DE69028668T2

DE69028668T2 - Bildverarbeitungsgerät

Info

Publication number: DE69028668T2
Application number: DE69028668T
Authority: DE
Inventors: Shinobu Arimoto; Masahiro Funada; Michio Kawase; Yoichi Takaragi
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-07-25
Filing date: 1990-07-24
Publication date: 1997-04-24
Anticipated expiration: 2010-07-25
Also published as: EP0410700A3; EP0410700B1; EP0410700A2; DE69028668D1; US5555107A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Bildverarbeitungsgerät zum Verarbeiten einer Vielzahl von Farbkomponentensignalen und zum Erzeugen von Reproduktions- Farbbildsignalen.

Verwandter Stand der Technik

Bei einem herkömmlichen Earbdrucker ist beispielsweise ein Verfahren zum Verhindern einer durch eine Fehlüberdeckung von Farbtinten bei der Überlagerung von mehreren Primärfarbentinten für das Aufzeichnen eines Bildes verursachte Verschlechterung der Bildqualität bekannt. Gemäß diesem Verfahren werden die Werte von mehreren Primärfarbensignalen verglichen und es wird dann, wenn diese achromatische Farbwerte anzeigen auf eine Reproduktionsfläche nur schwarze Tinte aufgebracht, wodurch eine Verschlechterung der Bildqualität verhindert wird.
Insbesondere kann bei einer Lesevorrichtung. z.B. einem dreizeiligen Ladungskopplungssensor, in dem gemäß Fig. 12 und 13 in gleichen Abständen mehrere parallele Zeilensensoren angeordnet sind, und bei dem Fokussieren eines Bildes auf diese Sensoren zum Lesen des Bildes derart, daß mehrere Farbkomponentensignale erzeugt werden, das vorstehend genannte Fehlüberdeckungsproblem nicht außer Acht gelassen werden und es ist beispielsweise in der (zu der EP-A-0 363 146 äquivalenten) US-Patentanmeldung Seriennummer 416 587 ein Verfahren zum genauen Unterscheiden von Chromatik/Achromatik- Werten vorgeschlagen.
Bei diesem Stand der Technik wird jedoch bei dem Unterscheiden von chromatischen und achromatischen Signalen nicht eine Differenz zwischen Ortsfrequenz- Empfindlichkeitskennlinien berücksichtigt, welche den Sensoren für das Erzeugen von Farbkomponentensignalen R (Rot), G (Grün) und B (Blau) eigentümlich sind.
Aus diesem Grund kann dann, wenn die Farbkomponenten der gleichen Signalverarbeitung unterzogen werden, infolge einer Differenz zwischen den Ortsfrequenz-Empfindlichkeitskennlinien der Sensoren R, G und B ein durch eine Verringerung eines Chromatik/Achromatik-Bewertungsfehler nicht verhindert werden.
In der US-Patentanmeldung Seriennummer 416 587 ist ferner eine Verfahren zum Korrigieren von durch die Abstände zwischen benachbarten Zeilensensoren verursachten Versetzungen der Lesestellen vorgeschlagen. Gemäß diesem Verfahren werden Ausgangssignale für eine bestimmte Bildelementegruppe interpoliert, um Bildsignale zwischen den Bildelementegruppen auszurichten.
Gemäß dem Stand der Technik werden jedoch die Ortsfrequenz-Empfindlichkeitskennlinien durch Interpolationsberechnungen und Eigenschaften des Gerätes beeinträchtigt, wobei auf diese Weise häufig an einem Änderungspunkt (z.B. einem Randteilbereich) eines Bildes eine Farbänderung hervorgerufen wird. Aus diesem Grund tritt eine Farbenfehlüberdeckung insbesondere an einem Bildrandbereich in Erscheinung und die Bildqualität dieses Bereiches ist beträchtlich verschlechtert.
Die Farbenfehlüberdeckung ist bei dem vorangehend genannten dreizeiligen Ladungskopplungssensor besonders auffällig.

ZUSAMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Erfindungsgemäß wird ein Bildverarbeitungsgerät geschaffen, das eine erste Bildsensorvorrichtung zum Erzeugen eines einer Vorlage entsprechenden ersten Farbkomponentensignals, eine zweite Bildsensorvorrichtung zum Erzeugen eines der Vorlage entsprechenden zweiten Farbkomponentensignals und eine Verarbeitungseinrichtung zum Verarbeiten des ersten und des zweiten Farbkomponentensignals aufweist und das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Verarbeitungseinrichtung eine Korrektureinrichtung aufweist, die jeweils an dem ersten und dem zweiten Farbkomponentensignal voneinander verschiedene Ortsfreguenzkennlinien-Korrekturen ausführt, um die voneinander verschiedenen Ortsfrequenz- Empfindlichkeitskennlinien der ersten und der zweiten Bildsensorvorrichtung zu korrigieren, und die Verarbeitungseinrichtung ferner eine Entscheidungseinrichtung aufweist, die eine Farbe der Vorlage aufgrund des ersten und des zweiten Farbkomponentensignals mit dem korrigierten Ortsfrequenzgang beurteilt.
Wie die Erfindung ausgeführt werden kann, wird nun allein beispielsweise unter Bezugnahme auf die anliegenden zeichnungen beschrieben.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Blockdarstellung der Farbsignalverarbeitung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 2 ist eine Blockschaltbild einer Schwarzbereich- Korrekturschaltung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 3 ist ein Funktionsblockschaltbild einer Glättungsschaltung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 4 ist eine graphische Darstellung zum Erläutern eines Schwarzbereiches in einem max(R,G,B)/min(R,G,B)-Raum gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 5A bis 5C sind Darstellungen, die wirkungen der Glättungsschaltung zeigen,
Fig. 6 ist eine Darstellung zum Erläutern eines Prozesses für das Reproduzieren eines korrigierten Schwarzbereiches aus einem ursprünglichen schwarzen Buchstaben gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 7 zeigt ein Beispiel für eine ODER- Signalverarbeitung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 8 ist ein Blockschaltbild einer Schwarzbereich- Bewertungsschaltung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 9 ist eine graphische Darstellung von Empfindlichkeits-Spektralkennlinien für Rot, Blau und Grün,
Fig. 10 ist eine Schnittansicht, die den Aufbau einer Bildabtasteinheit zeigt,
Fig. 11 ist eine perspektivische Darstellung zum Erläutern eines Abbildungszustandes in der Bildabtasteinheit,
Fig. 12 ist eine perspektivische Ansicht eines dreizeiligen Ladungskopplungssensors,
Fig. 13 ist eine Blockdarstellung der Bildabtasteinheit,
Fig. 14 ist ein Schaltbild von Verzögerungsspeichern und Interpolatoren,
Fig. 15 ist eine perspektivische Ansicht eines Ladungskopplungssensors gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 16 ist eine Blockdarstellung einer Signalverarbeitung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 17A und 17B sind perspektivische Ansichten der Anordnungen von dreizeiligen parallelen Farbsensoren,
Fig. 18 ist eine Schnittansicht, die die Gestaltung einer Leseeinheit zeigt,
Fig. 19 ist ein Ablaufdiagramm, das die Verarbeitung in einem Mikroprozessor veranschaulicht,
Fig. 20 ist eine Schnittansicht zum Erläutern der Funktion der Leseeinheit,
Fig. 21 ist eine perspektivische Ansicht, die den Aufbau der Leseeinheit zeigt,
Fig. 22 ist ein zeitdiagramm von Signalen HSYNC und CLK, die in einen Adressenzähler eingegeben werden,
Fig. 23 ist eine Darstellung von Lesezuständen bei einer Betriebsart zur Maßstabänderung,
Fig. 24 und 25 zeigen Lesestellen für G und B,
Fig. 26 und 27 sind graphische Darstellungen zum Erläutern von Farbenfehlüberdeckungen von G und B,
Fig. 28 ist ein Schaltbild einer Interpolierschaltung,
Fig. 29 ist eine Schaltbild einer Glättungsschaltung,
Fig. 30 ist ein Ablaufdiagramm, das die gesamte Verarbeitung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht,
Fig. 31 ist ein Blockdarstellung der Signalverarbeitung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 32 ist eine perspektivische Ansicht eines Zeilensensors gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 33 ist eine Blockdarstellung der Signalverarbeitung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 34 ist eine perspektivische Ansicht eines Sensors gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 35A und 35B sind Schaltbilder von Interpolierschaltungen gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 36 ist ein Schaltbild einer Glättungsschaltung gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung und
Fig. 37 ist ein Zeitdiagramm gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN

AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Nachstehend werden unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.

