DE3943042A1 - Bilderzeugungsgeraet zum erzeugen eines bilds entsprechend einem abbildungsmassstab - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kopiergerät und be­ trifft insbesondere ein Bilderzeugungsgerät, welches das Bild einer Vorlage abtastet, das Bild in ein elek­ trisches Signal umwandelt und nach Maßgabe dieses Signals ein(e) Bild oder Abbildung auf einem Papierblatt er­ zeugt.

In neuerer Zeit sind ein Wärmeübertragungs-Farbband verwendende Kopiergeräte entwickelt und in der Praxis eingesetzt worden. Derartige Geräte tasten ein Vorla­ genbild mittels eines CCD-Zeilensensors ab, quantisieren ein vom Zeilensensor ausgegebenes Signal entsprechend dem Vorlagenbild unter Anwendung einer Digitaltechnik und übertragen nach Maßgabe des quantisierten Signals Druckfarbe von einem Farbband auf ein Papierblatt.

Neuere Kopiergeräte dieser Art sind mit einer Vergröße­ rungs- oder Abbildungsmaßstabfunktion (magnification function) zur Änderung eines Abbildungsmaßstabs (Ver­ kleinerung oder Vergrößerung) von 70-150% der Normal­ größe in Einheiten (Schritten) von 1% ausgestattet.

Bei der Herstellung von vergrößerten Kopien mittels eines solchen Kopiergeräts kann (in der Kopie) jedoch ein Moir´-Effekt o.dgl. auftreten, so daß dabei ein Bild in unnatürlicher Weise erzeugt wird.

Bei der Herstellung von Vergrößerungskopien mit einem solchen Kopiergerät wird ein Bild auf bzw. von einem gegebenen Punkt einfach ausgelesen und entsprechend dem eingestellten Vergrößerungsverhältnis mehrmals aus­ gedruckt. Bei der Herstellung von Verkleinerungskopien werden andererseits mehrere Punkte eines Vorlagenbilds entsprechend dem eingestellten Verkleinerungsverhält­ nis "ausgedünnt". Bei diesen bisherigen Kopiergeräten entspricht somit die Dichte eines verkleinerten oder vergrößerten Bilds an einer Einpunkt-Position der Dichte der Vorlage selbst, und sie wird nicht entspre­ chend dem eingestellten Abbildungsmaßstab geändert. Auch wenn dabei ein Moir´-Effekt, der aufgrund von Interferenz zwischen dem Frequenzgang eines Vorlagen­ bilds und dem des Zeilensensors entsteht, zum Zeitpunkt der Signalquantisierung kompensiert worden ist, kann er mithin infolge einer Änderung des Abbildungsmaßstabs dennoch weiterhin auftreten.

Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung eines Bilderzeugungsgeräts, bei dem das Auftreten eines Moir- Effekts o.dgl. bei einer Änderung des Abbildungsmaßstabs unterdrückt werden kann, so daß Bilder oder Abbildungen hoher Güte erzeugbar sind.

Gegenstand der Erfindung ist ein Bilderzeugungsgerät zum Erzeugen eines Bilds bzw. einer Abbildung entspre­ chend einem Kopier-Abbildungsmaßstab, das gekennzeich­ net ist durch
eine Einheit zum Auslesen von Bilddaten von einer Vor­ lage in Einheiten von Pixels,
eine Einrichtung zum Einstellen des Abbildungsmaßstabs (magnification) eines zu erzeugenden Bilds,
eine Einheit zum Berechnen von auszugebenden Pixels aus den durch die Ausleseeinheit ausgelesenen Pixels ent­ sprechend dem mittels der Abbildungsmaßstab-Einstell­ einrichtung eingestellten Abbildungsmaßstab nach einer linearen Interpolationsmethode oder einer Projektions­ methode und
eine Einrichtung zum Erzeugen eines Bilds unter Nutzung oder Heranziehung der durch die Recheneinheit berechneten Pixels.

Da erfindungsgemäß die Pixelverarbeitungsmethode ent­ sprechend dem Abbildungsmaßstab eines zu erzeugenden Bilds geändert wird, kann das Auftreten eines uner­ wünschten Moir-Effekts o.dgl. unabhängig von Ände­ rungen im Abbildungsmaßstab unterdrückt werden, so daß stets eine hohe Bildgüte gewährleistet ist.

Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine im Schnitt gehaltene schematische Seiten­ ansicht zur Veranschaulichung des allgemeinen Aufbaus eines Bilderzeugungsgeräts,

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines wesent­ lichen Teils des Geräts nach Fig. 1,

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines Teils des Geräts nach Fig. 1,

Fig. 4 eine Aufsicht auf eine Bedientafel,

Fig. 5 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der Erfindung zur schematischen Darstellung des allgemeinen Steuersystems,

Fig. 6 ein Blockschaltbild eines Farbsignalwandlers nach Fig. 5,

Fig. 7 ein Blockschaltbild eines Abbildungsmaßstab­ prozessors nach Fig. 5,

Fig. 8A und 8B Zeitsteuerdiagramme zur Erläuterung der Arbeitsweise oder Operation eines Bildspeicher­ teils gemäß Fig. 7,

Fig. 8C und 8D schematische Darstellungen (Diagramme) zur Erläuterung der Arbeitsweise oder Operation des Bildspeicherteils nach Fig. 7,

Fig. 9 ein Blockschaltbild eines Teils des Bildspeicher­ teils nach Fig. 7,

Fig. 10 eine schematische Darstellung (Diagramm) zur Erläuterung der Ausleseoperation eines Zeilen­ speichers nach Fig. 7,

Fig. 11A und 11B schematische bzw. graphische Darstel­ lungen zur Erläuterung einer linearen Interpo­ lationsmethode und

Fig. 12 eine graphische Darstellung zur Erläuterung einer Projektionsmethode.

