DE3645031C2

DE3645031C2 -

Info

Publication number: DE3645031C2
Application number: DE3645031A
Authority: DE
Inventors: Shigeru Suzuki; Harumitsu Yokohama Kanagawa Jp Mashiko
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1985-10-08
Filing date: 1986-10-08
Publication date: 1989-01-26
Also published as: US4849820A; DE3634355C2; DE3634355A1; US4774592A

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum punktweisen Lesen eines Bildes auf einer Vorlage mit Hilfe mindestens einer ersten und einer zweiten Sensorzeile nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine derartige Einrichtung zum punktweisen Lesen eines Bildes auf einer Vorlage ist aus der EP-01 15 366 bekannt. Bei dieser bekannten Einrichtung sind mehrere Sensorzeilen in Zeilenrichtung so zueinander angeordnet, daß jeweils zwischen zwei benachbarten Sensorzeilen ein Abstand vorhanden ist. Die jeweiligen Sensorzeilen überlappen sich jeweils an den benachbarten Enden. Durch eine solche Anordnung wird die Möglichkeit geschaffen, eine Vorlage mit einer vergleichsweise großen Fläche besonders schnell und mit hoher Auflösung abtasten zu können.

Aus der DE-OS 33 26 359 ist eine Bildleseeinrichtung bekannt, die eine Anzahl von Bildwandlern aufweist, ebenso eine Helligkeitskorrekturschaltung, eine Verkettungsschaltung und eine Zentraleinheit. Diese bekannte Bildleseeinrichtung enthält eine Speichervorrichtung zum Speichern eines eine Lesecharakteristik darstellenden Signals, welches von der Lesevorrichtung erzeugt wird, und eine Sammelvorrichtung zur Abgabe eines korrigierten Bildlesesignals, das zuvor entsprechend einer Kombination aus einem Bildlesesignal aus der Lesevorrichtung und einem aus der Speichervorrichtung ausgelesenen Signal eingespeichert wurde. Die Lesevorrichtung kann mehrere Bildaufnahmevorrichtungen umfassen, die in einer Hauptabtastrichtung angeordnet sind, wobei auch eine Einrichtung zum Ermitteln eines überlappenden Lesebereichs der mehreren Bildaufnahmevorrichtungen vorhanden ist. Die genannte Korrekturvorrichtung nimmt die Korrektur entsprechend einem Signal vor, das einem Bezugsbereich mit optischen Bezugseigenschaften entspricht und das von mehreren Bildaufnahmevorrichtungen abgegeben wird. Diese bekannte Bildleseeinrichtung enthält ferner auch eine Ausscheidevorrichtung zum Ausscheiden überlappender Bilddaten, die mittels der mehreren Bildaufnahmevorrichtungen ausgelesen werden.

Diese bekannte Bildleseeinrichtung enthält jedoch keinerlei Einrichtungen, um abhängig von Änderungen im Überlappungsbereich der Bildaufnahmevorrichtungen eine Korrektur vorzunehmen. Eine derartige Änderung des Überlappungsbereiches kann beispielsweise durch Temperaturänderungen auftreten.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine Einrichtung zum punktweisen Lesen eines Bildes einer Vorlage der angegebenen Gattung zu schaffen, die auf rein elektronischem Wege Überlappungsabweichungen der Sensorzeilen aufgrund von Temperatureinflüssen automatisch zu kompensieren vermag.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erscheinung, daß dann, wenn mehrere Sensorzeilen auf einer Grundplatte beispielsweise einer gemeinsamen Grundplatte befestigt sind, sich diese Grundplatte aufgrund von Temperatureinflüssen ausdehnt oder kontrahiert, wodurch effektiv das Ausmaß der Überlappung der Sensorzeilen verändert wird.

Durch die Erfindung wird auf einfache und wirksame Weise verhindert, daß Daten an einer Schnittstelle von benachbarten Sensorzellen verloren gehen können, selbst wenn sich der Überlappungsbereich aufgrund von starken Temperaturänderungen stark ändert.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 6.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 im Schnitt eine schematische Seitenansicht einer Grundausführung der Einrichtung mit Merkmalen nach der Erfindung;

Fig. 2A und 2B vergrößerte Ansichten von zwei verschiedenen Zuständen eines Überlappungsbereiches eines Vorlagenbildes, welches mit Hilfe zweier benachbarter CCD-Einheiten gelesen wird;

Fig. 3 ein Blockschaltbild der Schaltungsanordnung gemäß Ausführungsform nach Fig. 1;

Fig. 4 eine graphische Darstellung, in welcher die Beziehung zwischen einem Temperaturanstieg und der Anzahl abgewichener Bildelemente dargestellt ist.