Erstes Ausführungsbeispiel

Fig. 10 ist eine Schnittansicht eines Bildverarbeitungsgeräts gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das in Fig. 10 dargestellte Gerät enthält eine Bildabtasteinheit 1201 zum Lesen eines Vorlagenbildes und zum Ausführen einer digitalen Signalverarbeitung.
Die Bildabtasteinheit 1201 enthält eine Spiegelflächen Andruckplatte 1200. Eine Vorlage 1204 auf einer (nachstehend als Auflageplatte bezeichneten) Vorlagenglasauflage 1203 wird mit dem von einer Lampe 1205 abgestrahlten Licht beleuchtet. Das von der Vorlage 1204 reflektierte Licht wird über Spiegel 1206, 1207 und 1208 geleitet und erzeugt an einem (nachstehend als Ladungskopplungsvorrichtung CCD) bezeichneten dreizeiligen Sensor 1210 ein Bild. Als Ergebnis werden dann eine Rotkomponente (R), eine Grünkomponente (G) und eine Blaukomponente (B) von Vollfarbeninformationen einer Farbtonbewertungsstufe 1211 zugeführt. Von der Lampe 1205 und dem Spiegel 1206 wird die ganze Vorlagenfläche auf mechanische Weise mit einer Geschwindigkeit V in einer zu einer elektrischen Abtastrichtung des Zeilensensors senkrechten Richtung abgetastet und auf gleiche Weise wie diese Bauteile überstreichen die Spiegel 1207 und 1208 die ganze Vorlagenfläche mechanisch mit einer Geschwindigkeit
Die Einheit aus Lampe 1205 und Spiegel 1206 und die Einheit aus den Spiegeln 1207 und 1208 werden durch einen Motor 1250 in der Unterabtastrichtung angetrieben. Das in Fig. 10 dargestellte Gerät enthält ferner eine (nachfolgend zu beschreibende) Bildverarbeitungseinheit 1211.
Ein Bild kann in der Hauptabtastrichtung durch Ausführen einer vorbestimmten elektrischen Signalverarbeitung (Auslichtung, Interpolation und dergleichen von Daten) und in der Unterabtastrichtung durch Ändern der Drehzahl des Motors 1250 mit einem erwünschten Vergrößerungsfaktor gelesen werden.
Die Fig. 11 ist eine Darstellung zum Erläutern eines Abbildungszustandes eines Vorlagenbilds an dem Sensor 1210 in der vorstehend beschriebenen Bildabtasteinheit. Da die Bezugszeichen in Fig. 11 die gleichen wie diejenigen in Fig. 10 sind, wird deren Beschreibung weggelassen.
In Fig. 12 ist die äußere Erscheinung der dreizeiligen Ladungskopplungsvorrichtung 1210 dargestellt. Ein Zeilensensor 1401 für eine Rotkomponente (R) enthält eine Vielzahl von Lichtempfangselementen. die durch ein Filter abgedeckt sind, welches nur eine Rotlichtkomponente hindurchläßt Gleichermaßen enthält ein Zeilensensor 1402 für eine Grünkomponente (G) eine Vielzahl von Lichtempfangselementen, deren Oberflächen mit einem Filter bedeckt sind, welches nur eine Grünlichtkomponente hindurchläßt, und ein Zeilensensor 1403 für eine Blaukomponente (B) enthält eine Vielzahl von Lichtempfangselementen, deren Oberflächen mit einem Filter bedeckt sind, welche nur eine Blaulichtkomponente hindurchläßt
Diese Zeilensensoren sind parallel zueinander nebeneinander in einem Abstand von 180 µm angeordnet. Der B- Zeilensensor weist eine Reihe von 20 µm x 10 µm- Lichtempfangselementen auf und der R-Zeilensensor und der G- Zeilensensor weisen jeweils eine Reihe aus 10 µm x 10 um- Lichtempfangselementen auf. Der Zeilensensor B und die Zeilensensoren R und G haben aus folgendem Grund unterschiedliche Lichtempfangsflächen der Lichtempfangselemente: Allgemein besteht die Tendenz, daß bei einem Blaukomponenten-Durchlaßfilter die Durchlässigkeit für blaues Licht geringer ist als diejenige für rotes oder grünes Licht in einem Rotkomponenten- oder Grünkomponenten- Durchlaßfilter. Daher wird zum Verbessern eines Störabstandes (Signalzstörsignal- bzw. S/N-Verhältnisses) eines Signals die Lichtempfangsfläche allein des B-Zeilensensors vergrößert. um dessen Signalpegel an denjenigen der Signale R und G anzupassen.
Die Fig. 13 ist eine Blockdarstellung der Bildsensoreinheit 1210 des Bildverarbeitungsgerätes gemäß diesem Ausführungsbeispiel Die Bildsensoreinheit 1210 enthält einen R-Farbsensor 1501 (für Rot), einen G-Farbsensor 1502 (für Grün), eine B-Farbsensor 1503 (für Blau), Analog/Digital-Umsetzer (A/D) 1504 bis 1506, einen R- Sensorsignal-Verzögerungsspeicher 1507, einen G-Sensorsignal- Verzögerungsspeicher 1508, einen R-Sensorsignal-Interpolator (Interpolierrechenteil) 1509 und einen G-Sensorsignal- Interpolator (Interpolierrechenteil) 1510. Die Einheit 1210 enthält ferner einen Taktgenerator 1511 für das Betreiben der Sensoren 1501, 1502 und 1503 mit dem gleichen Taktsignal. Der Taktgenerator erzeugt ein Bildelementetaktsignal (Ladungskopplungs-Übertragungstaktsignal) synchron mit einem Horizontalsynchronisiersignal, welches aus einem Drucker oder einem in Fig. 14 dargestellten Mikroprozessor 1611 zugeführt wird.
Die Fig. 14 ist ein Schaltbild der in Fig. 13 dargestellten Verzögerungsspeicher 1507 und 1508 und Interpolatoren 1509 und 1510.
Die in Fig. 14 dargestellte Schaltung enthält einen aus einem Schiebespeicher (FIFO-Speicher) bestehenden R-Signal- Verzögerungsspeicher 1601, einen aus einem Schiebespeicher bestehenden G-Signal-Verzögerungsspeicher 1602, Wähler 1603 und 1604 für das Wählen von Sensorzeilendaten aus den Schiebespeichern für die Abgabe an Multiplizierer, Multiplizierer 1605, 1606, 1607 und 1608 und Addierer 1609 und 1610. Die Schaltung enthält ferner eine Bedienungseinheit 614 für die Eingabe und Anzeige eines Vergrößerungsfaktors und dergleichen sowie den Mikroprozessor 1611 zum Steuern der Multiplizierer 1605 bis 1608 und der Wähler 1603 und 1604 aufgrund der Vergrößerungsdaten aus der Bedienungseinheit 1614.
Bei diesem Ausführungsbeispiel beträgt der Abstand zwischen benachbarten Zeilensensoren 180 um und die Breite eines Sensorbildelementes ist 10 µm. Die Verzögerungsspeicher 1601 und 1602 nach Fig. 14 für das R-Signal und das G-Signal bestehen jeweils aus Speichern für 36 Zeilen bzw. 18 Zeilen als Speicherformate, die bei der 1:1-Lesebetriebsart erforderlich sind.
Nachstehend wird die chromatik/Achromatik-Beurteilung in der Bildsensoreinheit 1211 gemäß diesem Ausführungsbeispiel beschrieben
Fig. 8 ist ein Blockschaltbild einer Schwarzbereich Bewertungsschaltung. Gemäß Fig. 8 sind eingegebene Farbsignale 101, 102 und 103 digitale 8-Bit-Signale, die jeweils R (Rot), G (Grün) und B (Blau) entsprechen. Die in Fig. 8 dargestellte Schaltung enthält Glättungsschaltungen 104 und 105 für die Farbsignale, eine RGB-Signal-Maximalwert Detektorschaltung 107 zum Erfassen eines Maximalwertes A der Signale R, G und B (A max(R,G,B)) und eine RGB-Signal- Minimalwert-Detektorschaltung 108 zum Erfassen eines Minimalwertes B der Signale R, G und B (B = min(R,G,B)).
Die Schaltung enthält ferner eine Subtrahierschaltung 109 zum Ermitteln von D = max(R,G,B) - min(R,G,B) aus den durch die Detektorschaltungen 107 und 108 erhaltenen Werten und eine Vergleichsschaltung 110 zum Vergleichen des durch die Subtrahierschaltung 109 berechneten Wertes D mit einer Konstanten a und zum Ausgeben eines Vergleichsergebnisses, welches einer der folgenden Beziehungen (1) genügt:
D < a : Ausgabe 1
D ≥ b : Ausgabe 0 ... (1)
Während dessen vergleicht eine Vergleichsschaltung 111 den Wert A (A = max(R,G,B)) mit einer Konstanten b und gibt ein Vergleichsergebnis ab, welches einer der Beziehungen (2) genügt:
A < b : Ausgabe 1
A ≥ b : Ausgabe 0 ... (2)
Ferner enthält die Schaltung eine UND-Schaltung 112 zur logischen UND-Verknüpfung der Ausgangssignale aus den Schaltungen 110 und 111 und eine ODER-Schaltung (Schwarzbereichsignal-Korrekturschaltung) 113 zum Korrigieren eines von der UND-Schaltung 112 abgegebenen Schwarzbereichsignals.
Sobald bei diesem Ausführungsbeispiel die Helligkeit größer wird, wird der Wert des eingegebenen Farbsignals größer. Daher wird dann, wenn D = max(R,G,B) - min(R,G,B) kleiner als die Konstante a ist und A = max(R,G,B) kleiner als ein der Konstanten b entsprechender vorbestimmter Helligkeitswert ist, nämlich ein Wert des eingegebenen Farbsignals in einem in Fig. 4 dargestellten schraffierten Bereich liegt, von der UND-Schaltung 112 an die Schwarzbereichsignal-Korrekturschaltung 113 "1" ausgegeben. Andernfalls, nämlich dann, wenn der Wert des eingegebenen Signals nicht in dem in Fig. 4 dargestellten schraffierten Bereich liegt, gibt die UND-Schaltung 112 an die Korrekturschaltung 113 "0" aus.
Durch geeignetes Festlegen der Konstanten a und b kann ein Schwarzbereich eines eingegebenen Bildes von anderen chromatischen Farbbereichen und von hellen Teilbereichen der Hintergrundfarbe der Vorlage unterschieden werden.
Infolge der Einwirkung einer Farbenfehlüberdeckung von eingegebenen Farbsignalen kann in einem Teilbereich um den schwarzen Bereich herum ein Bewertungsfehler auftreten. Der Bewertungsfehler wird durch die Schwarzbereichsignal- Korrekturschaltung 113 korrigiert. Es ist anzumerken, daß die in Fig. 8 dargestellte Schaltung einen Zeilenpuffer 115 enthält. Durch das Lesen und Bewerten eines schwarzen Vorlagenzeichens wird ein Schwarzbereichsignal 114 erhalten und von der Korrekturschaltung 113 wird ein Bewertungssignal 116 ausgegeben.
Die Fig. 2 ist eine Funktionsblockdarstellung der Schwarzbereichsignal-Korrekturschaltung 113. Gemäß Fig. 2 speichert der Zeilenpuffer 115 das von der UND-Schaltung 112 ausgegebene Schwarzbereichsignal 114, dessen ein Bit einem Bildelement entspricht. Die ODER-Schaltung 113 korrigiert das in dem Zeilenpuffer 115 gespeicherte Schwarzbereichsignal 114 und gibt das Bewertungssignal 116 aus. Die ODER-Schaltung 113 bildet die logische ODER-Verknüpfung der Werte für ein zu korrigierendes Bildelement e und für dessen acht umgebende Bildelemente (a, b, c, d, f, g. h, i). Wenn mindestens eines der Bildelemente a bis i "1" ist gibt die ODER-Schaltung "1" ab; wenn alle Bildelemente a bis i "0" sind, gibt die Schaltung "0" ab. Die Fig. 7 zeigt Korrekturbeispiele für diese Korrekturschaltung. Bei einem Korrekturbeispiel 1 sind von den Bildelementen a bis i die Bildelemente a, b, d, e, g und h "0" und die Bildelemente c, f und i "1". In diesem Fall wird selbst dann, wenn der Wert für das zu korrigierende Bildelement e vor der Korrektur "0" ist, der Wert für das Bildelement e nach der Korrektur zu "1". Bei einem Korrekturbeispiel 2 ist nur das Bildelement b "1" und die anderen Bildelemente sind "0". In diesem Fall wird selbst dann, wenn der Wert für das zu korrigierenden Bildelement e vor der Korrektur "0" ist, der Wert für das Bildelement e nach der Korrektur zu "1".
Da auf diese Weise das Chromatik/Achromatik Bewertungssignal 116 unter Ansetzen der Daten für die umgebenden Bildelemente erzeugt wird, kann ein Chromatik/Achromatik-Fehler verhindert werden. der auf einer Lageversetzung zwischen Farbkomponentensignalen beruht, die in dem vorangehend genannten dreizeiligen Sensor beispielsweise durch eine Vibration eines Motors verursacht ist.
Die Fig. 6 ist eine Darstellung zum Erläutern eines Prozesses zum Reproduzieren eines korrigierten Schwarzbereiches aus einem ursprünglichen schwarzen Buchstaben. In Fig. 6 sind ein ursprünglicher schwarzer Buchstabe 601, ein eingegebenes Bild 602, ein Schwarzbereich 604 vor der Korrektur und ein korrigierter Schwarzbereich 605 dargestellt. Gemäß Fig. 6 wird das durch das Lesen des ursprünglichen schwarzen Buchstabens 601 erhaltene Schwarzbereichsignal 114 infolge eines Farbenfehlüberdeckungsfehlers 603 von eingegebenen Farbsignalen, der bei dem Lesen eines den ursprünglichen schwarzen Buchstaben umgebenden Teilbereiches auftritt, als dünner als der ursprüngliche schwarze Buchstabe bewertet, wie es durch den Schwarzbereich 604 dargestellt ist. Die Korrekturschaltung 113 korrigiert das Schwarzbereichsignal 114 und gibt das Bewertungssignal 116 aus, um dadurch den korrigierten Schwarzbereich 6054 zu reproduzieren, der einem Fettausgabeprozeß unterzogen ist.
Die Fig. 3 ist eine Blockdarstellung. welche die Funktionen der in Fig. 1 und 8 dargestellten Glättungsschaltungen 104 und 105 veranschaulicht. Gemäß Fig. 3 speichert ein Zeilenpuffer 301 eingegebene Farbsignale, deren 8 Bit einem Bildelement entsprechen. Ein Glättungsrechner 302 gibt die in dem Zeilenpuffer 301 gespeicherten eingegebenen Farbsignale als geglättete Farbsignale ab. Zum Erhalten der geglätteten Farbsignale berechnet der Rechner 302 für ein zu glättendes Bildelement n durch Ansetzen von drei benachbarten Bildelementen (j, n und l) in der Unterabtastrichtung eine Gewichtung, die durch die folgende Gleichung ausgedrückt ist:
y (j + 2n + l)/4
Fig. 5A bis 5C sind Darstellungen zum Erläutern der Wirkungen. die erhalten werden. wenn die Glättungsschaltungen gemäß diesem Ausführungsbeispiel eingesetzt werden.
Wenn ein in Fig. 5A dargestellter Buchstabe "A" in allein schwarzer Farbe gelesen wird, ergeben sich in einem Abschnitt X - X' nach Fig. 5A die in Fig. 5B dargestellten Pegel des Signals G oder R und des Signals B. Da in der dreizeiligen Ladungskopplungsvorrichtung gemäß der Darstellung in Fig. 12 nur die B-Bildelemente eine breitere Öffnung in der Unterabtastrichtung haben, hat ein (in Fig. 5B durch eine gestrichelte Kurve dargestelltes) B-Signal eine niedrigere Ortsfrequenz-Empfindlichkeitscharakteristik (MTF) als ein R- oder G-Signal (gemäß der ausgezogenen Kurve) Daher hat ein zu bewertendes Bildelement in Bereichen (A) und (B) nach Fig. 5B auf unerwünschte Weise eine Farbtönung und verursacht einen Bewertungsfehler hinsichtlich der Achromatie.
Daher werden gemäß der Darstellung in Fig. 5C die Signale R und G in der Unterabtastrichtung geglättet um die Pegel der drei Signale aneinander anzupassen, wobei dadurch ein Bewertungsfehler hinsichtlich der Farbtönung nämlich hinsichtlich eines Chromatik/Achromatik-Wertes verhindert wird.
Die Fig. 1 ist eine Blockdarstellung der auf dem Schwarzbereich-Bewertungssignal basierenden Farbsignalverarbeitung und veranschaulicht die Erfindung am besten.
Das in Fig. 1 dargestellte Gerät enthält eine Bildleseeinheit 800, eine logarithmische Umsetzeinheit 801, eine Ausbienderecheneinheit 802, eine Farbrücknahmeeinheit (UCR-Einheit) 803 und einen Wähler 804.
Die durch die Bildleseeinheit 800 (z.B. eine Ladungskopplungsvorrichtung) eingegebenen Signale R, G und B werden in der logarithmischen Umsetzeinheit 801 der logarithmischen Umsetzung und dann in der Ausblenderecheneinheit 802 den Maskierberechnungen unterzogen, so daß sie zu Signalen Y, M und C umgesetzt werden. Die Signale Y, M und C werden dann in der Farbrücknahmeeinheit 803 dem Farbrücknahmeprozeß unterzogen. Auf diese Weise werden in den Wähler 804 Signale Y', M'' und C' eingegeben.
Während dessen werden die Signale R und G in die Glättungsschaltungen zum Anpassen ihrer Kennlinien MTF an diejenige des Signais B eingegeben und die Signale R, G und B werden einer Schwarzbereich-Bewertungseinheit 806 zugeführt. Die Einheit 806 führt die in Fig. 2 dargestellte Schwarzbereichbewertung aus. Wenn die Schwarzbereich- Bewertungseinheit 806 entscheidet, daß das entsprechende Bildelement ein Schwarzbereich ist, wählt der Wähler 804 als Ausgangssignale y (Gelb), m (Magenta) c (Zyan) und bk (Schwarz) Signale Y", M", C" und Bk".
Die Signale Y", M" und C" sind Ausgangssignale einer Nulldaten-Generatoreinheit 805 und ihre Werte sind "0". Daher werden die Werte der Ausgangssignale y, m und c aus dem Wähler zu "0". Während dessen wird das Signal Bk" durch logarithmisches Umsetzen des Grünsignals G der eingegebenen Farbsignale und dann durch Dichte-Korrektur des umgesetzten Signals mittels einer Nachschlagetabelle (LUT) 808 erhalten. Von den drei Primärfarbensignalen R (Rot), G (Grün) und B (Blau) wird das Signal G herangezogen, da gemäß der graphischen Darstellung in Fig. 9, welche die Empfindlichkeit-Spektralkennlinien der Sensoren R, G und B zeigt, das Signal G einem Bild in neutraler Dichte (ND-Bild, Graubild) am nächsten kommt. Im einzelnen kann bei einem Verfahren für das Ausführen von Berechnungen unter Ansetzen der Signale R, G und B zum Erhalten eines Grauwertsignals (z.B. eines Helligkeitssignals nach der NTSC-Norm) die Schärfe eines Bildes durch die Einwirkung der Lageversetzung zwischen den Signalen R, G und B beeinträchtigt sein. Falls dagegen als Ausgangssignal für einen Schwarzbereich das Einzelfarben-Signal G herangezogen wird, kann die Schaltungsanordnung vereinfacht und eine Verschlechterung der Kennlinie MTF verhindert werden.
Wenn andererseits die Schwarzbereich-Bewertungseinheit 806 entscheidet, daß das entsprechende Bildelement nicht ein Schwarzbereich ist, werden von dem Wähler 804 die Signale Y', M', C' und Bk' gewählt und diese als Ausgangssignale y, m, c und bk an einen Drucker 809 ausgegeben.
Wenn in der Bildleseeinheit 800 gemäß diesem Ausführungsbeispiel drei Primärfarbfilter, nämlich R, G und B verwendet werden, wird als Ausgangssignal für einen Schwarzbereich das Einzelfarben-Signal G herangezogen. Das gleiche gilt im Falle der Verwendung von anderen Filtern, z.B. von Farbfiltern für C (Zyan), Y (Gelb) und W (Weiß). In diesem Fall wird für einen achromatischen Bereich ein Ausgangssignal aufgrund eines Einzelfarben-Signals W erzeugt. ohne Berechnungen mit allen Signale Y, M und C auszuführen. Infolge dessen kann die Schaltungsanordnung vereinfacht und eine Verschlechterung der Kennlinie MTF verhindert werden, so daß sich die gleiche Wirkung wie die vorangehend beschriebene ergibt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird nur ein Signal für die Schwarzbereichbewertung geglättet und bei dem tatsächlichen Ausdrucken werden die den Farben Y, M und C zugeordneten Signale nicht geglättet, wobei damit verhindert wird, daß die Schärfe eines Bildes verloren geht.
Gemäß der vorangehenden Beschreibung wird erfindungsgemäß von Farbkomponentensignalen. die für das Bewerten des Grades einer chromatischen oder achromatischen Färbung herangezogen werden, ein Signal mit einer verhältnismäßig höheren Ortsfrequenz-Empfindlichkeitscharakteristik geglättet, während Signalkomponenten mit geringeren Ortsfrequenz-Empfindlichkeitskennlinien nicht geglättet werden, so daß ein durch eine Färbungsänderung verursachter Chromatik/Achromatik-Bewertungsfehler verhindert werden kann. Im einzelnen wird bei diesem Ausführungsbeispiel der dreizeilige RGB-Sensor verwendet und es wurde dargelegt, daß eine Lageversetzung in der Unterabtastrichtung vergrößert war.
Um dies zu verhindern, werden drei Bildelemente in der Unterabtastrichtung geglättet, wodurch auf wirkungsvolle Weise Farbenfehlüberdeckungen ausgeschaltet werden, die durch eine Lageversetzung verursacht sind, welche beispielsweise durch eine Vibration des Antriebsmotors für die Spiegel hervorgerufen ist.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird ein Bild mittels des dreizeiligen Sensors gelesen. Die Erfindung ist jedoch nicht hierauf eingeschrnkt, sondern auch bei einer Lesevorrichtung wie einem Mosaik-Zeilensensor anwendbar, bei dem Filter in der Aufeinanderfolge R, G und B aufgereiht sind, oder bei einem Zeilensensor, bei dem Filter in der Aufeinanderfolge R, G, B, G, R, G, B, G, ... in einer Reihe angeordnet sind.

