DE3723438A1 - Einrichtung zum rasterlinienweisen abtasten - Google Patents

Description

Die Erfindung geht von einer Einrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aus.

Eine derartige Einrichtung ist durch die DE-OS 35 13 519 bekannt. Unterhalb einer transparenten Platte, die als Auflage für eine abzutastende Vorlage dient, ist eine durch Motorkraft verschiebbare Wageneinrichtung mit einer optischen Abtasteinrichtung angeordnet. Ein Zahnstangentransport sorgt für einen exakten Vorschub der Wageneinrichtung. Das von der Vorlage reflektierte Licht gelangt über Umlenkspiegel auf eine Optik, durch die das Licht auf ein CCD-Zeilenarray eines optoelektronischen Wandlers fokussiert wird. Diese Anordnung ist für eine Schwarz-Weiß-Abtastung vorgesehen.

In der Praxis herrscht die Schwarz-Weiß-Abtastung von ein- oder mehrfarbigen Vorlagen vor. Nur in etwa fünf bis zehn Prozent aller Fälle besteht der Wunsch oder die Forderung nach der farbigen Abtastung einer entsprechenden Vorlage. Es sind eine Reihe von Einrichtungen bekannt, die eine farbige Abtastung und Wiedergabe ermöglichen. Sie sind jedoch technisch aufwendig und daher in der Anschaffung und im Betrieb teuer. Eine einfache Schwarz-Weiß-Abtastung ist nicht vorgesehen. Zudem ist die Abtastgeschwindigkeit relativ langsam gegenüber einer normalen Schwarz-Weiß-Abtastung. Die Abtastung einer Schwarz-Weiß-Vorlage benötigt die gleiche Zeit wie die einer farbigen Vorlage.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, eine Abtasteinrichtung zu schaffen, die sowohl eine schnelle Schwarz-Weiß-Abtastung als auch eine farbige Abtastung mit entsprechend verringerter Geschwindigkeit gestattet.

Diese Aufgabe wird auch durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Die Unteransprüche zeigen vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes auf.

Die durch die Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Abtasteinrichtung durch die im Strahlengang des reflektierten Lichtes angeordnete, verstellbare Filterscheibenvorrichtung in einfacher Weise von Schwarz-Weiß-Abtastung auf Farbabtastung umgeschaltet werden kann. Außerdem besteht die Möglichkeit, normale Schwarz-Weiß-Abtaster durch ein Nachrüsten der Filterscheibenvorrichtung und eine entsprechend erweiterte Steuerschaltung farbtüchtig zu machen.

Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen nachfolgend näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine vereinfachte Darstellung einer Einrichtung gemäß der Erfindung in Perspektive

Fig. 2 das Blockschaltbild einer an den optoelektronischen Wandler der Einrichtung gemäß Fig. 1 ausgangsseitig angeschlossenen Bildsignalaufbereitung.

Fig. 1 zeigt in Perspektive die vereinfachte Darstellung einer Einrichtung zur rasterlinienweisen optischen Abtastung einer Vorlage. Die Einrichtung stimmt in der Grundkonzeption mit der in der DE-OS 35 13 519 beschriebenen Ausführung überein, jedoch mit dem Unterschied, daß zwischen einer Schwarz-Weiß-Abtastung und einer Farbabtastung gewählt werden kann.

In einem nicht dargestellten Abtastergehäuse sind längs der Abtastbewegung zwei parallel zueinander angeordnete Laufschienen 1 angeordnet. Ihr Abstand zueinander entspricht der lichten Weite zwischen Laufrollen 6 an einer Wageneinrichtung 4. An der Unterseite der Laufschienen 1 sind waagerecht angeordnete T-Schienen 2 befestigt. Auf dem nach oben weisenden Teil des vertikalen Kopfstücks sind Zahnstangen 3 aufgesetzt. Die Wageneinrichtung 4 hat ein Wagengestell 5, das seitlich abstehende Ausleger hat, an deren Enden die Laufrollen 6 befestigt sind. Mit diesen ruht die Wageneinrichtung 4 auf den Laufschienen 1. An der linken Innenwand des Wagengestells 5 ist ein Schrittmotor 9 so befestigt, daß seine Welle 10 ungefähr auf der Schwerelinie der Wageneinrichtung 4 liegt. Die Welle 10 des Motors 9 ist nach beiden Seiten herausgeführt und jeweils so lang, daß ein am jeweiligen Ende befestigtes Ritzel 11 mit der linken bzw. rechten Zahnstange 3 in Eingriff steht. Im Innern des nur nach oben offenen Wagengestells 5 befindet sich eine an sich bekannte optische Abtasteinrichtung.

Dicht über der Wageneinrichtung 4 ist eine Glasplatte 13 stationär angeordnet. Sie hat etwa die Größe der maximal zulässigen Breite und Länge einer abzutastenden Vorlage 14. Auf diese Größe ist die Abtastbreite der Abtasteinrichtung und der Verschiebeweg der Wageneinrichtung 4 ausgelegt.

