DE69415384T2

DE69415384T2 - Abtaster

Info

Publication number: DE69415384T2
Application number: DE69415384T
Authority: DE
Inventors: Takashi Nara-Shi Nara-Ken Imagawa; Fumikazu Yamato-Koriyama-Shi Nara-Ken Nagano
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1993-04-27
Filing date: 1994-04-26
Publication date: 1999-06-17
Anticipated expiration: 2014-04-27
Also published as: EP0622944A2; CA2121611C; EP0622944B1; DE69415384D1; JP2889080B2; EP0622944A3; JPH06311316A; CA2121611A1; US5455412A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Scanner unter Verwendung eines linearen CCD- Sensors. Genauer gesagt, betrifft die Erfindung einen Scanner, dessen Vorschubausmaß eingestellt wird, um die Lichtmenge während eines Abtastvorgangs zu stabilisieren.

2. Einschlägige hintergrundbildende Technik

Scanner werden derzeit in weitem Umfang als Einrichtung zum Eingeben von Dokument- oder graphischen Daten in einen Computer oder als Eingabeeinrichtung für einen digitalen Kopierer oder ein Faksimilegerät verwendet.
Ein Scanner wird auf solche Weise betrieben, dass starkes Licht von einer Lichtquelle so geführt wird, dass es auf die Oberfläche eines zu lesenden Dokuments fällt und das vom Dokument reflektierte Licht durch ein optisches System gelenkt wird, um ein Bild auf einem Bildsensor zu erzeugen. Der Bildsensor liest das Bild, während er ein optisches Signal photoelektrisch in ein elektrisches Signal mit einem Spannungspegel proportional zur Intensität des reflektierten Lichts, d. h. zur Dichte des Dokuments in Pixeleinheit, umsetzt. Das elektrische Signal wird verstärkt und einer Analog-Digital-Umsetzung unterzogen, um digitale Daten zu erhalten. Die digitalen Daten werden an ein Hostsystem übertragen.
Der am üblichsten verwendete Bildsensor ist ein linearer CCD-Sensor, bei dem Pixel in einer Linie angeordnet sind, die Bildinformation lesen können, während das Dokument durch eine mechanische Einheit abgerastert wird.
Fig. 5 ist ein Blockdiagramm, das einen in einem Scanner verwendeten CCD- Sensor zeigt. In Fig. 5 bezeichnen S&sub1;, S&sub2;, ..., SN Lichtempfangselemente (Photodioden), SR&sub1;, SR&sub2;, ..., SRN analoge Schieberegister (CCD) zum Herausschieben analoger Ausgangssignale der Lichtempfangselemente, und PUFFER einen Ausgangspuffer. Auch repräsentiert SH einen Startimpuls zum Starten eines Verschiebevorgangs der Schieberegister, Φ&sub1;, Φ&sub2; Schieberegister-Übertragungstakte, ΦR einen Rücksetzimpuls und CCDOUT ein CCD-Ausgangssignal.
Fig. 6 ist ein zeitbezogenes Diagramm zum Veranschaulichen zeitlicher Abläufe der Ansteuersignale SH, Φ&sub1;, ΦR in den CCD-Sensor und von CCDOUT als CCD-Ausgangssignal. In den Lichtempfangselementen S&sub1;, S&sub2;, ..., SN erzeugte Spannungen werden an die analogen Schieberegister SR&sub1;, SR&sub2;, ... bzw. SRN übertragen und aufeinanderfolgend synchron mit den Übertragungstakten Φ&sub1;, Φ&sub2; verschoben, um einzeln an einem Ausgangsanschluss der Schieberegister ausgegeben zu werden.
Fig. 2 zeigt den allgemeinen Aufbau eines Scanners. Der dargestellte Scanner ist vom Typ mit Umschaltbarkeit zwischen Lesen in Reflexion und Transmission. Ein derartiger Scanner ist auch in US-A-4,989,099 offenbart.
Der Scanner von Fig. 2 ist mit folgendem versehen: einer Streuplatte 1, auf die ein Dokument (nicht dargestellt) aufgelegt wird, einem Glastisch 2 zum Halten der Streuplatte 1, einer unter dem Glastisch 2 liegenden Lichtquelle 3, einer über der Streuplatte 1 liegenden optischen Einheit 4 für einen Transmissions-Lesevorgang (TR), einem TR-Optikeinheitssensor 8 zum Bestimmen einer Bezugsposition der TR-Optikeinheit 4, einer unter der Streuplatte 1 liegenden optischen Einheit 9 für Reflexions-Lesevorgänge (RR), und einem RR-Optiksensor 13 zum Bestimmen einer Bezugsposition der RR-Optikeinheit 9. Die TR-Optikeinheit 4 verfügt über einen Spiegel 5, eine Linse 6 und einen CCD-Sensor 7. Auch die RR-Optikeinheit 9 verfügt über einen Spiegel 10, eine Linse 11 und einen CCD-Sensor 12.