Fig. 1 veranschaulicht ein digitales Farbkopiergerät eines Thermo- oder Wärmeübertragungstyps, das selektiv mehrfarbige Kopien zu liefern vermag.

An der Oberseite eines Gehäuses 1 des Kopiergeräts be­ findet sich ein aus einer durchsichtigen Glasscheibe bestehender Vorlagentisch 2, auf den eine Vorlage oder ein Original auflegbar ist. An der Rückseite (unterhalb) des Vorlagentisches 2 befinden sich ein Abtaster 3 zum Abtasten der Vorlage mit Licht zum Auslesen des Vorla­ genbilds und ein Bilderzeugungsteil 4 zum Erzeugen eines dem abgetasteten Vorlagenbild entsprechenden Bilds (bzw. einer Abbildung) auf einem Papierblatt. Im Bereich des Vorlagentisches 2 ist eine hoch- und herabklappbare Vorlagenabdeckung 5 für den Vorlagen­ tisch 2 vorgesehen.

Der Abtaster 3 umfaßt eine Lampe 6 als Lichtquelle, einen Reflektor 6 A, Spiegel 7, 8 A und 8 B, eine Linse 9, Spiegelteile 10 A und 10 B, einen photoelektrischen Wandler 11 und ein Gebläse 13. Der Reflektor 6 A strahlt von der Lampe 6 kommendes Licht auf eine auf dem Vor­ lagentisch 2 liegende Vorlage auf. Der Spiegel 7 lei­ tet das von der Vorlage reflektierte Licht zum Spiegel 8 A. Die Spiegel 8 A und 8 B dienen zum Umlenken bzw. Falten eines Lichtstrahlengangs. Die Linse 9 läßt das vom Spiegel 8 A kommende Licht durch. Die Spiegelteile 10 A und 10 B leiten das durch die Linse 9 hindurch­ tretende Licht zum photoelektrischen Wandler 11, der seinerseits das Reflexionslicht von der Vorlage abnimmt und in ein elektrisches Signal umwandelt. Das Gebläse 13 dient zum Kühlen des Inneren des Kopiergeräte-Ge­ häuses 1.

Das Ausgangssignal des photoelektrischen Wandlers 11 wird einer Steuereinheit 12 zugespeist, durch welche es einer vorbestimmten Signalverarbeitung unterworfen wird; das erhaltene Signal wird einem noch näher zu be­ schreibenden Thermo(druck)kopf zugespeist.

Der Bilderzeugungsteil 4 besitzt den im folgenden be­ schriebenen Aufbau.

In einen unteren Abschnitt des Gehäuses 1 ist eine Pa­ piervorrats-Kassette 20 eingesetzt, in der Papier­ blätter P abgelegt sind. Eine dicht neben dieser Kassette 20 angeordnete Zuführrolle 21 dient zum vereinzelten Einziehen von Papierblättern P aus der Kassette 20 in das Gerät. Transportrollen 22 dienen zum Transportieren eines durch die Zuführrolle 21 eingezogenen Papierblatts P zu Hemm- oder Ausrichtrollen 23. Letztere richten das Vorderende des zugeführten Papierblatts P gerade aus und überführen sodann das Papierblatt über eine Führung 24 zu einer Drucktrommel bzw. -walze.

Eine Handeinzugsführung 26 zum von Hand erfolgenden Eingeben eines Papierblatts ist oberhalb der Kassette 20 vorgesehen. Ein über diese Führung 26 eingegebenes Papierblatt P wird durch eine Zuführrolle 27 zu Trans­ portrollen 22 überführt und sodann auf die oben be­ schriebene Weise der Druckwalze 25 zugeführt.

Die Druckwalze 25 ist im wesentlichen im Mittelbereich des Bilderzeugungsteils 4 angeordnet. Der Umfangsteil bzw. die Mantelfläche dieser Druckwalze 25 besteht aus einem elastischen Element, z.B. aus Gummi bzw. Kautschuk. Der Umfang der Druckwalze 25 ist geringfügig größer als die Länge von Papierblättern eines maximalen Formats. An einem Teil der Druckwalze 25 ist ein Greifer 28 zum Halten bzw. Erfassen des Vorderendes eines durch die Ausrichtrollen 23 zugeführten Papierblatts vorgesehen. Mehrere Andruckrollen 29 zum Andrücken des Papierblatts P an die Druckwalze 25 sind in vorgegebenen Abständen um letztere herum angeordnet.

Ein Thermo(druck)kopf 30 ist in schräger Lage im linken unteren Bereich der Druckwalze 25 angeordnet. Dieser Thermokopf 3 ist materialeinheitlich mit einer Radiator­ einheit 30 A ausgebildet. Zwischen dem Thermokopf 30 und der Druckwalze 25 ist ein Druck-Farbband 31 eingezogen, wobei das durch den Greifer 28 festgehaltene Papier­ blatt P zwischen dem Farbband 31 und der Druckwalze 25 zu liegen kommt.

Die beiden Enden des Farbbands 31 sind jeweils auf Wickelkerne 32 und 33 aufgewickelt, die ihrerseits mit der Antriebswelle eines nicht dargestellten Motors über einen nicht dargestellten Antriebskraftübertragungsme­ chanismus gekoppelt sind und nach Bedarf in Drehung versetzt werden. Das Farbband 31 weist z.B. aufeinander­ folgend angeordnete Druckfarben bzw. Farbstreifen in Gelb, Magenta (Purpurrot), Cyan (Blaugrün) und Schwarz auf. Die Größe jedes Farbstreifens ist praktisch gleich der größten zulässigen Größe der verwendbaren Kopier­ papierblätter.

Der normalerweise von der Druckwalze 25 getrennte Thermokopf 30 wird zum Ausdrucken eines Bilds auf einem Papierblatt an die Druckwalze 25 angepreßt. Dadurch wird das Farbband 31 an das Papierblatt P angepreßt.