Anhand der Fig. 1 bis 4 wird eine spezifische Ausführungsform der Einrichtung mit Merkmalen nach der Erfindung beschrieben. Bei der Einrichtung zum punktweisen Lesen eines Bildes 60 wird angenommen, daß die Sensorzeilen aus zwei CCD-Einheiten 18 a und 18 b bestehen, die auf einer Linie auf einer Grundplatte 20 angeordnet sind, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist. Ein Überlappungsbereich, dessen Länge Δ l ist, wird auf denjenigen Bereich der Vorlage 14 festgelegt, welcher mittels der CCD-Einheiten 18 a und 18 b gelesen wird. Bei der gezeigten Ausführungsform umfassen jede der CCD-Einheiten 18 a und 18 b 5000 Elemente. Wie in Fig. 2A dargestellt, überlappen bei einer Temperatur von 0°C, welche als Bezugstemperatur dient, die CCD-Einheiten 18 a und 18 b einander um 50 Bildelemente. Insbesondere die Elemente Nr. 4950 bis 5000 der CCD-Einheit 18 a und die Elemente Nr. 1 bis 50 der CCD- Einheit 18 b überlappen einander.

Wie in Fig. 1 dargestellt, ist ein Thermistor 62 an der Grundplatte 20 angebracht, um als ein Temperaturfühler zu dienen, welcher empfindlich auf die Temperatur der Grundplatte 20 anspricht. Wie in Fig. 3 dargestellt, bildet der Thermistor 62 zusammen mit drei Widerständen 64, 66 und 68 eine Brückenschaltung 70. Der Ausgang des Thermistors 62 wird über einen Operationsverstärker (OP-AMP) 72 zu einem Analog-Digital-(AD)- Umsetzer 74 geleitet. Eine Kennlinie des Thermistors 62 dieser spezifischen Ausführungsform, wobei die Temperatur (°C) bezüglich der Ausgangsspannung V₀ (V) aufgetragen ist, ist in der nachstehenden Tabelle aufgeführt:

Der AD/Umsetzer 74 ist vorgesehen, um digitale Ausgangssignale für die Elemente 50 bis 0 entsprechend den Ausgangswerten des Thermistors 62 zu erzeugen, welche Temperaturen der Grundplatte 20 von beispielsweise 0°C bis 100°C darstellen.

Die Ausgänge der CCD-Einheiten 18 a und 18 b sind mit Verstärkern 76 und 78 verbunden, welche ihrerseits mit AD/Umsetzern 80 bis 82 verbunden sind, wodurch Bilddaten, welche mittels der CCD-Einheiten 18 a und 18 b ausgelesen worden sind, in digitale Signale umgesetzt werden. Die Ausgänge der AD-Umsetzer 80 und 82 werden mit einem vorherbestimmten Wert (einem einzigen Schwellenwert im Falle von Zeichendaten und mit sogenannten Zitterdaten im Falle von Bildern oder Aufnahmen) verglichen, welcher von einer Zentraleinheit (CPU) 84 diesen zugeführt wird. Die sich ergebenden Ausgangssignale mit zwei Pegeln der Vergleicher 86 und 88 werden an Schiebespeicher 90 bzw. 92 angelegt.

Die Zentraleinheit (CPU) spielt die Rolle einer Betriebssteuereinrichtung, mit welcher ein Festwertspeicher (ROM) 94 und ein Randomspeicher (RAM) 96 verbunden sind. Die Grundplatte 20 zusammen mit den darauf angebrachten CCD- Einheiten 18 a und 18 b infolge von Temperaturänderungen expandiert und kontrahiert, so daß der Abstand zwischen den CCD-Einheiten 18 a und 18 b geändert wird, wird eine Kompensationstabelle, welche den Temperaturdaten zugeordnet ist, in dem Randomspeicher (ROM) 94 gespeichert. Wie in Fig. 4 dargestellt, weist die Kompensationstabelle einen Graphen auf, welcher eine Beziehung zwischen den Temperaturen der Grundplatte und der Anzahl der abgewichenen Bildelemente in dem Überlappungsbereich der CCD-Einheiten 18 a und 18 b darstellt.

Wenn die Temperatur der Grundplatte 20 0°C ist, überdecken oder überlappen die CCD-Einheiten 18 a und 18 b einander um 50 Bildelemente in dem Überlappungsbereich, wie in Fig. 2A dargestellt ist. In diesem Zustand werden die Bildelementdaten, welche mittels der Elemente der Elemente der CCD-Einheit 18 a bis zu dem Element Nr. 4975 gelesen worden sind, als wirksame Bildelementdaten betrachtet, und die Bildelementdaten, welche mittels der Elemente Nr. 26 fortschreitend der CCD-Einheit 18 b gelesen werden, werden so betrachtet, wie sie sind. Hierdurch ist ein Verlust und eine Überdeckung von Bilddaten in dem Schnittstellenbereich der CCD- Einheiten 18 a und 18 b ausgeschaltet.