Beim Lesen in Transmission durchläuft von der Lichtquelle 3 emittiertes Licht den Glastisch 2 und die Streuplatte 1, um das Dokument zu beleuchten. Das durch das Dokument laufende Licht wird durch den Spiegel 5 reflektiert. Das durch den Spiegel 5 reflektierte Licht wird durch die Linse 6 gebündelt, um auf eine lichtempfindliche Fläche des CCD-Sensors 7 zu fallen.
Beim Lesen in Reflexion wird die Streuplatte 1 weggenommen und das von der Lichtquelle 3 emittierte Licht durchläuft den Glastisch 2, um das Dokument zu beleuchten. Das vom Dokument reflektierte Licht durchläuft erneut den Glastisch 2 und wird dann durch den Spiegel 10 reflektiert. Das durch den Spiegel 10 reflektierte Licht wird durch die Linse 11 gebündelt, um auf eine lichtempfindliche Fläche des CCD-Sensors 12 zu fallen.
Die TR-Optikeinheit 4 und die RR-Optikeinheit 9 werden jeweils angetrieben, um eine nicht dargestellte Vorschubeinrichtung in der durch den Pfeil A in Fig. 2 repräsentierten Richtung zu verstellen. Die Lichtquelle 3 und die RR-Optikeinheit 9 werden durch ein einzelnes Antriebssystem angetrieben, während die TR-Optikeinheit 4 durch ein anderes Antriebssystem angetrieben wird.
Unmittelbar nach dem Start eines Lesevorgangs werden als erstes die Lichtquelle 3 und die TR-Optikeinheit 4 mittels des RR-Optikeinheitssensors 13 bzw. des TR-Optikeinheitssensors 8 auf die jeweiligen Bezugspositionen eingestellt. Fig. 2 zeigt einen Zustand, in dem die Lichtquelle 3 und die TR-Optikeinheit 4 dann um Verstellwerte a1 bzw. a2 etwas verstellt werden. Da die Absolutwerte der Verstellwerte a1 und a2 gegenüber den Bezugspositionen noch klein sind, sind auch Fehler in den Verstellwerten aufgrund Variationen der Antriebssysteme klein, wodurch die Relativpositionsbeziehung zwischen der Lichtquelle 3 und der TR-Optikeinheit 4 genau gehalten wird.
Indessen werden, wenn sich die Leseposition dem Dokumentenrand nähert, wie es in Fig. 3 dargestellt ist, die Verstellwerte b1 und b2 gegenüber den durch die Sensoren gemessenen Bezugspositionen hinsichtlich ihrer Absolutwerte größer, was den Fehler b1 - b2 aufgrund Variationen in den Antriebssystemen erhöht. Der Grund ist der folgende. Die TR-Optikeinheit und die Lichtquelle werden durch gesonderte Schrittmotoren durch dieselbe Impulszahl unabhängig angetrieben. So können sie durch die Schrittmotoren genau angetrieben werden. Jedoch weisen die mit den Schrittmotoren verbundenen Antriebssysteme (Riemenscheiben, Zahnräder, ein Riemen, ein Draht usw.) Variationen auf. Der Einfluss der Variationen auf die Verstellwerte wird größer, wenn diese zunehmen.
Bei einer derartigen Änderung der Relativpositionsbeziehung zwischen der Lichtquelle 3 und der TR-Optikeinheit 4, wie von Fig. 2 auf Fig. 3 dargestellt, variiert die Menge des den CCD-Sensor 7 erreichenden Lichts selbst dann, wenn die Lichtquelle 3 dieselbe Lichtmenge emittiert.
Fig. 9 zeigt einen Zustand zur Intensitätsverteilung gestreuten Lichts, wie es von der Streuplatte 1 austritt, nachdem von der Lichtquelle 3 emittiertes Licht durch die Streuplatte 1 gestreut wurde. In Fig. 9 ist dargestellt, dass das Licht durch die Streuplatte 1 in weitem Umfang gestreut wird. Die Intensität des gestreuten Lichts ändert sich an einem Punkt 1/8 mm entfernt vom Punkt maximaler Intensität, oder an einem Punkt 1/12 mm entfernt von diesem, jedoch erreicht die Änderung der Lichtmenge an einem Punkt 2 mm entfernt vom Punkt maximaler Intensität 10% oder mehr.
Gemäß Fig. 2 durchläuft das von der Lichtquelle 3 emittierte Licht den Glastisch 2 und wird dann durch die Streuplatte 1 gestreut. Das meiste des gestreuten Lichts wird durch den Spiegel 5 reflektiert und durchläuft die Linse 6, um den CCD-Sensor 7 zu erreichen. Eine Menge des den CCD-Sensor 7 erreichenden Lichts wird in digitale Bilddaten umgesetzt. Gemäß Fig. 3 durchläuft das von der Lichtquelle 3 emittierte Licht den Glastisch 2 und wird dann auf ähnliche Weise wie in Fig. 2 durch die Streuplatte 1 gestreut. Da in diesem Fall viel gestreutes Licht verloren geht, wird nur wenig gestreutes Licht durch den Spiegel 5 reflektiert und durchläuft die Linse 6, um den CCD-Sensor 7 zu erreichen. Demgemäß ist die Lichtmenge am Ende des Lesens im Vergleich mit derjenigen zu Beginn des Lesens stark verringert.