Bei der Drehung der Druckwalze 25 im Uhrzeigersinn wird das Papierblatt P, dessen Vorderende durch den Greifer 28 erfaßt ist, um die Druckwalze 25 herumge­ wickelt. Wenn der Greifer 25 den Thermokopf 30 passiert hat, wird letzterer an die Druckwalze 25 angedrückt, worauf der Ausdruckvorgang einsetzt. Dabei wird das Farbband 31 so bewegt bzw. transportiert, daß der erste Druck-Farbstreifen einer ersten Farbe in eine Druck­ startposition gelangt; im Laufe des Druckvorgangs wird das Farbband 31 zusammen mit dem Papier P bewegt bzw. transportiert.

Wenn ein Druckvorgang unter Verwendung der ersten Druck­ farbe des Farbbands 31 beendet ist, hat die Druckwalze 25 nahezu eine volle Umdrehung ausgeführt. Zu diesem Zeitpunkt wird der Thermokopf 30 von der Druckwalze 25 getrennt, und das Farbband 31 wird aufgewickelt, so daß der zweite Druckfarbstreifen in die Druckstartpo­ sition gelangt. Anschließend wird die Druckwalze 25 wiederum im Uhrzeigersinn in Drehung versetzt, wobei mittels der zweiten Druckfarbe ein Bild in Überlagerung zum ersten, mittels der ersten Druckfarbe erzeugten Bild ausgedruckt wird.

Für die Herstellung einer Vollfarbkopie werden vier ähnliche Druckvorgänge für Gelb, Magenta, Cyan und Schwarz oder drei derartige Druckvorgänge für Gelb, Magenta und Cyan wiederholt. Beim monochromatischen Drucken mit z.B. Schwarz ist die Bilderzeugung nach einem Druckvorgang abgeschlossen.

Wenn auf oben beschriebene Weise der vorbestimmte Druckvorgang beendet ist, wird die Druckwalze 25 im Uhrzeigersinn gedreht, bis das hintere Ende bzw. die Hinterkante des Papierblatts P eine Austragführung 34 erreicht. Sobald dies der Fall ist, werden die Druck­ walze 25 entgegen dem Uhrzeigersinn in Drehung ver­ setzt und das hintere Ende des Papierblatts P durch eine nicht dargestellte Trennweiche von der Druckwalze 25 getrennt und in die Austragführung 34 eingeführt. Wenn sich der Greifer 25 bei der Drehung der Druckwalze 25 dem Bereich der Austragführung 34 nähert, gibt er das Vorderende des Papierblatts P frei. Das Papierblatt P wird sodann durch im Mittelbereich der Austragführung 34 vorgesehene Zuführ- oder Transportrollen 35 und 36 zu einem Austragfach 37 überführt.

Die Fig. 2 und 3 veranschaulichen den Abtaster 3. Dabei sind die Lampe 6, der Reflektor 6 A und der Spiegel 7 an einem ersten Wagen 41, die Spiegel 8 A und 8 B an einem zweiten Wagen 42 vorgesehen bzw. angeordnet. Ge­ mäß Fig. 3 ist der erste Wagen 41 mit einem Zahnriemen 43 gekoppelt, der um eine Antriebsscheibe 45 und eine Umlenkscheibe 46 herumgelegt ist, von denen die An­ triebsscheibe 45 mit einem Schrittmotor 44 verbunden ist. Der zweite Wagen 42 ist mit Seilrollen 47 und 48 versehen, um die ein Seilzug 49 A herumgelegt ist, dessen beide Enden jeweils an einem Befestigungsteil 49 be­ festigt sind, während sein Mittelbereich am ersten Wagen 41 befestigt ist. Bei der Bewegung oder Ver­ schiebung des ersten Wagens 41 verschiebt sich demzu­ folge der zweite Wagen 42 mit der halben Geschwindig­ keit des ersten Wagens 41 in die gleiche Richtung wie dieser, so daß eine Bildabtastung mit konstanter Strah­ lenganglänge zur Linse 9 durchführbar ist.

Die Spiegel 10 A und 10 B sind an einem bewegbaren Rahmen 10 vorgesehen, der bewegbar oder verschiebbar ist, um bei einer Änderung des Abbildungsmaßstabs mittels der Spiegel 10 A, 10 B die Strahlenganglänge entsprechend einem eingestellten Kopier-Abbildungsmaßstab einstellen zu können.

Der photoelektrische Wandler 11 bewirkt eine photo­ elektrische Umwandlung des von der Vorlage 0 reflektier­ ten Lichts, um damit das Vorlagenbild als optische Farb­ signale von Cyan, Grün und Gelb (oder Rot, Grün und Blau) zu trennen bzw. zu zerlegen und auszuziehen. Der photoelektrische Wandler 11 besteht im wesentlichen aus einem CCD-Zeilenbildsensor. Dieser Sensor weist Cyan-, Grün- und Gelbfilter für ein photoelektrisches Wandlerelement auf, wobei drei aufeinanderfolgende Ele­ mente für Cyan, Grün und Gelb ein Pixel bilden. Das Ausgangssignal des photoelektrischen Wandlers 11 wird einem noch näher zu beschreibenden A/D-Wandler 91 zu­ gespeist.

Fig. 4 veranschaulicht eine an der Oberseite des Kopier­ geräte-Gehäuses 1 vorgesehene Bedientafel.