Zweites Ausführungsbeispiel

Bei dem ersten Ausführungsbeispiel wurde für das Vollfarbenlesen als Beispiel der dreizeilige Sensor dargestellt. Die Erfindung ist jedoch nicht hierauf eingeschränkt.
Die Erfindung ist z.B. für die Verarbeitung mit einem zweizeiligen Sensor für das Lesen von zwei Bildern, nämlich einem Rotbild und einem Weißbild gemäß der Darstellung in Fig. 15 anwendbar.
Gemäß Fig. 15 wird eine Rot/Weiß-Entscheidung durch eine Kombination aus einem Weißkomponentensensor 1701 und einen Sensor 1702 mit einem Rotfilter ausgeführt. In diesem Fall hat der Sensor 1702 eine grtßere offnung als der Sensor 1701, da er infolge des Rotfilters eine geringere Empfindlichkeit hat. Für eine Bewertung wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel wird nur das Ausgangssignal aus dem Sensor 1701 gegittet, wobei damit die gleiche Wirkung wie bei dem vorangehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel erzielt wird.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das Glätten unter Verwendung von drei Bildelementen in der Unterabtastrichtung vorgenommen. Das Glätten kann jedoch auch allein in der Hauptabtastrichtung oder sowohl in der Hauptabtastrichtung als auch in der Unterabtastrichtung ausgeführt werden. Die Anzahl der zu glättenden Bildelemente ist nicht auf "3" eingeschränkt.
Die eingegebenen Farbkornponentensignale sind nicht auf die Signale R, G und B eingeschränkt, sondern können die Signale Y (Gelb), M (Magenta) und C (Zyan) sein.
Der Chromatik/Achromatik-Algorithmus ist nicht auf denjenigen bei dem vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispiel eingeschränkt. D.h., die Erfindung ist anwendbar, sofern unter Anwendung von mehreren eingegebenen Farbkomponentensignalen ein Chromatik/Achrornatik-Wert eines eingegebenen Bildes beurteilt wird.
Es kann eine Entscheidungseinrichtung gestaltet werden, die unter Anwendung eines durch die vorangehend genannte Schwarzbereich-Bewertungseinheit 806 erhaltenen Chromatik/Achromatik-Bewertungssignals 116 für ein jeweiliges Bildelement entscheidet, ob ein Bild ein durch die Bildleseeinheit 800 gelesenes Einzelbild ist. Für ein monochromes Bild wird ein Bilderzeugungsvorgang nur mit dem Signal bk ausgeführt und die Prozesse für die restlichen Signale y, m und c können entfallen. Im einzelnen kann eine Entscheidungseinrichtung gestaltet werden, welche die Bewertungssignale 116 für ein Einzelbild zählt und die Entscheidung "monochromes Bild " trifft, wenn die Anzahl von als chromatische Bildelemente bewerteten Bildelementen "0" oder kleiner als ein vorbestimmter Wert ist.
Da gemäß der vorangehenden Beschreibung hinsichtlich der in die Schwarzbereich-Bewertungseinheit 806 eingegebenen Farbkomponentensignale fur einige der mehreren Farbkomponentensignale unter Berücksichtigung von Ortsfrequenz-Empfindlichkeitscharakteristika eine andere Signalverarbeitung (z.B. Glättung oder Randbetonung) ausgeführt wird, kann auf genaue Weise in Bildelementeinheiten eine Chromatik/Achromatik-Entscheidung getroffen werden. Dabei werden als für das Ausdrucken zu verwendende Farbkomponentensignale die durch die Bildleseeinheit 800 gelesenen Signale benutzt. Daher kann verhindert werden, daß die Ortsfrequenzcharakteristika durch das Glätten verschlechtert werden, wobei auf diese Weise ein scharf reproduziertes Bild erzielt wird.
Gemäß der vorstehenden Beschreibung kann erfindungsgemäß ein Entscheidungsfehler bei der Chromatik/Achromatik- Bewertung eines eingegebenen Bildes verhindert und die richtige Bildverarbeitung ausgeführt werden.