Die sich im Wagengestell 5 befindliche Abtasteinrichtung besteht aus einer dicht zur Glasplatte 13 angeordneten Leuchtstoffröhre 15 als Lichtquelle. Im geringen Abstand zu dieser erstreckt sich ein Reflektor 16. Die Lampe 15 und der Reflektor 16 sind nach unten durch eine nicht dargestellte Blende abgeschirmt. Diese hat als Durchlaß für das von der Vorlage 14 reflektierte Licht einen schmalen Schlitz von der Länge der Abtastbreite. Das durch diesen Schlitz hindurchtretende Lichtband fällt gemäß Fig. 3 senkrecht auf einen ersten Umlenkspiegel 17 und von dort über einen zweiten Umlenkspiegel 18 auf eine Optik 19, die das breite Lichtband auf die lichtempfindliche Oberfläche eines opto-elektronischen Wandlers 20 fokussiert. Der Wandler ist vorzugsweise ein CCD-Zeilenarray. Die Umlenkspiegel 17 und 18 und die Optik 19 sind so angeordnet, daß der Strahlengang 21 des Lichtes um den Teil der Motorwelle 10 herumgeführt wird, der sich quer durch das Wagengestell 5 erstreckt. Abweichend von der vereinfachten Darstellung gemäß Fig. 1 befindet sich der optoelektronische Wandler 20 zum Schutz gegen Fremdlicht in einem lichtdichten Gehäuse. In dieses ist oben die Optik 19 eingesetzt.

Oberhalb der Optik 19 ist quer zum Strahlengang 21 des auf die Optik 19 gerichteten Lichtes ein rahmenförmiger Schieber 22 längsverschiebbar gelagert. Der Schieber 22 ist in vier hintereinander angeordneten gleich große Felder unterteilt. Die eine Längsseite des Schiebers 22 ist als Zahnstange 22 a ausgebildet. In diese greift ein auf der Welle eines Schrittmotors 25 befestigtes Ritzel 26 ein. Wie Fig. 1 erkennen läßt, ist eines der Schieberfelder eine Öffnung 23, durch die das Licht ungehindert hindurchtreten kann. Die übrigen drei Felder sind mit Filterscheiben 24 unterschiedlicher Farbe R=rot, G=grün und B=blau versehen. Mittels des Schrittmotors 25 läßt sich der Schieber 22 aus der dargestellten Grundstellung längsverschieben, wodurch die Filterscheiben 24 R, 24 G und 24 B nacheinander in den Strahlengang 21 des Lichtes gebracht werden. Eine nicht dargestellte Steuerschaltung bestimmt über eine Ansteuerung des Schrittmotors 25 die Stellung des Schiebers 22, d. h., welches der vier Felder im Strahlengang 21 positioniert werden soll, und bestimmt gleichzeitig die Geschwindigkeit, mit der die Wageneinrichtung 4 beim Abtastvorgang bewegt wird. In der dargestellten Grundstellung des Schiebers 22, in der das Licht ungedämpft auf das CCD-Zeilenarray des Wandlers 20 gelangt, kann die Abtastgeschwindigkeit höher sein als in den drei anderen Schieberstellungen. In diesen bewirkt die Farbselektion durch die Filterscheiben 24 R, 24 G und 24 B eine erhebliche Dämpfung des auf das CCD-Zeilenarray fallenden Lichtes, so daß zur erforderlichen Aufladung der Arraysensoren entsprechend mehr Zeit erforderlich ist. Diese wird durch eine entsprechend langsamere Abtastgeschwindigkeit zur Verfügung gestellt.

In der Stellung des Schiebers 22 gemäß Fig. 1 kann natürlich auch eine farbige Vorlage im Schnellgang abgetastet werden. Die dabei zur Verfügung stehenden Bildinhalte sind dann jedoch nur Schwarz-Weiß-Informationen. Wird eine farbige Wiedergabe gewünscht, so wird die farbige Vorlage 14 drei mal nacheinander abgetastet, wobei sich jeweils eine andere Filterscheibe 24 R, 24 G bzw. 24 B im Strahlengang 21 befindet. Voraussetzung ist dabei allerdings eine präzise arbeitende Abtasteinrichtung, da die drei Farbauszüge absolut deckungsgleich sein müssen. Diese Art der Farbabtastung ist technisch einfach zu realisieren. Sie benötigt zwar mehr als die dreifache Zeit einer Schwarz-Weiß-Abtastung, doch dieses fällt bei dem prozentual niedrigen Anteil an farbigen Wiedergaben nicht ins Gewicht, zumal hochtechnisierte Farbabtaster nicht gravierend schneller sind.