Die Bedientafel 50 umfaßt eine Kopier-Taste 51 zum Ein­ leiten eines Kopierbetriebs, Dezimaltasten 52 zum Ein­ stellen der Zahl der herzustellenden Kopien, eine Modus- oder Betriebsarteinstelltaste 53 A zum Einstellen eines Farbkopiermodus, eines monochromatischen Kopiermodus usw., Modusanzeiger 53 B zum Anzeigen des mittels der Moduseinstelltaste 52 A eingestellten Modus, Dichteein­ stelltasten 54 A und 54 B zum Einstellen einer Kopier- bzw. Kopiendichte, Dichteanzeiger 54 C zum Anzeigen der mittels der Tasten 54 A, 54 B gewählten Kopiendichte, eine ABWÄRTS-Taste 55 A, eine 100%-Taste 55 B und eine AUFWÄRTS-Taste 55 C als Abbildungsmaßstab-Einstell­ tasten zum beliebigen Einstellen eines Kopier-Abbil­ dungsmaßstabs zwischen 70% und 400%, einen Stauanzeiger 56 zur Anzeige einer Stelle, an der ein Papierblatt steckengeblieben ist, einen Meldeanzeigeteil 57 zum Wiedergeben der Zahl der Kopien, des Abbildungsmaßstabs sowie verschiedener Mitteilungen, einen Farbdichteein­ stellteil 58 und eine Löschtaste 59 zum Löschen bzw. Aufheben verschiedener Kopierbedingungen.

Der Farbdichteeinstellteil 58, der zum Einstellen der Farbdichten für Gelb (Y), Magenta (M), Cyan (C) und Schwarz (B) dient, enthält eine Anzahl von Erhöhungs- bzw. AUFWÄRTS-Farbdichtetasten 58 A zum Erhöhen der Dichten der betreffenden Farben, eine Anzahl von Ver­ ringerungs- bzw. ABWÄRTS-Farbdichtetasten zum Ver­ ringern der Dichten der betreffenden Farben und eine Anzahl von Farbdichteanzeigern 58 C zum Anzeigen der (gewählten) Dichten der betreffenden Farben.

Fig. 5 veranschaulicht schematisch die Steuereinheit 12. Dabei übernimmt eine Hauptsteuereinheit 81 die all­ gemeine oder Gesamtsteuerung des Geräts. Die Haupt­ steuereinheit 81 ist mit der Bedientafel 50, einer ersten Untersteuereinheit 82, einer zweiten Untersteuereinheit 83, einem Kompensator 84, einem Luminanz/Farbdifferenz- Separator 85, einer Bildgüte-Verbesserungsschaltung 86, einem Farbsignalwandler 87, einem Vergrößerungs- oder Abbildungsmaßstabprozessor 97 und einer Binärschaltung 88 verbunden.

Die erste Untersteuereinheit 82 ist an einen Licht­ quellenregler (Lampenregler) 89, einen Motortreiber 90, den photoelektrischen Wandler 11, den A/D-Wandler 91 und einen Auflösungswandler 92 zur Steuerung dieser Einheiten angeschlossen.

Der mit der Lampe 6 verbundene Lichtquellenregler 89 steuert oder regelt das Einschalten der Lampe 6 und die von dieser abgestrahlte Lichtmenge bei der Abtastung eines Vorlagenbilds.

Der Motortreiber 90 steuert den Schrittmotor 44 an.

Die zweite Untersteuereinheit 83 ist an den Thermokopf 30, einen Thermokopfregler 93 zum Regeln der Temperatur des Thermokopfes 30, verschiedene Detektorschalter 94 und einen Treiber bzw. eine Treiberstufe 95 zur Steue­ rung dieser Einheiten angeschlossen.

Der Treiber 95 ist mit einem Antriebssystem 96 für die Ansteuerung verschiedener Motoren und Magnetventile bzw. Solenoide gekoppelt.

Der A/D-Wandler 91 wandelt ein analoges Farbsignal vom photoelektrischen Wandler 11 in ein Digitalsignal um und gibt dieses zum Auflösungswandler 92 aus, der seinerseits eine Auflösungsumwandlung in der Weise aus­ führt, daß die Auflösung des photoelektrischen Wandlers 11 mit derjenigen des Thermokopfes 30 übereinstimmt.

Der Kompensator 84 bewirkt eine Farbtonkompensation zum Kompensieren einer Änderung im Ausgangssignal des photoelektrischen Wandlers 11 bezüglich der einzelnen Farbsignale für Cyan (C), Grün (G) und Gelb (Y) vom Auflösungswandler 92, und er liefert das Ergebnis zum Luminanz/Farbdifferenz-Separator 85.

Der Separator 85 führt verschiedene arithmetische Opera­ tionen oder Rechenoperationen an den vom Kompensator 84 zugelieferten Farbsignalen C, G und Y durch, um ein Luminanzsignal (I), ein Farbdifferenzsignal (C 1) und ein Farbdifferenzsignal (C 2) zu trennen bzw. auszu­ ziehen, und er liefert diese Signale zur Bildgüte-Ver­ besserungsschaltung 86.

Die letztere Schaltung 86 bewirkt eine Analyse bzw. Auswertung des Luminanzsignals (I) und der Farbdiffe­ renzsignale (C 1, C 2) vom Separator 85 und führt einen Bildgüteverbesserungsprozess, wie Randanhebung und Be­ zeichnung eines Zeichens, durch. Die resultierenden Signale werden dem Farbsignalwandler 87 zugespeist.

Der in Fig. 6 dargestellte Farbsignalwandler 87 erzeugt Farbsignale für Gelb (Y), Magenta (M), Cyan (C) und Schwarz (B) entsprechend den Farben der Druckfarben aus den empfangenen einzelnen Signalen. Diese Farb­ signale oder den einzelnen Farben zugeordneten Dichte­ daten werden sequentiell dem Abbildungsmaßstabprozessor 97 zugespeist. Die letzterem zuzuspeisenden Farbsignale Y, M, C und B werden durch die Hauptsteuereinheit 81 gewählt.

Genauer gesagt: die Hauptsteuereinheit 81 liefert Signale A 1 und B 1 zum Farbsignalwandler 87, wobei ein Farbsignal X (Y, M, C oder B) automatisch durch eine Kombination der Signale A 1 und B 1 gemäß folgender Tabelle I gewählt wird.