Drittes Ausführungsbeispiel

Nachstehend wird die Gestaltung eines dreizeiligen Sensors gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
Die Fig. 16 ist eine Blockdarstellung einer Sensoreinheit des Bildverarbeitungsgerätes gemäß diesem Ausführungsbeispiel. Die in Fig. 16 dargestellte Sensoreinheit enthält einen Rot-Farbsensor (CCD(R)) 2301, einen Grün-Farbsensor (CCD (G)) 2302, einen Blau-Farbsensor (CCD (B)) 2303, Verstärker 2102 bis 2104 für das Verstärken von mittels der Sensoren 2301 bis 2303 gelesenen analogen Signalen, Abfrage/Halteschaltungen 2105 bis 2107, A/D- Umsetzer 2108 bis 2110, einen R-Sensorsignal- Verzögerungsspeicher 2111, einen G-Sensorsignal- Verzögerungsspeicher 2112, eine Zentraleinheit (CPU) 2113, einen R-Sensorsignal-Interpolator 2114, einen G-Sensorsignal- Interpolator 2115, Glättungsschaltungen 2116 und 2117 und einen Adressenzähler 2101 für das Ansteuern der Sensoren 2301 bis 2303 mit dem gleichen Taktsignal. Der Adressenzähler 2101 erzeugt ein Bildelemente-Taktsignal (Ladungsübertragungs- Taktsignal) synchron mit dem Horizontalsynchronisiersignal (HSYNC), das aus einem Drucker dem in Fig. 14 dargestellten Mikroprozessor 1601 zugeführt wird.
Das Signal HSYNC nach Fig. 16 für die Hauptabtastung und ein Übertragungstaktsignal CLK für Buddaten werden zu den in Fig. 22 dargestellten Zeiten erzeugt. Zwischen die Zentraleinheit und eine Bedienungseinheit 2122 sowie eine Motortreiberstufe 2120 ist eine Eingabe/Ausgabe-Einheit I/O 2119 geschaltet. In einem Festspeicher ROM 2150 sind Daten gespeichert, welche gemäß einem Vergrößerungsfaktor in die jeweiligen Einheiten einzusetzen sind.
In der vorstehend beschriebenen Anordnung wird die folgende Verarbeitung ausgeführt:
Durch die Sensoren 2301 bis 2303 werden aufgrund eines Leseadressensignals aus dem Adressenzähler 2101 jeweils analoge Bildsignale R, G und B gelesen.
Die Gestaltungen der Verzögerungsspeicher 2111 und 2112 und der Interpolatoren 2114 und 2115 sind die gleichen wie diejenigen nach Fig. 14 und deren ausführliche Beschreibung wird weggelassen.
Die Fig. 17A zeigt eine Gestaltung eines dreizeiligen parallelen Farbsensors. Der Sensor ist durch Zeilensensoren 2301 bis 2303 für R, G und B und durch einen integrierten Farbsensor-Schaltungshauptteil 2304 gebildet.
Bei diesem Ausführungsbeispiel beträgt der Abstand zwischen den benachbarten Zeilensensoren 180 µm und die Breite eines Sensorbildelementes ist 10 µm. Die Verzögerungsspeicher 1601 und 1602 nach Fig. 14 für die Signale R und G bestehen jeweils aus Speichern für 36 bzw. 18 Zeilen als Speicherformate, welche bei einer 1:1- Lesebetriebsart erforderlich sind.
Der Zeilensensor kann beispielsweise gemäß der Darstellung in Fig. 17B gestaltet sein.
Ein Rotkornponenten-Zeilensensor 2301' (R) enthält eine Vielzahl von Lichtempfangselementen, deren Oberflächen mit einem Filter bedeckt sind, welches nur eine Rotlichtkomponente hindurchläßt Gleichermaßen enthält ein Grünkomponenten-Zeilensensor 2302' (G) eine Vielzahl von Lichtempfangselementen, deren Oberflächen mit einern Filter überdeckt sind, welches nur eine Grünlichtkomponente hindurchläßt und ein Blaukomponenten-Zeilensensor 2303' (B) enthält eine Vielzahl von Lichtempfangselementen deren Oberflächen durch ein Filter bedeckt sind, welches nur eine Blaulichtkomponente hindurchläßt.
Diese Zeilensensoren sind parallel nebeneinander in einem Abstand von 180 µm angeordnet. Der B-Zeilensensor enthält eine Reihe aus 20 µm x 10 µm-Lichtempfangselementen und der R-Zeilensensor sowie der G-Zeilensensor enthalten jeweils eine Reihe aus 10 µm x 10 µm-Lichtempfangselementen. Der Zeilensensor B und die Zeilensensoren R und G haben aus folgendem Grund unterschiedliche Lichtempfangsflächen der Lichtempfangselemente: Im allgemeinen besteht die Tendenz, daß in einem Blaukomponenten-Durchlaßfilter die Durchlässigkeit für das blaue Licht geringer ist als in einem Rot- oder Grünkomponenten-Durchlaßfilter die Durchlässigkeit für das rote oder grüne Licht. Daher wird zum Verbessern eines Störabstandes (S/N-Verhältnisses) eines Signals die Lichtempfangsfläche allein des B-Zeilensensors vergrößert, um dessen Signalpegel an denjenigen der Signale R und G anzupassen. Im einzelnen müssen die Breiten der Filter nicht immer die gleichen sein, sondern können zum Angleichen der Signalpegel auf geeignete Weise entsprechend den Durchlaßkennlinien festgelegt werden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel besteht der in Fig 14 dargestellte R-Verzögerungsspeicher 1601 und G-Verzögerungsspeicher 1602 jeweils aus einem Speicher für 144 Zeilen bzw. 72 Zeilen, um eine veränderbare Vergrößerung von 100 % bis 400 % in der Unterabtastrichtung zu ermöglichen.
Die Fig. 18 zeigt eine Gestaltung der Leseeinheit.
Die Leseeinheit enthält einen integrierten Farbsensor- Schaltungshauptteil 2401, einen R-Zeilensensor 2402, einen G- Zeilensensor 2403, einen B-Zeilensensor 2404, einen dritten Reflektionsspiegel 2405, einen zweiten Reflektionsspiegel 2406, einen ersten Reflektionsspiegel 2407, eine Vorlagenglasplatte 2408, eine Beleuchtungslampe 2411 zum Beleuchten einer Vorlage, eine Fokussierlinse 2412 und ein Leseeinheitsgehäuse 2410. Eine Vorlage wird in der Richtung eines Pfeiles in Fig. 18 abgetastet.
Die Blockdarstellung der Leseeinheit ist die gleiche wie Fig. 11 und deren ausführliche Beschreibung wird weggelassen.
Die Fig. 19 ist ein Ablaufdiagramm für den in Fig. 14 dargestellten Mikroprozessor 1611.
Die Verarbeitung wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 19 beschrieben.
Veränderbare Vergrößerungsfaktoren N und m sind als Werte angenommen welche durch Teilen eines Abstandes zwischen dem R-Sensor und dem B-Sensor jeweils durch ene Unterabtaststrecke oder einen Bildelementeabstand der Sensoren bei dem Lesen in Unterabtastrichtung erhalten werden.
Es wird ein Fall angenommen, bei dem in der Unterabtastrichtung eine veränderte Vergrößerung von 105 % erzielt wird, d.h.. N 1,05. Da gemäß der vorangehenden Beschreibung bei diesem Ausführungsbeispiel m 36 ist, beträgt die Anzahl von Bildelementen in einem Zwischenraum zwischen dem R-Zeilensensor und dem G-Zeilensensor N x m 1,05 x 36 =37,8 (Bildelemente). Es ist anzumerken, daß N x m eine Zählung gelesener Bildelemente zwischen den Sensoren bei einem Maßstabfaktor N ist.
In dem Schiebe- bzw. FIFO-Speicher 1601 nach Fig. 14 sind Bildelementedaten einer +37-ten Zeile durch D(37) dargestellt, Bildelementedaten einer +38-ten Zeile sind durch D(38) dargestellt und ein R-Signal (Rot), welches der gleichen Stelle wie eine Vorlagenstelle entspricht, die gegenwärtig durch den B-Sensor (Blau) gelesen wird, wird durch lineare Berechnung nach Gleichung (1) erhalten:
D(37,8) = 0,2 x D(37) + 0,8 x D(38) (1)
Durch den Mikroprozessor 1611 wird eine dem vorstehend genannten Interpolationsprozeß entsprechende Steuerung ausgeführt.
In einem Schritt S500 werden N und m eingesetzt und in einem Schritt 501 berechnet der Mikroprozessor 1611 nach Gleichung (2):
A = N x m - (2)
wobei [ ] einen Ganzzahlprozeß für das Abrunden eines Dezimalteils darstellt.
Da bei diesem Ausführungsbeispiel bei dem Einstellen eines veränderten Maßstabf aktors von 105 % in Unterabtastrichtung m = 36 ist, ergibt sich:
A = 36 x 1,05 - [36 x 1,05] = 0,8 (3)
In einem Schritt S502 setzt der Mikroprozessor 1611 in den Multiplizierer als Multiplikationskoeffizient den Koeffizienten A ein.
In einem Schritt S503 wird der Wert von (N x m] berechnet und das Ergebnis in den Wähler 1603 eingegeben. Der Wert zwischen dem R-Zeilensensor und dem B-Zeilensensor in der Unterabtastrichtung. Bei m = 36 und N = 1,05 ist = 37. Daher stellt der Mikroprozessor 1611 den Wähler 1603 derart ein, daß dem Multiplizierer 1606 die Daten D(37) (Bildelernentedaten der + 37-ten Zeile) aus dem Schiebespeicher 1601 und dem Multiplizierer 1605 die Daten D(37+1) aus dem Schiebespeicher 1601 zugeführt werden.
In einem Schritt S504 wird der Wert (1 - A) berechnet und das Ergebnis als Multiplikationskoeffizient in den Multiplizierer 1606 eingesetzt. Auf diese Weise wird die Gleiqhung (1) berechnet, wobei dadurch der R-Datenwert erhalten wird.
In einem Schritt S505 wird zum Erhalten des G- Datenwertes nach Gleichung (4) gerechnet:
E = N x l - [N x l] (4)
wobei N der veränderte Maßstabfaktor ist und l ein Wert ist, der durch Teilen des Abstandes zwischen dem G-Sensor und dem B-Sensor durch die Unterabtaststrecke der Sensoren bzw. den Lesebildelementabstand bei der 1:1-Betriebsart erhalten wird. D.h. l ist eine Anzahl von Verzögerungszeilen für das G- Signal bei der 1:1-Betriebsart.
Da bei diesem Ausführungsbeispiel l = 18 ist und zum Erzielen der geänderten Vergrößerung von 105 % in Unterabtastrichtung N = 1,05 und N x l = 18,9 ist, muß die folgende Gleichung berechnet werden:
D(18,9) = 0,1 x D(18) + 0,9 x D(19) (5)
Daher wird der folgende Wert eingesetzt:
E = 18 x 1,05 - [18 x 1,05] = 0,9 (6)
In einem Schritt S506 wird der Wert von [N x l] berechnet und das Ergebnis in den Wähler 1604 eingegeben. Der Wert [N x l] entspricht dem ganzzahligen Teil eines Bildelementeabstandes zwischen dem G-Zeilensensor und dem B-Zeilensensor in der l] = 18. Somit stellt der Mikroprozessor 1611 den Wähler 1604 derart ein, daß dem Multiplizierer 1608 die Daten D(18) (Bildelementedaten der +18-ten Zeile) aus dem Schiebespeicher 1602 und dem Multiplizierer 1607 die Daten D(18+1) aus dem Schiebespeicher 1602 zugeführt werden.
In einem Schritt S507 wird in den Multiplizierer 1607 als Multiplikationskoeffizient der Wert E = 0,9 eingesetzt. In einem Schritt S508 wird in den Multiplizierer 1608 als Multiplikationskoeffizient der Wert (1 - E) = 0,1 eingesetzt. Auf diese Weise wird die Gleichung (4) berechnet und der G Datenwert D(18,9) erhalten.
Im vorstehend beschriebenen Fall sind m und l ganze Zahlen. In der Praxis ist es jedoch schwierig die Abstände zwischen dem R-Sensor und dem B-Sensor und zwischen dem G- Sensor und dem B-Sensor auf genaue Weise herzustellen. Wenn beispielsweise die Unterabtaststrecke des Sensors (bzw. der Unterabtast-Lesebildelementabstand bei der 1:1-Betriebsart) zu 10 µm angenommen wird und wenn der Abstand zwischen dem G- Sensor und dem B-Sensor 365 µm ist und der Abstand zwischen dem G-Sensor und dem B-Sensor 178 µm ist, ergibt sich m = 36,5 und l = 17,8. In diesem Fall ist bei der 1:1- Betriebsart, nämlich bei N = 1,0 eine Interpolation erforderlich und die Gleichungen (1) und (4) werden folgendermaßen umgeschrieben:
A'= 1 x 36,5 - [1 x 36,5] = 0,5
:.D(36.5) = 0,5 x D(36) + 0,5 x D(37) ... (1)
E'= 1 x 17,8 - [1 x 17,8] = 0,8
D(17,8) = 0,2 x D(17) + 0,8 x D(18) ... (2)
In einem jeden Fall kann die Verarbeitung gemäß dem in Fig. 19 dargestellten Äblaufdiagramm ausgeführt werden.
Auf diese Weise wird eine vorbestimmte elektrische Signalverarbeitung derart ausgeführt, daß die Bilddaten gemäß der Darstellung in Fig. 23 mit einem erwünschten Maßstabfaktor eingegeben werden können.
Nachstehend werden unter Bezugnahme auf Fig. 20 und 21 die Gestaltung und die Funktion der Leseeinheit mit dem dreizeiligen Sensor beschrieben.
Gemäß Fig. 20 und 21 enthält die Leseeinheit ein Gehäuse 2701, eine Vorlagenglasplatte (Auflageplatte) 2702 und eine Vorlagenandruckplatte 2409 zum Andrücken einer Vorlage. Ein erster Spiegel 2407 ist an Tragelementen 2707 und 2707' gelagert, welche entlang von Schienen 2706 und 2706' verschiebbar sind. Eine Lampe 2411 beleuchtet eine Vorlage 2703. Die Lampe 2411 und eine Lampenabdeckung 2709 sind an den Tragelementen festgelegt und werden zusammen mit diesen bewegt, wobei damit eine erste Spiegeleinheit A gebildet ist. Ein zweiter Spiegel 2406 und dritter Spiegel 2405 sind an Tragelementen 2713 und 2713' gelagert, die entlang der Schienen 2706 und 2706' verschiebbar sind. Die Tragelemente 2713 und 2713' werden durch eine Abdeckung 2714 des zweiten Spiegels verbunden und miteinander zusammen bewegt, wobei damit eine zweite Spiegeleinheit B gebildet ist. Die erste Spiegeleinheit A und die zweite Spiegeleinheit B werden synchron in der gleichen Richtung mit einem Geschwindigkeitsverhältnis von 2 : 1 bewegt.
Die Leseeinheit enthält ferner eine Fokussierlinse 2412, eine Ladungskopplungsvorrichtung (CCD) 2401, einen Motor 2717, einen Steuerriemen 2718 und eine Antriebswelle 2719. An der Antriebswelle 2719 sind eine Antriebsscheibe 2720, große Scheiben 2721 und 2721' und kleine Scheiben 2722 und 2722' mit jeweils dem halben Durchmesser der großen Scheiben befestigt und diese Scheiben werden synchron miteinander gedreht. An der zu der Antriebswelle 2719 gegenüberliegenden Seite der Leseeinheit sind Spannscheiben 2723, 2723', 2724 und 2724' angeordnet. An Drehachsen 2725A, 2725A', 2725B und 2725B' der Spannscheiben 2723, 2723', 2724 und 2724' sind Federn 2726A, 2726A', 2726B und 2726B' angebracht.
Die beiden Endabschnitte jeweiliger langer Drähte 2727 und 2727' sind an einem entsprechenden ersten Spiegeitragelement 2707 bzw. 2707' befestigt. Die langen Drähte 2727 und 2727' sind mit jeweils einigen Windungen um die großen Scheiben 2721 und 2721' und mit jeweils einer halben Windung um die Spannscheiben 2723 und 2723' gelegt. Durch die Federn 2726A und 2726A' wird an den langen Drähten 2727 und 2727' eine Zugkraft von 3 bis 4 kg aufgebracht. Bei der Drehung der großen Scheiben 2721 und 2721' werden über die langen Drähte 2727 und 2727' Drehkräfte zu den Tragelementen 2707 und 2707' übertragen, wobei auf diese Weise die erste Spiegeleinheit A verschoben wird.
Die beiden Endabschnitte jeweiliger kurzer Drähte 2728 und 2728' sind an einem entsprechenden Tragelement 2713 und 2713' für den zweiten und den dritten Spiegel befestigt. Die kurzen Drähte 2728 und 2728' sind jeweils mit einigen Windungen um die kleinen Scheiben 2722 und 2722' und mit jeweils einer halben Windung um die Spannscheiben 2724 und 2724' gelegt. Durch die Federn 27268 und 27268' wird an den kurzen Drähten 2728 und 2728' gleichfalls eine Zugkraft von 3 bis 4 kg ausgeübt. Durch die Drehung der kleinen Scheiben 2722 und 2722' wird die zweite Spiegeleinheit B verschoben.
Wenn die Vorlage 2703 auf die Auflageplatte 2702 aufgelegt wird und eine (nicht dargestellte) Lesetaste gedrückt wird, wird die Lampe 2411 eingeschaltet und die erste Spiegeleinheit A und die zweite Spiegeleinheit B, die an ihren in Fig. 20 durch ausgezogene Linien dargestellten Ausgangsstellungen stehen, beginnen eine Hin- und Herbewegung mit einem Geschwindigkeitsverhältnis von 2 : 1. Infolge dessen wird fortgesetzt und aufeinanderfolgend ein Teilbereich der Vorlagenfläche der Vorlage 2703 abgetastet. der sich in der Längsrichtung der Lampe 2411 erstreckt. Das von der Vorlagenfläche reflektierte Licht belichtet schlitzförmig über den ersten, den zweiten und den dritten Spiegel 2407, 2406 und 2405 und über die Fokussierlinse 2412 die Ladungskopplungsvorrichtung 2401, so daß auf diese Weise ein Lesevorgang ausgeführt wird. Da bei dem Lesevorgang die erste Spiegeleinheit A und die zweite Spiegeleinheit B synchron mit dem Geschwindigkeitsverhältnis 2 : 1 bewegt werden, wird die Strecke (optische Weglänge) zwischen der Vorlagenfläche und der Ladungskopplungsvorrichtung 2401 konstant gehalten, so daß mit dem Vorlagenbild schlitzförmig ohne Unschärfe belichtet werden kann.
Wenn die erste Spiegeleinheit A und die zweite Spiegeleinheit B die in Fig. 20 durch gestrichelte Linien dargestellten Umkehrstellungen erreicht haben, wird die Lampe 2411 abgeschaltet und die Rückwärtsbewegung begonnen. Wenn die erste Spiegeleinheit A in eine Stellung C für den Beginn des Lesens der Vorlage bewegt ist, wird die Einheit A derart gebremst, daß die erste Spiegeleinheit A und die zweite Spiegeleinheit B in ihren in Fig. 20 durch die ausgezogenen Linien dargestellten Ausgangsstellungen angehalten werden. Bei einer Betriebsart zum wiederholten Lesen wird der vorstehend beschriebene Vorgang in einer voreingestellten Anzahl wiederholt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel erfolgt das Abtasten durch Bewegen der Spiegel. Es steht jedoch auch ein Anordnung zur Verfügung, bei der für das Abtasten ein Nahaufnahmesensor selbst entlang einer Vorlagenfläche bewegt wird.
Gemäß Fig. 16 werden die durch die Ladungskopplungsvorrichtungen 2301 bis 2303 gelesenen analogen Signale durch die Verstärker 2102 bis 2104 verstärkt und die verstärkten Signale werden dann über die Abfrage/Halteschaltungen 2105 bis 2107 und die A/D-Umsetzer 2108 bis 2110 als digitale Signale abgegeben. Die aus Schiebespeichern bestehenden Verzögerungsspeicher 2111 und 2112 regeln gemäß Lesekoeffizienten die Verzögerungszeiten zwischen Zeilen der dreizeiligen Ladungskopplungsvorrichtungen ein.
Gemäß aus der Bedienungseinheit 2122 eingegebenen Informationen wie einem Vergrößerungsfaktor setzt die Zentraleinheit 2113 über die Eingabe/Ausgabe-Einheit 2119 vorbestimmte Daten in die Motortreiberstufe 2120 ein. Gemäß den eingestellten Daten, nämlich einem erwünschten Vergrößerungsfaktor führt die Motortreiberstufe 2120 dem Motor 2121 ein Antriebssignal zu, wodurch mit einem Lesesystem mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit abgetastet wird.
Die Fig. 24 veranschaulicht einen Fall, bei dem ein Bild mit dem Faktor 1 : 1 gelesen wird. In Fig. 24 zeigt ein ausgezogener Pfeil die Lesestelle des Ladungskopplungs- Zeilensensors B (Blau) an und ein gestrichelter Pfeil zeigt die Lesestelle des Ladungskopplungs-Zeilensensors G (Grün) an. Wie aus der Fig. 24 ersichtlich ist, sind diese beiden Sensoren gegeneinander um 18 Zeilen versetzt. D.h., die Lesestellen des G-Sensors und des B-Sensors sind um 18 Zeilen beabstandet.
Wenn eine Zeit t in Einheiten von Hauptabtastperioden, nämlich in Perioden des Signais HSYNC dargestellt ist, stimmt die G-Lesestelle bei t = 0 mit der B-Lesestelle bei t = 18 überein. Daher verzögert zum Korrigieren des Zeitunterschiedes von 18 Zeilen der Verzögerungsspeicher 2112 gemäß einem Steuersignal aus der Zentraleinheit 2113 um eine Zeit von 18 Zeilen.
Gleichermaßen sind der B-Sensor und der R-Sensor gegeneinander um 36 Zeilen versetzt. Daher wird der Verzögerungsspeicher 2111 im voraus auf eine Verzögerungszeit von 36 Zeilen eingestellt. Mit den Verzögerungsspeichern 2111 und 2112 können die Zeitunterschiede zwischen drei Signalen. nämlich den Signalen R, G und B kompensiert werden, d.h., die Lesestellenversetzungen (räumlichen Versetzungen) der drei Zeilensensoren R, G und B.
Die Fig 26 veranschaulicht einen Fall, bei dem ein Bild unter Verkleinerung gelesen wird. Die Fig. 25 zeigt die Lagebeziehung zwischen den Lesestellen des B-Sensors und des G-Sensors bei dem Lesen eines Bildes unter Verkleinerung auf
Wenn ein Vorlagenbild unter Verkleinerung auf 75% gelesen wird, wird die Unterabtastgeschwindigkeit eines optischen Systems zu 4V/3, wobei V die Unterabtastgeschwindigkeit bei dem Maßstab 1 : 1 ist. Daher kann gemäß der Darstellung in Fig. 25 durch den B- Zeilensensor nicht die gleiche Stelle wie die durch den G- Zeilensensor zum Zeitpunkt t = 0 gelesene Stelle gelesen werden. D.h., zum Zeitpunkt t = 0 liest der G-Sensor eine Zeile, die zwischen Zeilen liegt, welche durch den B-Sensor jeweils zu Zeitpunkten t = 13 und t = 14 gelesen werden. In Fig. 26 sind Signalpegel des B-Sensors und des G-Sensors bei diesem Fall in einem Abschnitt X - X' nach Fig. 25 dargestellt.
G&sub0; und B&sub0; in Fig. 26 entsprechen jeweils denjenigen in Fig. 16 und sind Ausgangssignale aus den Verzögerungsspeichern. Aus diesen Signalen ist ersichtlich. daß unvermeidbar eine Phasenverschiebung von weniger als einer Zeile auftritt.
Da gemäß der Darstellung in Fig. 17B die Ladungskopplungsvorrichtung 2303' eine breitere Öffnung in der Unterabtastrichtung hat, hat sie hinsichtlich der Ortsfrequenz eine Charakteristik für das Durchlassen eines verhältnismäßig niederfrequenten Bereiches. Aus diesem Grund ändert sich das Signal B&sub0; langsamer als das Signal G&sub0; oder R&sub0;.
Gemäß der vorangehenden Beschreibung bestehen zwischen den Signalen R&sub0; und B&sub0; und zwischen den Signalen G&sub0; und B&sub0;
(1) eine Phasenverschiebung von weniger als einer Zeile und
(2) eine Differenz hinsichtlich der Ortsfrequenzkennlinien.
Aus diesen Gründen tritt bei dem Lesen an den beispielsweise in Fig. 26 mit (A) und (B) gezeigten Punkten eine Farbenfehlüberdeckung auf und es kann auf unerwünschte Weise eine achromatische Vorlage verfärbt werden.
Diese Probleme treten nicht nur bei einer Verkleinerung sondern auch bei einer Vergrößerung auf. Erfindungsgemäß sind zum Lösen des Problems (1) die Interpolatoren 2114 und 2115 und zum Lösen des Problems (2) die Glättungsschaltungen 2116 und 2117 vorgesehen. Nachstehend werden die Interpolatoren und die Glättungsschaltungen beschrieben.

