobei die Steuereinrichtung (106; 208) die Zeitpunkte der Treiberimpulssteuerung mittels der Taktgeneratoreinrichtung steuert.

4. Vorlagenlesegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Vergrößerungseinrichtung (103, 104; 205 bis 207) zum Verzögern des Ausgangssignals eines der Zeilensensoren (1, 2), der eine Vorlagenzeile vor deren Abtastung durch einen weiteren der Zeilensensoren abtastet, um ein Verzögerungszeitintervall, das in Übereinstimmung mit der Vorlagenlesevergrößerung verändert wird.

5. Vorlagenlesegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeilensensoren (1, 2) zum abschnittsweisen Lesen derselben Vorlagenzeile angeordnet sind.

6. Vorlagenlesegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeilensensoren (1, 2) mit jeweils unterschiedlichen Farbfiltern versehen sind.

7. Vorlagenlesegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren Zeilensensoren auf einem Substrat (5) angeordnet sind.