Tabelle I

Der in Fig. 7 dargestellte Abbildungsmaßstabprozessor 97 umfaßt einen Bildspeicherteil 97 A und einen Abbil­ dungsmaßstabänderungs-Rechenteil 97 B. Der Bildspeicher­ teil 97 A speichert die Dichtedaten (Farbsignal) vom Farbsignalwandler 87 in einem Zeilenspeicher 100 und liest diese Daten aus dem Zeilenspeicher 100 aus. Der Rechenteil 97 B verarbeitet die aus dem Zeilenspeicher 100 ausgelesenen Dichtedaten.

Der Zeilenspeicher 100 besitzt eine Speicherkapazität von zwei Zeilen (eine Zeile = 5k × 12 Bits), und er ist so ausgelegt, daß bereits eingeschriebene Daten ausge­ lesen werden können, während eine der Zeilendatenein­ heiten eingeschrieben wird.

Ein Einschreibadress-Rechenteil 101 erzeugt oder lie­ fert ein Einschreibadreßsignal für den Zeilenspeicher 100 nach Maßgabe eines Haupttaktsignals MCLK; nach Maß­ gabe dieses Einschreibadreßsignals werden Dichtedaten in den Zeilenspeicher 100 eingeschrieben.

Fig. 8 veranschaulicht die Beziehung zwischen dem Haupt­ taktsignal MCLK und Eingangs-Dichtedaten DIN. Mit drei Impulsen des Haupttaktsignals wird ein Stück bzw. eine Einheit von Dichtedaten in den Zeilenspeicher 100 ein­ geschrieben.

Ein Ausleseadreß-Rechenteil 102 erzeugt oder liefert ein Ausleseadreßsignal für den Zeilenspeicher 100. Ein Auslesepositions-Rechenteil 103 berechnet die Position eines Eingangspixels oder eingegebenen Pixels (input pixel) entsprechend dem Zentrum eines Ausgangs oder einer Ausgabe für jedes 1-Punkt-Ausgangssignal in Ein­ heiten der Länge, d.h. dem 2^-10-fachen des Eingangs­ pixelabstands.

Fig. 9 veranschaulicht den Ausleseadreß-Rechenteil 102 und den Auslesepositions-Rechenteil 103.

Der letztere Rechenteil 103 umfaßt ein Ausgabe- oder Ausgangsbreitenregister 103 A, Addierer 103 B, 103 C und 103 D, Wähler 103 E, 103 F und 103 G sowie Flipflops 103 H, 103 I und 103 J.

Das Ausgangsbreitenregister 103 A ist mit einem Pixel­ ausleseabstand MOV entsprechend einem von der Haupt­ steuereinheit 81 ausgegebenen Kopier-Abbildungsmaßstab gesetzt. Dieser 12-Bit-Ausleseabstand MOV bestimmt sich nach folgender Gleichung:

MOV = 400H + Abbildungsmaßstabkoeffizient + Kopier­ abbildungsmaßstab.

Der Vergrößerungs- oder Abbildungsmaßstab-Kompensier­ koeffizient dient zum Kompensieren fester Fehler eines optischen Systems, wie Abtaster 3 und Bilderzeugungs­ teil 4; seine ideale Größe beträgt "1". Der Kopierab­ bildungsmaßstab wird über die Bedientafel 50 einge­ stellt; er beträgt "1" für einen Abbildungsmaßstab von 100%. Wenn der Abbildungsmaßstab-Kompensierkoeffizient die ideale Größe von "1" aufweist und der Kopier-Ab­ bildungsmaßstab gleich 100% ist, ist oder wird MOV auf "400"H gesetzt. Für den Abbildungsmaßstab-Kompensier­ koeffizienten von "1" und den Kopier-Abbildungsmaßstab von 400% gilt MOV = "100"H. Weiterhin gilt für den Ab­ bildungsmaßstab-Kompensierkoeffizienten von "1" und den Kopier-Abbildungsmaßstab von 50% MOV = "500"H.

Der Addierer 103 B addiert einen ganzzahligen Teil des Ausleseabstands (read pitch) MOV zu einem Übertrag­ signal vom Addierer 103 C. Der ganzzahlige Teil reprä­ sentiert einen oberen 2-Bit-Teil des Ausleseabstands MOV. Der Addierer 103 C addiert 4-Bit-Daten unter dem Dezimalpunkt des Ausleseabstands oder -schritts MOV zu Ausgangsdaten vom Flipflop 103 I. Der Addierer 103 D addiert Daten des niedrigstwertigen Bits, d.h. des sechsten Bits, des Ausleseabstands MOV zu Ausgangs­ daten vom Flipflop 103 J.

Die Wähler 103 E-103 G wählen eine der Ausgangsdaten­ einheiten von den Addierern 103 B-103 D und eine in einem Register 103 K gespeicherte Zeilenkopfadresse nach Maßgabe eines Ausleseadreß-Freigabesignals ACL. Die Ausgabe- oder Ausgangsdaten dieser Wähler 103 E-103 G werden in den Flipflops 103 H-103 J gespeichert. Die in letzteren gespeicherten Daten repräsentieren eine vorliegende Ausleseadresse. Der vom Flipflop 103 H aus­ gegebene ganzzahlige Teil PINC wird dem Ausleseadreß- Rechenteil 102 zugespeist, und die 4-Bit-Daten DPOS unter dem Dezimalpunkt des vom Flipflop 103 I ausge­ gebenen Dezimalteils werden einer noch näher zu be­ schreibenden Interpolationskoeffizient-Rechenschaltung 110 zugespeist.

Der Ausleseadreß-Rechenteil 102 berechnet die Auslese­ adresse des Zeilenspeichers 100 auf der Grundlage des vom Flipflop 103 H ausgegebenen ganzzahligen Teils (integer portion) PINC. Diese (Flipflop-)Schaltung kann Daten null bis zweimal innerhalb einer 3-Impulsperiode des Haupttaktsignals MCLK auslesen.