[Interpolator]

Die Interpolatoren 2114 und 2115 sind identische Schaltungen und gemäß der Darstellung in Fig. 2B gestaltet. Im einzelnen enthält jeder Interpolator einen Schiebespeicher (FIFO) 1001 für das Erzielen einer Verzögerung um eine Zeile, Register 1002 und 1003, Multiplizierer 1004 und 1005 und einen Addierer 1006. In die Register 1002 und 1003 werden im voraus durch die Zentraleinheit 2113 berechnete Interpolationsfaktoren β und 1 - β eingeschrieben und durch die Multiplizierer 1004 und 1005 jeweils mit einem Eingangssignal Xt und einem Signal Xt-^1 für die unmittelbar vorangehende Zeile multipliziert. Die beiden Produkte werden durch den Addierer 1006 zu einem Ausgangssignal Yt addiert.
Im einzelnen wird das gegenüber dem Eingangssignal Xt um eine Zeile verzögerte Signal Xt-1 gespeichert und das Ausgangssignal Yt ergibt sich zu:
Yt = βXt + (1 - β)Xt-1
Der Interpolationsfaktor β genügt der Beziehung 0 ≤ β ≤ 1 und β kann auf einen vorbestimmten Wert zum Erzeugen eines Signals eingestellt werden, welches willkürlich um weniger als eine Zeile verzögert ist.
Bei β = 0 ist Yt = Xt-1 und bei β = 1 ist Yt = Xt. Auf diese Weise können Xt und Xt-1 beliebig zwischen 0 ≤ β≤ 1 interpoliert werden. Mit diesem Interpolator kann eine Lageversetzung zwischen Zeilensensoren um weniger als eine Zeile korrigiert werden.
β ist ein aus der Zentraleinheit 2113 zugeführter Datenwert, kann aber durch die Zentraleinheit gemäß einem Lesevergrößerungsfaktor berechnet werden. Alternativ kann dann, wenn eine Bedienungsperson einen Lesevergrößerungsfaktor bestimmt, der dem gewählten Vergrößerungsfaktor entsprechende Wert β gewählt werden.

[Glättungsschaltung]

Die Glättungsschaltungen 2116 und 2117 sind identische Schaltungen und gemäß der Darstellung in Fig. 29 gestaltet. Im einzelnen enthält jede Glättungsschaltung Schiebespeicher FIFO 1101 und 1102 zur Zeilenverzögerung, einen Addierer 1203, Register 1104 und 1105, Multiplizierer 1106 und 1107 und einen Addierer 1108. In die Register 1104 und 1105 werden im voraus durch die Zentraleinheit 2113 berechnete Glättungsfaktoren α und 1 - α eingesetzt.
Die Glättungsschaltung arbeitet folgendermaßen: Die Schiebespeicher 1101 und 1102 verzögern ein Eingangssignal Xt um eine Zeile bzw. um zwei Zeilen. Das Signal Xt und das gegenüber Xt um zwei Zeilen verzögerte Signal Xt-2 werden in den Addierer 1103 zur Ausgabe eines Mittelwertes (Xt + Xt-2)/2 eingegeben. Das Ausgangssignal wird in den Multiplizierer 1106 eingegeben und mit dem durch die Zentraleinheit 2113 in das Register 1104 eingesetzten Glättungsfaktor α multipliziert.
Andererseits werden in den Multiplizierer 1107 das um eine Zeile verzögerte Signal Xt-1 und der durch die Zentraleinheit 2113 in das Register 1105 eingesetzte Faktor 1 - α eingegeben und miteinander multipliziert. Die Ausgangssignale aus den Multiplizierern 1106 und 1107 werden in den Addierer 1108 eingegeben, wobei damit schließlich ein Signal Yt ausgegeben wird.
Es ergibt sich:
Yt = (α/2) Xt-2 + (1 - α) x Xt-1 + (α/2) x Xt
mit
Yt: Ausgangssignal
Xt: Eingangssignal
Xt-1: um eine Zeile verzögertes Eingangssignal
Xt-2: um zwei Zeilen verzögertes Eingangssignal
0 ≤ α ≤ 1
Es ist anzumerken daß dann wenn α = 0 ist, sich Yt = Xt-1 ergibt und ein Ausgangssignal erhalten wird welches ziemlich frei von dem Glättungseffekt ist. Bei α = 1 ergibt sich Yt = (Xt-2 + Xt)/2 und es wird ein am stärksten geglättetes Ausgangssignal erhalten. Bei 0 ≤ α ≤ 1 wird der Glättungseffekt verstärkt, sobald α größer wird. Somit kann durch das Ändern des Parameters α ein Glättungseffekt mit einer beliebigen Stärke erzielt werden.
α wird durch die Zentraleinheit 2113 in die Register 1104 und 1105 auf gleiche Weise wie β eingesetzt.
Nachstehend wird unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm in Fig. 30 der Ablauf der Funktion des gesamten Gerätes beschrieben. In einem Schritt S2201 wird aus der Bedienungseinheit 2122 ein Lesevergrößerungsfaktor eingegeben und bestimmt. Ferner wird in der Motortreiberstufe 2120 ein dem eingegebenen Vergrößerungsfaktor entsprechender Datenwert eingestellt und der Motor mit einer dem Vergrößerungsfaktor entsprechenden Drehzahl in Drehungen versetzt. Infolge dessen wird das optische System 2206 angetrieben mit der Geschwindigkeit:
V = V&sub1;&sub0;&sub0; x 100 / m
wobei V&sub1;&sub0;&sub0; die Geschwindigkeit bei der Vergrößerung 100% ist und m der Vergrößerungsfaktor (%) ist.
In einem Schritt S2202 werden Größen NR und NG der Zeilenverzögerungen in den Verzögerungsspeichern 2111 und 2112 folgendermaßen bestimmt:
NR = [36 x m/100] - 2 ... (2)
NG = [18 x m/100] - 2 ... (3)
wobei [ ] das Gaußsche Symbol für das Herausgreifen eines ganzzahligen Teils ist.
In einem Schritt S2203 werden Interpolationsfaktoren 'R und βG für die Interpolatoren 2114 und 2115 folgendermaßen bestimmt:
βR = {36 x 100 / m} ...(4)
βG = {18 x 100 / m} ...(5)
wobei mit { } ein Dezimalteil bezeichnet ist.
In einem Schritt S2204 werden Glättungsfaktoren αR und αG für die Glättungsschaltungen 2116 und 2117 bestimmt.
Nachstehend werden die Eigenschaften der Interpolatoren der Glättungsschaltungen und der gesamten Einheiten erläutert.
In Bezug auf den Interpolationsfaktor β (0 ≤ β ≤ 1) ist eine Übertragungsfunktion gegeben durch:
G&sub1; = β + (1 - β)Z&supmin;¹
wobei Z&supmin;¹ der Z-Transformationsoperator ist.
Ersetzt man Z&supmin;¹ durch e-jωT, so ist der Frequenzgang gegeben durch: G&sub1; = β + (1 - β) e-jωT ...(6)
Zusammengefaßt ergibt sich:
wobei ω die Ortswinkelfrequenz ist und T das Abfrageintervall ist.
In Bezug auf den Glättungsfaktor α (0 ≤ α ≤ 1) ist die Übertragungsfunktion der Glättungsschaltung ausgedrückt durch:
G&sub2; = α / 2+(1-α)Z&supmin;¹ + α / 2 Z&supmin;²
Ersetzt man Z&supmin;¹ durch e-jωT so ist der Frequenzgang gegeben durch:
G&sub2; = α / 2+(1-α)e-jωT+α / 2e-2jωT ...(8)
Zusammengefaßt ergibt sich:
G = αcosωT + (1 - α) ... (9)
wobei ω die Ortswinkelfrequenz ist und T das Abfrageintervall ist.