Der Thermistor 62 soll nunmehr gefühlt haben, daß die Grundplatte 20 auf einer Temperatur 20°C liegt. Dementsprechend nimmt die Zentraleinheit (CPU) 84 Bezug auf die in dem Randomspeicher (ROM) 94 gespeicherte Kompensationstabelle, um zu sehen, daß auf dem Graphen der Fig. 4 einen Abweichung von 9 Bildelementen bei der Temperatur von 20°C eingetreten ist. Fig. 2B zeigt diesen Zustand, wobei infolge der Abweichung von neun Bildelementen, nämlich der Elemente Nr. 4960 bis 5000 der CCD-Einheit 18 a diese sich mit Elementen Nr. 1 bis 41 der CCD-Einheit 18 b überlappen. Durch das Feststellen einer Expansion um 9 Bildelemente ändert dann die Zentraleinheit (CPU) 84 die Positionen, welche Bildelemente als wirksam festzusetzen sind. Insbesondere unter dieser Voraussetzung sollen die Bildelementdaten bis zu denjenigen in dem Element Nr. 4975 der CCD-Einheit 18 b und diejenigen in dem Element Nr. 26 fortlaufend der CCD-Einheit 18 b als wirksame Bildelementdaten verarbeitet werden, wie es der Fall ist bei der 0°C-Bedingung, da sonst 9 Bildelemente eines Bildes zwischen den CCD-Einheiten 18 a und 18 verlorengehen würden.

Da in dieser Ausführungsform die Zentraleinheit (CPU) 84 entscheidet, daß eine Expansion um 9 Bildelemente vorgekommen ist, werden die 9 Bildelemente in vier und fünf Bildelemente unterteilt (bzw. halbiert, wenn die Zahl geradzahlig ist), so daß die Bildelementdaten, die mittels der Elemente der CCD-Einheit 18 a bis zu dem Element Nr. 4979 gelesen worden sind, und die Bildelementdaten, welche mittels der Elemente Nr. 21 fortlaufend von der CCD-Einheit 18 b gelesen worden sind, als wirksame Bildelementdaten verarbeitet werden. Derartige Positionsänderungsdaten werden aus der Kompensationstabelle des Randomspeichers (ROM) 94 unter der Steuerung der Zentraleinheit (CPU) 84 ausgelesen und dann an die Schiebespeicher 90 und 92 angelegt, wodurch die ersten und die letzten auszulesenden Adressen bebildet werden.

Auf die vorstehend beschriebene Weise werden die Positionen in dem Überlappungsteil der Bildelementdaten, wenn sie durch die CCD-Einheiten 18 a und 18 b gelesen sind, wobei die Daten als wirksame Bildelementdaten zu verarbeiten sind, entsprechend einer Temperatur der Grundplatte 20 geändert, Daher ist trotz einer Verschiebung in der Lage der Grundplatte 20 und der dadurch bedingten Verschiebung der CCD- Einheiten 18 a und 18 b eine genaue Leseverarbeitung ohne einen Verlust von Daten an dem Schnittstellenbereich der CCD-Einheiten 18 a und 18 b durch Verarbeiten von ausgelesenen Bildelementdaten sichergestellt.

Claims

1. Einrichtung zum punktweisen Lesen eines Bildes auf einer Vorlage mit Hilfe mindestens einer ersten und einer zweiten Sensorzeile, die in Zeilenrichtung und mit Abstand zueinander so auf einer Grundplatte angeordnet sind, daß sich jeweils zwei benachbarte Sensorzeilen in ihren Endabschnitten überlappen, dadurch gekennzeichnet, daß

a) an der Grundplatte (20) ein Temperaturfühler (62) zum Fühlen der Temperatur der Grundplatte (20) angebracht ist,
b) eine erste Schaltungsanordnung (Fig. 3) vorgesehen ist, welche anhand des Temperatursignales des Temperaturfühlers (20) eine Anzahl von Bildelementen ermittelt, welche der Änderung des Überlappungsbereiches der Sensorzeilen (18 a, 18 b) aufgrund von Temperaturänderungen entspricht, und
c) eine zweite Schaltungsanordnung (CPU 84, ROM 94) vorgesehen ist, die bei der Verarbeitung der ausgelesenen Bildelementsignale die Veränderung der Anzahl von Bildelementen, die dem veränderten Überlappungsbereich entsprechen, berücksichtigt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensorzellen jeweils aus CCD- Elementen aufgebaut sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Sensorzeile (18 a, 18 b) 5000 CCD-Elemente aufweist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturfühler (62) einen Thermistor aufweist.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schaltungsanordnung einen Randomspeicher (ROM 94) zum Speichern einer Kompensationstabelle, welche Überlappungsabweichungen einer Anzahl von Sensorelementen der ersten und zweiten CCD-Einrichtungen (18 a, 18 b) infolge von Änderungen in der Temperatur der Grundplatte (20) angibt, und eine Zentraleinheit CPU 84 aufweist, um eine Überlappungsabweichung der Anzahl der Leseelemente durch Bezugnahme auf die in dem Randomspeicher (ROM 94) gespeicherte Kompensationstabelle zu berechnen.

6. Einrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch einen ersten und einen zweiten Schiebespeicher (90, 92), um basierend auf dem Berechnungsergebnis von der Zentraleinheit (CPU 84) eine erste und eine letzte Leseadresse festzusetzen, welche von der ersten und der zweiten CCD-Einheit (18 a, 18 b) durchgeführt wird.