Der Ausleseadreß-Rechenteil 102 enthält eine Adreßaddend- Bestimmungsschaltung 102 zur Bestimmung eines Adreß­ addenden auf der Grundlage des ganzzahligen Teils PINC und einen Adreßzähler 102 B zum Zählen der Auslese­ adresse des Zeilenspeichers 100 in Übereinstimmung mit dem Ausgangssignal von dieser Bestimmungsschaltung 102 A.

Die Bestimmungsschaltung 102 A setzt den Adreßaddenden auf "0", wenn PINC = 0 gilt, und sie ändert die Auslese­ adresse nicht. Da im Adreßzähler 102 B für zwei Auslese­ zeiten oder -zeittakte keine Adresse aktualisiert wird, werden neue Daten nicht aus dem Zeilenspeicher 100 aus­ gelesen.

Im Fall von PINC = 1 setzt die Adreßaddend-Bestimmungsschaltung 102 A den Adreßaddenden auf "1" zum ersten der beiden Auslesezeitpunkte oder -takte, und sie setzt zum zweiten Auslesezeitpunkt die Größe auf "0". Daher inkrementiert der Adreßzähler 102 B die Adresse am ersten Auslesezeitpunkt um "1", um neue Daten aus dem Zeilenspeicher 100 auszulesen, wobei zum zweiten Auslesezeitpunkt keine Daten ausgelesen werden.

Im Fall von PINC = 2 setzt die Bestimmungsschaltung 102 A den Adreßaddenden zu beiden der zwei Auslesezeiten oder -zeittakte (timings) auf "1". Der Adreßzähler 102 B inkrementiert daher die Adresse zu beiden Auslesezeiten oder -zeittakten um "1" um neue Daten aus dem Zeilen­ speicher 100 auszulesen.

Im Fall von PINC = 3 setzt die Bestimmungsschaltung 102 A den Adreßaddenden zum ersten Auslesezeitpunkt auf "2" und zum zweiten Auslesezeitpunkt auf "1". Der Adreß­ zähler 102 B inkrementiert daher die Adresse zum ersten Auslesezeitpunkt um "2" zum Auslesen neuer Daten aus dem Zeilenspeicher 100 und inkrementiert die Adresse zum zweiten Auslesezeitpunkt um "1", um ebenfalls neue Daten aus dem Zeilenspeicher 100 auszulesen.

Wenn die Ausleseadresse negativ ist, ist die Auslese­ adresse des Zeilenspeichers 100 gleich "0", und die Aus­ gabe- oder Ausgangsdaten werden maskiert, wenn ein sol­ cher Fall eintritt.

Fig. 10 veranschaulicht beispielhaft die Größe des vom Flipflop 103 H ausgegebenen ganzzahligen Teils PINC und die von der Adreß-Rechenschaltung 102 ausgegebene Adresse.

Wenn die Adresse im Zeilenspeicher 100 auf die in Fig. 10A gezeigte Weise bei einem Kopier-Abbildungsmaßstab von 100% gesetzt wird oder ist, sind die Größen von PINC vom Flipflop 103 H gemäß Fig. 10B auf 2, 1, 1, 1, .... gesetzt. Demzufolge werden Daten an den Adressen "0,1" zuerst aus der Ausleseadreß-Rechenschaltung 102 ausge­ lesen, gefolgt von den Daten an Adressen "2, 3, 4, ...".

Beim Kopier-Abbildungsmaßstab von 200% sind oder wer­ den die Größen von PINC vom Flipflop 103 H gemäß Fig. 10C auf "2, 0, 1, 0, ...." gesetzt. Demzufolge werden Daten an den Adressen "48B, 48C" zuerst aus der Adreß-Rechen­ schaltung 102 ausgelesen, gefolgt von Daten an den Adressen "48C, 48D, 48D, ....".

Beim Kopier-Abbildungsmaßstab von 50% sind oder werden die Größen von PINC vom Flipflop 103 H gemäß Fig. 10D auf "2, 2, ..." gesetzt, und es werden Daten an den Adressen "0,1" aus der Adreß-Rechenschaltung 102 ausge­ lesen, gefolgt von Daten an Adressen "2, 3".

Die entsprechend dem Kopier-Abbildungsmaßstab aus dem Zeilenspeicher 100 ausgelesenen Dichtedaten werden sequentiell in Flipflops 104-106 (vgl. Fig. 7) ge­ speichert.

Der Abbildungsmaßstabänderungs-Rechenteil 97 B verarbei­ tet im Prinzip in den Flipflops 104-106 gespeicherte Dichtedaten unter Anwendung einer linearen Interpola­ tionsmethode im Fall eines Kopier-Abbildungsmaßstabs von 100% oder größer, d.h. bei der Herstellung von vergrößerten Kopien, und verarbeitet die Dichtedaten un­ ter Anwendung einer Projektionsmethode im Fall der Her­ stellung verkleinerter Kopien.

Mit anderen Worten: der Abbildungsmaßstabänderungs- Rechenteil 97 B berechnet die Dichtedaten Zm in Überein­ stimmung mit dem Kopier-Abbildungsmaßstab nach der fol­ genden Gleichung:

Zm = (PARA × IMDB + PARB × IMRA + PARC × IMRB) × DVN + 800 H, (1)
DVN = 800 H + DVN = 800 H + (PARA + PARAB + PARC)

Die Dichtedatenverarbeitung nach der linearen Interpo­ lationsmethode geschieht wie folgt:

Gemäß den Fig. 11A und 11B werden in einem Fall, in welchem die Auslesemittenposition von Pixeldaten IME nach der Vergrößerung in bezug auf Dichtedaten IMDB, IMRA und IMRB eines ursprünglichen oder Original-Prixels gleich E ist, wobei A den Abstand zwischen dem Zentrum E des Pixels IME und dem Zentrum der diese Zentrums- oder Mittenposition E einschließenden ursprünglichen Dichte­ daten IMDB repräsentiert und B für den Abstand zwischen dem Zentrum E der Pixeldaten IME und dem Zentrum der den Dichtedaten IMDB benachbarten Dichtedaten IMRA steht, die Dichte Zme der Pixeldaten IME durch folgende, eine Modifizierung von Gleichung (1) darstellende Gleichung (2) ausgedrückt:

Zme = (B × IMDB + A × IMRA) + (A + B), (2)
A + B = 10 H (= RNG),

PARA = B (= DPOS),

PARB = A,

PARC = 0 H.