[Eigenschaften der gesamten Einheit]

Die Frequenzgangeigenschaften G der R-Einheit und der G-Einheit sind insgesamt durch ein Produkt von G&sub1; und G&sub2; ausgedrückt und gegeben durch:
Andererseits kann in Anbetracht des Umstandes, daß der B-Sensor in der Unterabtastrichtung eine Öffnungsfläche hat, die doppelt so groß ist wie diejenige der anderen beiden Sensoren, auf einfache Weise hergeleitet werden, daß die B- Eigenschaften folgendermaßen auszudrücken sind:
Bei dem Lesen im Maßstab 1 : 1 (100%)
G&sub3; = 1+Z&supmin;¹ / 2
Bei dem Lesen mit der Vergrößerung auf 200%:
G&sub3; = 1+Z&supmin;² / 2
Bei dem Lesen mit der Vergrößerung auf 300%:
G&sub3; = 1+Z&supmin;³ / 2
Ersetzt man Z&supmin;¹ durch e-jωT, so sind daher die Frequenzgangeigenschaften bei den entsprechenden Vergrößerungsfaktoren folgendermaßen zu berechnen:
Bei dem Lesen im Maßstab 1 : 1 (100%)
G&sub3; = cos ωT / 2
Bei dem Lesen mit der Vergrößerung auf 200%:
G&sub3; = cos ωT
Bei dem Lesen mit der Vergrößerung auf 300%:
G&sub4; = cos 3 /2ωT / 2
Bei anderen Vergrößerungsfaktoren kann daher der Frequenzgang berechnet werden zu:
Bei dem Lesen mit m%:
G&sub3; = cos m / 200ωT ...(11)
Als Frequenzgangeigenschaften der gesamten Einheit ist daher R ausgedrückt durch:
Eine Bedingung für das Angleichen der Frequenzgänge der drei Signale ist:
GR = GG = GB ...(15)
Andererseits sind βR und βG durch die Gleichungen (4) und (5) entsprechend einem Vergrößerungsfaktor eindeutig bestimmt. Es wird eine am stärksten zu beachtende Ortswinkelfrequenz bestimmt und als ω eingesetzt so daß αR und αG eindeutig durch die Gleichungen (12), (13), (14) und (15) gestimmt werden können.
Im einzelnen ergeben die Gleichungen (12), (13), (14) und (15):
Da das Abfrageintervall T umgekehrt proportional zu einem veränderbaren Vergrößerungsfaktor veränderbar ist kann dann, wenn die zu beachtende Ortswinkelfrequenz ω als Konstante angenommen wird, ein Näherungswert in einem gewissen Ausmaß angesetzt werden zu:
ωT = 100 / m x π / 2
In Fig. 27 ist das Ergebnis der vorstehend beschriebenen Verarbeitung, nämlich der Interpolation und der Glättung dargestellt. Beispielsweise tritt zwischen B&sub0; und G&sub0; gemäß Fig. 26 eine Farbendifferenz auf, während diese gemäß Fig. 27 verbessert ist.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wurden Signale mit voneinander verschiedenen Ortsfrequenz-Verstärkungskennlinien in der Unterabtastrichtung in Bezug auf eine Vorlage als Beispiel dargestellt. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Unterabtastrichtung eingeschränkt, sondern kann bei Signalen mit unterschiedlichen Kennlinien in der Hauptabtastrichtung angewandt werden. [Gesamtprozeßablauf] In Fig. 30 ist der gesamte Prozeßablauf gemäß diesem Ausführungsbeispiel dargestellt. Dieser Ablauf wird durch die Zentraleinheit 2113 ausgeführt.
In einem Schritt S2201 wird mittels der Bedienungseinheit ein Vergrößerungsfaktor m eingegeben und bestimmt.
In einem Schritt S2202 werden nach den Gleichungen (2) und (3) die Zeilenverzögerungsausmaße NR und NG festgelegt.
In einem Schritt S2203 werden nach den Gleichungen (4) und (5) die Interpolationskoeffizienten βR und βg bestimmt.
In einem Schritt S2204 werden nach den Gleichungen (16), (17) und (18) die Glättungskoeffizienten αR und αG bestimmt.
In einem Schritt S2205 werden die Daten gemäß Gleichung (1) in der Motortreiberstufe 2120 eingestellt, so daß eine erwünschte Geschwindigkeit erzielt werden kann. Die Koeffizienten bei den Schritten S2202 bis S2205 sind eindeutig durch den Vergrößerungsfaktor m bestimmt und werden aus dem Tabellenfestspeicher 2150 ausgelesen.
Letztlich wird in einem Schritt S2206 der Lesevorgang ausgeführt.
Gemäß der vorstehenden Beschreibung enthält eine Bildeingabevorrichtung eine Bildsignal-Erzeugungseinrichtung für das Erzeugen von mehreren Bildsignalen vor einer auf unterschiedlichen Spektralempfindlichkeitskennlinien basierenden Verarbeitung und eine Einrichtung, die einen Interpolationsrechenprozeß und einen Glättungsprozeß für mindestens ein Signal vor der Verarbeitung ausführt, welches von einem bestimmten Signal vor der Verarbeitung verschieden ist, das von diesen mehreren Signalen vor der Verarbeitung die niedrigste Ortsfrequenz-Verstärkungscharakteristik in einer bestimmten Richtung hat. In dieser Vorrichtung haben ein Signal nach der Verarbeitung und das bestimmte Signal vor der Verarbeitung nahezu gleiche Ortsfrequenz Verstärkungscharakteristika in der bestimmten Richtung.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Zeilensensoren in der Aufeinanderfolge R, G und B angeordnet und es werden die Signale R und G geglättet, die von dem Signal B als Bildsignal mit der niedrigsten Ortsfrequenz- Verstärkungscharakteristik verschieden sind. Die Anordnung der Zeilensensoren ist jedoch nicht hierauf eingeschränkt.
Die Erfindung ist nicht stets auf die vorstehend beschriebenen Zeilensensoren eingeschränkt, sondern kann bei Mosaik-Zeilensensoren für das aufeinanderfolgende Lesen von R-, G- und B-Bildern, bei Flächensensoren und dergleichen angewandt werden, um Farbenfehlüberdeckungen zu verhindern.

Viertes Ausführungsbeispiel

Das dritte Ausführungsbeispiel betrifft eine Vollfarben- Leseeinheit. Dieses vierte Ausführungsbeispiel betrifft eine Zweifarben-Leseeinheit, nämlich eine Rot/Schwarz-Leseeinheit.
In Fig. 31 und 32 ist das vierte Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Fig. 32 zeigt den Bildsensor gemäß diesem Ausführungsbeispiel Ein Weißkomponenten-Zeilensensor 3301 (W) hat Empfindlichkeit für alle sichtbaren Lichtkomponenten. Ein Rotkomponenten-Sensor 3302 (R) ist mit einem Rotfilter abgedeckt und hat nur für eine Rotlichtkomponente Empfindlichkeit. Da der Rotsensor 3302 infolge des Filters je Flächeneinheit eine geringere Lichtmengenempfindlichkeit hat als der Weißsensor 3301, hat der Rotsensor 3302 eine größere Breite als der Weißsensor 3301, um die Empfindlichkeitsdifferenz zu kompensieren. D.h., der Sensor 3302 hat Abmessungen 10 µm x 20 µm und der Sensor 3301 hat Abmessungen 10 µm x 10 µm.
In Fig. 31 ist eine Prozessorschaltung für diese Sensoren dargestellt.
In Fig. 31 bezeichnen gleiche Bezugszeichen die gleichen Teile wie in Fig. 16.
Die mittels der Ladungskopplungsvorrichtung CCD (W) 3301 und der Ladungskopplungsvorrichtung CCD (R) 3302 gelesenen Bildsignale werden über Verstärker 3303 und 3304, Abfrage/Halteschaltungen 3305 und 3306 und A/D-Umsetzer 3307 und 3308 ausgegeben und durch eine Verzögerungsschaltung 3309 miteinander synchronisiert. Bei dem Vergleich zwischen Ausgangssignalen W&sub0; und R&sub0; ist der Ortsfrequenzgang von W&sub0; höher als derjenige von R&sub0;.
Daher werden ähnlich wie bei dem dritten Ausführungsbeispiel die Kennlinien dieser Ausgangssignale durch eine Interpolationsschaltung 3310 und eine Glättungsschaltung 3311 aneinander angepaßt, um auf diese Weise Ausgangssignale WOUT und ROUT zu erhalten.