Fig. 2 zeigt die Einrichtung der Fig. 1 in einer auf das wesentliche beschränkten schematischen Darstellung mit einer Schaltung zur Bildsignalsaufbereitung in Form eines Blockdiagramms. Letztere besteht aus einer digitalen Bildsignalverarbeitung DB, einem elektronischen Umschalter VS und drei Bildspeichern BSI, BSII und BSIII, letztere sind über den Umschalter US wahlweise anschaltbar. Sie dienen dazu, die eingegebenen Bildinformationen für eine nachfolgende Weiterverarbeitung, z. B. in Form einer visuellen Darstellung, einer Archivierung oder der Übertragung zur Verfügung zu halten. Ein Taktgenerator TG synchronisiert die Bildsignalaufbereitung und -abspeicherung mit dem Abtastvorgang. Einzelheiten der Bildsignalaufbereitung können dem Artikel "64 kbit/s-Faksimilesystem mit hoher Auflösung für ISDN" aus Elektrisches Nachrichtenwesen, Band 60, Nr. 1, 1986, Seiten 51 bis 57 entnommen werden.

Der vorerwähnten, nicht dargestellten Steuerschaltung wird durch manuelle Eingabe, z. B. über Tasten (nicht dargestellt) die gewünschte Art der Abtastung (Schwarz-Weiß oder farbig) mitgeteilt. Aus dieser Eingabe legt sie - wie bereits erwähnt - die Stellung des Schiebers 22 und die Abtastgeschwindigkeit der Wageneinrichtung fest. Sie betätigt auch den Umschalter US entsprechend der Stellung des Schiebers 22. Die gestrichelte Linie 27 in Fig. 2 versinnbildlicht diesen Zusammenhang. In der in Fig. 2 dargestellten Grundstellung des Schiebers 22, die der Schwarz-Weiß-Abtastung vorbehalten ist, befindet sich der Umschalter US z. B. in der dargestellten Schaltstellung, in der der Ausgang der Bildsignalverarbeitung DB mit dem Bildspeicher BSII verbunden ist. Mit der Eingabe einer beabsichtigten Farbabtastung einer Vorlage 14, wird der Schieber 22 - wie vorbeschrieben - über den Schrittmotor 25 um ein Feld nach rechts verschoben. Damit befindet sich das Feld mit der Filterscheibe 24 R im Strahlengang 21 des auf den optoelektronischen Wandler 20 gerichteten Lichtes. Gleichzeitig wird der Umschalter US so betätigt, daß der Bildspeicher BSI mit dem Ausgang der Bildsignalverarbeitung DB verbunden ist. Mit dem Auslösen der Abtastung der farbigen Vorlage 14 wird ein Abtastzyklus gestartet, innerhalb dessen die Vorlage 14 dreimal mit verringerter Geschwindigkeit abgetastet wird. Zwischen den Abtastungen wird der Schieber 22 automatisch jeweils um ein Feld nach rechts verschoben. Entsprechend dem Farbton der Filterscheiben 24 R, 24 G und 24 B werden somit nacheinander drei Farbauszüge erzeugt, die in den Bildspeichern BSI, BSII bzw. BSIII abgespeichert werden. Dort stehen sie zur parallelen oder seriellen Weiterverarbeitung zur Verfügung.

Claims (5)

1. Einrichtung zum rasterlinienweisen Abtasten einer Vorlage mit einer durchsichtigen Auflage für die abzutastende Vorlage und mit einer Reflexabtasteinrichtung, die eine Lichtquelle, eine Optik und einen optoelektronischen Wandler enthält, bei der die Auflage und die Abtasteinrichtung relativ zueinander bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung mit vier Stellungen vorgesehen ist, daß in drei der vier Stellungen Filter verschiedener Farbe (R, G, B) nacheinander in den Weg des an der Vorlage (14) reflektierten Lichtes bringbar sind, daß in der vierten Stellung das Licht unbeeinflußt auf den optoelektronischen Wandler (20) gelangt und daß in dieser Stellung der Vorrichtung die Geschwindigkeit, mit der die Vorlage (14) abgetastet wird, höher ist als in den drei anderen Stellungen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der optoelektronische Wandler (20) ein CCD-Zeilenarray hat.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der optoelektronische Wandler (20) ausgangsseitig über eine Bildverarbeitung (DB) mit einem Umschalter (US) verbunden ist, an den drei Bildspeicher (BSI, BSII, BSIII) angeschlossen sind, daß die Stellung der Vorrichtung die Schaltstellung des Umschalters (US) derart bestimmt, daß bei eingeschalteter Farbabtastung der Vorlage (14) nacheinander alle drei Bildspeicher (BSI, BSII, BSIII) angeschlossen werden, während bei eingeschalteter Schwarz-Weiß-Abtastung nur einer der Bildspeicher (BSII) angeschlossen ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung einen rahmenförmigen Schieber (22) hat, der in vier hintereinander angeordnete gleich große Felder unterteilt ist, daß drei der Felder mit den Filtern versehen sind, daß der Schieber (22) in Längsrichtung verschiebbar ist und an einer Längsseite eine Zahnstange (22 a) hat, die in Eingriff mit einem Ritzel (26) eines Schrittmotors (25) steht.

5. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Filter Filterscheiben (24 R, 24 G, 24 B) sind.