Mittels der obigen Berechnung können die in der Quanti­ sierung verlorengegangenen Dichtedaten einer linearen Interpolation gemäß dem vergrößerten Abbildungsmaßstab unterworfen werden.

Die Verarbeitung der Dichtedaten nach der Projektions­ methode geschieht wie folgt: Gemäß Fig. 12 wird in einem Fall, in welchem die Auslesemittenposition von Pixel­ daten nach Größenverkleinerung in bezug auf Dichtedaten IMDB, IMRA und IMRB eines ursprünglichen oder Original- Pixels gleich R ist, wobei vorausgesetzt wird, daß B den Abstand von der Mittenposition R zu einer Grenz­ linie zwischen den diese Mittenposition R einschließen­ den ursprünglichen Dichtedaten IMRA und benachbarten Dichtedaten IMDB repräsentiert, A für den Abstand zwi­ schen der Grenzlinie und dem Zentrum der Dichtedaten IMDB steht und C den Abstand von einer Grenzlinie zwi­ schen den Dichtedaten IMRA und benachbarten Dichtedaten IMRB zum Zentrum der Dichtedaten IMRB angibt, die Dichte Zmr der Pixeldaten IMRD durch folgende, eine Modifikation von Gleichung (1) darstellende Gleichung (3) ausgedrückt:

Zmr = (A × IMDB + B × IMRA + C × IMRB) + (A + B + C), (3)

A + B = RNG (= 10 H + magnification),

PARA = A (= DPOS),

PARB = B,

PARC = C.

Mittels der obigen Berechnung können Dichtedaten bei einem bzw. für einen verkleinerten Abbildungsmaßstab gewonnen werden.

Der Abbildungsmaßstabänderungs-Rechenteil 97 B führt die obige Berechnung an den von den Flipflops 104-106 ausgegebenen Dichtedaten IMDB, IMRA und IMRB aus, um Dichtedaten entsprechend dem gesetzten berechneten Ab­ bildungsmaßstab zu erzeugen.

Genauer gesagt: Multiplizierstufen 107-109 des Abbil­ dungsmaßstabänderungs-Rechenteils 97 B multiplizieren die Dichtedaten IMDB, IMRA und IMRB von den Flipflops 104-106 mit Parameterdaten PARA, PARB bzw. PARC von der Interpolationskoeffizient-Rechenschaltung 110.

Die Rechenschaltung 110 enthält einen Rechenteil 110 A, welcher Parameterdaten PARA, PARB und PARC für die lineare Interpolationsmethode oder die Projektionsmethode gemäß der 4-Bit-DPOS-Größe unter dem Dezimalpunkt, vom Auslesepositions-Rechenteil 103 geliefert, und dem Ko­ pier-Abbildungsmaßstab, der von der Hauptsteuereinheit 81 ausgegeben und im Register 111 gesetzt ist, berechnet. Diese Parameterdaten werden entsprechend den in der nachstehenden Tabelle II angegebenen Bedingungen be­ rechnet.

Tabelle II

Wie vorstehend beschrieben, wird RNG durch die Haupt­ steuereinheit 81 gemäß dem Kopier-Abbildungsmaßstab berechnet und im Register 111 gesetzt. Für die lineare Interpolationsmethode wird RNG auf RNG = 10H (101%∼) gesetzt. Für die Projektionsmethode gilt RNG = 10H + Kopier-Abbildungsmaßstab (50% ∼ 100%) .

Die Multiplikationsergebnisse von den Multiplizier­ stufen 107-109 werden einem Addierer 112 zugespeist und in diesem zusammenaddiert. Das Ausgangssignal des Addierers 112 wird einer Multiplizierstufe 113 zuge­ führt, der auch ein Dividend DVN von einem Register 114 zugespeist wird. Die Multiplizierstufe 113 multi­ pliziert das Additionsergebnis mit der Größe DVN zur Erzeugung oder Lieferung von Dichtedaten entsprechend dem Kopier-Abbildungsmaßstab.

Der Dividend DVN wird durch die Hauptsteuereinheit 81 gemäß dem Kopier-Abbildungsmaßstab berechnet und im Register 114 gesetzt. Der Dividend DVN wird wie folgt ermittelt oder abgeleitet:

DVN = 800H + RNG.

Die gemäß oder entsprechend dem Kopier-Abbildungsmaßstab auf die oben beschriebene Weise erzeugten bzw. ge­ wonnenen Dichtedaten werden der Binärschaltung 88 zuge­ speist. Die Binärschaltung 88 bewirkt eine Bereichs- oder Flächengradationsumwandlung nach einer Dither­ methode o.dgl., d.h. eine Binäroperation, an einer der Dichtedateneinheiten Y, M, C oder B vom Abbildungsmaß­ stabänderungs-Rechenteil 97 B. Das resultierende Binär­ signal wird dem Thermokopfregler 93 zugespeist.

Der Thermokopfregler 93 liefert das abgenommene Binär­ signal zum Thermokopf 30, der daraufhin Druckfarbe vom Farbband 31 auf ein um die Druckwalze 25 herumge­ wickeltes Papierblatt überträgt.

Wenn die Kopier-Taste 51 auf der Bedientafel 50 be­ tätigt wird, wird ein Papierblatt P aus der Kassette 20 durch die Zuführrolle 21 ausgegeben bzw. eingezogen und durch die Transportrollen 22 und die Ausrichtrollen 23 weitertransportiert.