Fünftes Ausführungsbeispiel

Die Interpolation und die Glättung sind nicht auf diejenigen in der Unterabtastrichtung eingeschränkt. In Fig. 33 bis 37 ist das fünfte Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
In Fig. 34 ist der bei diesem Ausführungsbeispiel verwendete Sensor dargestellt. Im einzelnen enthält der Sensor eine Ladungskopplungsvorrichtung CCD (R/G) 3601, die durch eine Reihe von 10 µm x 10 µm-Bildelementen gebildet ist und in der auf jeweils zweite Bildelemente ein Rotkomponentenfilter (R) und ein Grünkomponentenfilter (G) aufgebracht sind, und eine Ladungskopplungsvorrichtung CCD (B) 3602, die durch eine Reihe von 20 µm x 10 µm- Bildelementen gebildet ist.
In Fig. 33 ist eine Schaltungsanordnung des Bildverarbeitungsgerätes gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel dargestellt.
Als von der Ladungskopplungsvorrichtung 3601 gelesene Bildsignale werden abwechselnd Lesesignale von Bildelementen R und G ausgegeben und über einen Verstärker 3501, eine Abfrage/Halteschaltung 3503 und einen A/D-Umsetzer 3506 einer Trennstufe 3509 zugeführt. Die Trennstufe 3509 nimmt zu den in Fig. 37 dargestellten Zeitpunkten ein Bildtaktsignal CLK und ein Taktsignal CLK1 mit einer Periode auf, welche die doppelte des Taktsignals CLK ist.
Die Trennstufe 3509 verteilt die eingegebenen Signale abwechselnd und gibt die aufgeteilten Signale an Ausgängen B und C ab, so daß auf diese Weise die Signale R und G getrennt werden.
Weiterhin werden dann gemäß Fig. 33 die durch die Trennstufe 3509 getrennten Signale R und G über Interpolationsschaltungen 3510 (Fig. 35A) und 3511 (Fig. 35B) für das Angleichen der Phasen in der Hauptabtastrichtung und über Glättungsschaltungen 3512 und 3513 (Fig. 33) für das Anpassen der Ortsfrequenz-Empfindlichkeitskennlinien ausgegeben.
Die in Fig. 35A und 35B dargestellten Schaltungen enthalten Flipflops 3701 und 3702 zur Bildelementverzögerung und Tabellen 3703 und 3704, die beispielsweise einen Schreib/Lesespeicher oder einen Festspeicher aufweisen, der unter Ansetzen von Eingangssignalen A und B jeweils (A+3B)/4 bzw. (3A + B)/4 berechnet.
Die Fig. 36 zeigt die Gestaltung der in Fig. 33 dargestellten Glättungsschaltungen 3512 und 3513. Eine jede Glättungsschaltung enthält Flipflops 3801 und 3802 zur Bildelementverzögerung, Rechentabellen 3803, 3804, 3807 und 3808 und Register 3805 und 3806
Es ist anzumerken, daß die Verfahren zum Auslichten und Interpolieren sowie die Koeffizienten hierfür nicht auf die vorangehend beschriebenen eingeschränkt sind. Beispielsweise kann das Auslichten und Interpolieren unter Ansetzen von Daten für mehrere Zeilen vor und nach einer in Betracht gezogenen Zeile ausgeführt werden.
Die Erfindung ist nicht auf einen Zeilensensor eingeschränkt. Beispielsweise ist die Erfindung bei einem Flächensensor anwendbar und bei Bildsignalen, die über Übertragungsleitungen aus einer externen Schaltung zugeführt werden.
Die Erfindung kann bei verschiedenartigen Bildverarbeitungsgeräten wie einem Laser-Farbdrucker, einem Thermotransfer-Farbdrucker, einem Tintenstrahl-Farbdrucker oder dergleichen angewandt werden.
Da im einzelnen erfindungsgemäß die Ortsfrequenzkennlinien von Farbkomponentensignalen berücksichtigt werden und Farbkomponentensignale ohne Farbenfehlüberdeckung erhalten werden können, ist die Erfindung für ein Laser-Farbkopiergerät geeignet, welches ein photoempfindliches Material enthält und in dem ein Vollfarbenbild durch Überlagern von mehreren Farbtonern auf einem Aufzeichnungsmaterial erzeugt wird, sowie für einen Tintenstrahl-Farbdrucker, in dem ein Vollfarbenbild durch Überlagern einer Vielzahl von Farbtintentröpfchen auf einem Aufzeichnungsmaterial erzeugt wird.
Die bei jeweils dem vorstehend beschriebenen dritten bis fünften Ausführungsbeispiel erzeugten Signale R, G und B werden in die beispielsweise in Fig. 1 dargestellte Schwarzbereich-Bewertungsschaltung 806 eingegeben, so daß in Bildelementeinheiten ein Chromatik/Achromatik-Wert entschieden werden kann. Unter Ansetzen des Bewertungsergebnisses können der Druckprozeß allein in schwarzer Farbe und eine Schwarz-Weiß/Farben-Beurteilung einer Vorlage ausgeführt werden.
Die für das Glätten herangezogene Anzahl von umgebenden Bildelementen ist nicht auf diejenige bei den vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispielen eingeschränkt.
Die Anzahl von durch Interpolation erzeugten Bildelementen ist nicht auf diejenige bei den vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispielen eingeschränkt.
Die Farbkomponentensignale sind nicht auf die Signale R, G und B eingeschränkt, sondern können Signale Y (Gelb), M (Magenta) und C (Zyan) oder (X, Y, Z)-Signale sein.
Gemäß der vorangehenden Beschreibung können gemäß den Ausführungsbeispielen der Erfindung Interpolationsberechnungen und Glättungsberechnungen für nur ein Signal mit einer verhältnismäßig hohen Ortsfrequenz- Empfindlichkeitskennlinie in einer bestimmten Richtung ausgeführt werden, wobei auf diese Weise eine durch Interpolation und Glättung verursachte Farbenfehlüberdeckung verhindert wird.
Erfindungsgemäß kann eine Farbenfehlüberdeckung verhindert werden und eine gute Bildverarbeitung ausgeführt werden.
Die Erfindung ist nicht auf die vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispiele eingeschränkt und es können verschiedenerlei Änderungen und Abwandlungen im Rahmen der anliegenden Ansprüche vorgenommen werden.

Claims

1. Bildverarbeitungsgerät, das

eine erste Bildsensorvorrichtung (1501) zum Erzeugen eines einer Vorlage entsprechenden ersten Farbkomponentensignals (101),

eine zweite Bildsensorvorrichtung (1503) zum Erzeugen eines der Vorlage entsprechenden zweiten Farbkomponentensignals (103), und

eine Verarbeitungseinrichtung (806) zum Verarbeiten des ersten und des zweiten Farbkornponentensignals aufweist,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Verarbeitungseinrichtung eine Korrektureinrichtung (104, 105) aufweist, die jeweils an dem ersten und dem zweiten Farbkomponentensignal voneinander verschiedene Ortsfrequenzkennlinien-Korrekturen ausführt, um die voneinander verschiedenen Ortsfrequenz-Verstärkungskennlinien der ersten und der zweiten Bildsensorvorrichtung zu korrigieren, und die Verarbeitungseinrichtung ferner eine Entscheidungseinrichtung (806) aufweist, die eine Farbe der Vorlage auf grund des ersten und des zweiten Farbkomponentensignals mit dem korrigierten Ortsfrequenzgang beurteilt.

2. Gerät nach Anspruch 1, in dem die erste und die zweite Bildsensorvorrichtung (1501, 1503) jeweils einen Ladungskopplungs-Zeilensensor aufweisen.

3. Gerät nach Anspruch 2, in dem die Ladungskopplungs- Zeilensensoren parallel angeordnet sind.

4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, in dem das erste und das zweite Farbkomponentensignal zwei von drei Primärfarbensignalen sind.

5. Gerät nach Anspruch 4, in dem die drei Primärfarben signale ein Rotsignal R, ein Grünsignal G und ein Blausignal B sind.

6. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, in dem der Ortsfrequenzgang der ersten Bildsensorvorrichtung höher ist als derjenige der zweiten Bildsensorvorrichtung und die Korrektureinrichtung (104, 105) die Ortsfrequenzkennlinie der ersten Bildsensorvorrichtung korrigiert.

7. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, in dem die Korrektureinrichtung (104, 105) eine Glättungseinrichtung zum Ausführen eines Glättungsprozesses an dem ersten und/oder dem zweiten Farbkomponentensignal enthält.

8. Gerät nach Anspruch 71 in dem die Glättungseinrichtung (104, 105) ein in Betracht gezogenes Bildelement durch Anwendung von das in Betracht gezogene Bildelement umgebenden Bildelementen glättet.

9. Gerät nach Anspruch 8, in dem die Glättungseinrichtung (104, 105) das in Betracht gezogene Bildelement in einer bestimmten Richtung glättet.

10. Gerät nach Anspruch 9, in dem die bestimmte Richtung eine Unterabtastrichtung in Bezug auf eine Vorlage ist.

11. Gert nach Anspruch 9, in dem die bestimmte Richtung eine Hauptabtastrichtung in Bezug auf eine Vorlage ist.

12. Gerät nach Anspruch 8, in dem die erste und die zweite Bildsensorvorrichtung (1501, 1503) einen Lesevergrößerungsfaktor verändern können und die Glättungseinrichtung (104, 105) die Kennlinien für den Glättungsprozeß gemäß dem Lesevergrößerungsfaktor ändert.

13. Gerät nach Anspruch 12, in dem die Kennlinien aus einem nichtflüchtigen Speicher ausgelesen werden.

14. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, in dem die Korrektureinrichtung (104, 105) eine Interpoliereinrichtung (1509, 1510) zum Ausführen eines Interpolationsprozesses enthält.

15. Gerät nach Anspruch 14, in dem die Interpoliereinrichtung (1509, 1510) ein in Betracht gezogenes Bildelement unter Anwendung von das in Betracht gezogene Bildelement umgebenden Bildelementen interpoliert.

16. Gerät nach Anspruch 15, in dem die Interpoliereinrichtung (1509, 1510) das in Betracht gezogene Bildelement in einer bestimmten Richtung interpoliert.

17. Gerät nach Anspruch 16, in dem die bestimmte Richtung eine Unterabtastrichtung in Bezug auf eine Vorlage ist.

18. Gerät nach Anspruch 26, in dem die bestimmte Richtung eine Hauptabtastrichtung in Bezug auf eine Vorlage ist.

19. Gerät nach Anspruch 14, in dem die erste und die zweite Bildsensorvorrichtung (1501, 1503) einen Lesevergrößerungsfaktor ändern können und die Interpoliereinrichtung (1509, 1510) die Kennlinien für den Interpolationsprozeß gemäß dem Lesevergrößerungsfaktor ändert.

20. Gerät nach Anspruch 19, in dem die Kennlinien aus einem nicht-flüchtigen Speicher ausgelesen werden.

21. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 20, das ferner eine Bewertungseinrichtung zum Bestimmen eines Chromatik/Achromatik-Wertes eines durch das erste und das zweite Farbkomponentensignal dargestellten eingegebenen Bildes aus dem durch die Korrektureinrichtung korrigierten ersten und zweiten Farbkomponentensignal aufweist.