Das durch die Ausrichtrollen 23 geförderte Papierblatt P wird über die Führung 24 zum Thermokopf 25 geführt, wobei sein Vorderende durch den Greifer 28 sicher er­ faßt wird.

Unter diesen Bedingungen überträgt der Thermokopf 30 Druckfarbe vom Farbband 31 auf das um die Druckwalze 25 herumgewickelte Papierblatt P nach Maßgabe des zum Thermokopfregler 93 gelieferten Binärsignals.

Für einen Mehrfarbkopiervorgang werden die einzelnen Farbsignale vom Farbsignalwandler 87 durch den Abbil­ dungsmaßstabprozessor 97 sequentiell entsprechend dem Kopier-Abbildungsmaßstab verarbeitet und in der Binär­ schaltung 88 einer Binäroperation unterworfen. Auf der Grundlage der binären Dichtedaten werden diejenigen Druckfarben des Farbbands 31, deren Farben den Dichte­ daten zugeordnet sind, jeweils übereinander (nachein­ ander) auf das Papierblatt übertragen.

Wenn das Kopieren eines Vorlagenbilds abgeschlossen ist, veranlaßt die Hauptsteuereinheit 81 das Abschalten der Lampe und das Austragen des vorher um die Druck­ walze 25 herumgewickelten Papierblatts P, wodurch der Kopiervorgang beendet bzw. abgeschlossen wird.

Gemäß der oben beschriebenen Operation verarbeitet der Abbildungsmaßstabprozessor 97 die Dichtedaten entspre­ chend einem Farbsignal nach der linearen Interpolations­ methode, wenn ein Vergrößerungs-Abbildungsmaßstab ge­ setzt ist, und er verarbeitet die Daten nach der Projek­ tionsmethode, wenn der verkleinerte Abbildungsmaßstab gesetzt bzw. eingestellt ist. In jedem Fall werden da­ her die Dichtedaten entsprechend dem eingestellten Kopier-Abbildungsmaßstab verarbeitet, so daß das Auf­ treten eines Moir-Effekts o.dgl. vermieden wird und Kopien einer hohen Bildgüte geliefert werden.

Der Auslesepositions-Rechenteil 103 liefert 4 Bits (DPOS) unter dem Dezimalpunkt des Ergebnisses der Po­ sitionsberechnung als Koeffizient für die Interpolation und er gibt den ganzzahligen Teil (PINC) als Auslese­ position der Dichtedaten aus. Dieses Vorgehen ver­ bessert die Genauigkeit der Ausleseposition entspre­ chend dem Kopier-Abbildungsmaßstab und verkleinert die Zahl der für die Berechnung der Dichtedaten benutzten Koeffizienten, wodurch eine Vereinfachung der Schaltungs­ anordnung erreicht wird.

Claims (5)

1. Bilderzeugungsgerät zum Erzeugen eines Bilds bzw. einer Abbildung entsprechend einem Kopier-Abbildungs­ maßstab, gekennzeichnet durch
eine Einheit (11) zum Auslesen von Bilddaten von einer Vorlage in Einheiten von Pixels,
eine Einrichtung (50) zum Einstellen des Abbildungs­ maßstabs (magnification) eines zu erzeugenden Bilds,
eine Einheit (97) zum Berechnen von auszugebenden Pixels aus den durch die Ausleseeinheit (11) ausge­ lesenen Pixels entsprechend dem mittels der Abbil­ dungsmaßstab-Einstelleinrichtung (50) eingestellten Abbildungsmaßstab nach einer linearen Interpolations­ methode oder einer Projektionsmethode und
eine Einrichtung (30) zum Erzeugen eines Bilds unter Nutzung oder Heranziehung der durch die Recheneinheit (97) berechneten Pixels.

2. Gerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
eine Einheit (100) zum Speichern von durch die Aus­ leseeinheit (11) ausgelesenen Pixels,
eine Einheit (103) zum Auslesen von Pixels aus der Speichereinheit (100) entsprechend dem mittels der Abbildungsmaßstab-Einstelleinrichtung (50) einge­ stellten Abbildungsmaßstab und
Einheiten (104, 105, 106) zum Halten einer Anzahl von aus der Speichereinheit (100) ausgelesenen Pixels.

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausleseeinheit (100) umfaßt:
eine erste Erzeugungseinheit (103) zum Erzeugen von Auslesepositionsdaten mit einem ganzzahligen Teil (integer portion) und einem Dezimalteil auf der Grundlage des (Schritt-)Abstands (pitch) eines aus­ zugebenden Pixels und
eine zweite Erzeugungseinheit (102) zum Erzeugen einer Ausleseadresse der Speichereinheit (100) un­ ter Heranziehung des ganzzahligen Teils der durch die erste Erzeugungseinheit (103) erzeugten Auslese­ positionsdaten.

4. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Recheneinheit (97) umfaßt:
eine Einheit (110) zum Berechnen einer Anzahl von Koeffizienten gemäß dem mittels der Abbildungsmaß­ stabeinstelleinrichtung (50) eingestellten Abbil­ dungsmaßstab,
Einheiten (107, 108, 109) zum Multiplizieren der An­ zahl von Koeffizienten von der Recheneinheit (110) mit einer Anzahl von in den Halteeinheiten (104, 105, 106) gehaltenen Pixels,
eine Einheit (112) zum Addieren eines Ausgangssignals von den Multipliziereinheiten (107, 108, 109) und
eine Einheit (113) zum Dividieren eines Ausgangs­ signals von der Addiereinheit (112) durch eine vor­ bestimmte Größe.

5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bilderzeugungseinrichtung (30) eine Einrichtung (30) zum Übertragen von Druckfarbe auf ein Papier­ blatt entsprechend dem von der Recheneinheit (97) erhaltenen Rechenergebnis aufweist.