Wenn die Relativpositionsbeziehung zwischen der Lichtquelle 3 und der TR- Optikeinheit 4 z. B. von Fig. 2 auf Fig. 3 geändert wird, wie oben beschrieben, variiert auch die den CCD-Sensor 7 erreichende Lichtmenge, was zu einem Problem dahingehend führt, dass sich die Helligkeit des Bilds selbst beim Lesen eines Dokuments mit gleichmäßiger Dichte ändert. Dieses Problem ist bei einem Farbscanner schwerwiegend, bei dem mehrere Leuchtstoffröhren nebeneinander angeordnet sind, da die sich ändernden Lichtmengen von den Leuchtstoffröhren voneinander verschieden sind. Dies könnte zu einer Anomalität hinsichtlich des Farbausgleichs führen. Das Dokument US-A-5,130,525 offenbart einen Scanner, bei dem die Bewegung oder Auslenkung der optischen Leseeinheit unter Verwendung von geraden Linien als Testmuster eingestellt oder kalibriert werden kann. Dieses Dokument spricht keine Probleme betreffend Bewegungsunterschiede zwischen der Lichtquelle und der optischen Leseeinheit an.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung wurde zum Lösen des obigen Problems geschaffen. Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Scanner zu schaffen, der die den CCD-Sensor erreichende Lichtmenge bei einer Änderung der Leseposition konstant halten kann.
Die obige Aufgabe der Erfindung kann durch einen Scanner zum Lesen eines Bilds auf einem Dokument gelöst werden, der mit folgendem versehen ist:
- einer Lichtquelle zum Beleuchten des Dokuments, um optische Information zum Bild zu liefern;
- einer optischen Leseeinheit zum Lesen der optischen Information des Bilds;
- einer ersten Verstelleinrichtung zum Verstellen der Lichtquelle entlang dem Dokument;
- einer zweiten Verstelleinrichtung zum Verstellen der optischen Leseeinheit entlang dem Dokument;
- einer Messeinrichtung zum Messen eines Verstellwerts der Lichtquelle und der optischen Leseeinheit bei Verstellung entlang einer Testzeichnung, um ein vorbestimmtes Stück auf der Testzeichnung zu lesen;
- einer Speichereinrichtung zum Speichern von Information betreffend die Verstellwerte; und
- einer Korrektureinrichtung zum Korrigieren eines Verstellwerts der Lichtquelle durch die erste Verstelleinrichtung auf Grundlage der so gespeicherten Information, wenn die optische Leseeinheit die optische Information des Bilds auf dem Dokument liest.
Die Messeinrichtung verwendet die optische Leseeinheit beim Lesen der Testzeichnung zum Messen des Verstellwerts derselben. Die optische Leseeinheit kann eine solche vom Transmissionstyp sein, die optische Information eines Bilds liest, wie es erhalten wird, wenn Licht von der Lichtquelle durch das Dokument läuft.
Die Messeinrichtung verfügt über eine zweite optische Leseeinrichtung, die dazu verwendet werden kann, einen Verstellwert der Lichtquelle zu messen. Die zweite optische Leseeinheit kann eine solche vom Reflexionstyp sein, die Information eines Bilds liest, wie es erhalten wird, wenn Licht von der Lichtquelle durch das Dokument reflektiert wird.
Die Speichereinrichtung kann ein programmierbarer nichtflüchtiger Speicher sein.
Die Testzeichnung enthält einen schwarzen Teil vorbestimmter Länge sowie einen transparenten Teil, der Licht durchlässt.
Die erste und die zweite Verstelleinrichtung können Schrittmotoren sein. In diesem Fall liefert jeder der Schrittmotoren einen Verstellwert für die Lichtquelle oder die erste optische Leseeinheit als Anzahl von Schritten.
Ferner kann die Speichereinrichtung ein EEPROM sein, der einen Quotienten und einen Restspeicher, wie sie erhalten werden, wenn die durch jeden Schrittmotor gegebene Anzahl von Schritten mit einem vorbestimmten Wert geteilt wird.
Die Testzeichnung wird als erstes gelesen, um die Verstellwerte der Lichtquelle und der optischen Leseeinheit zu messen. Beim Lesen eines Dokuments wird die optische Leseeinheit zunächst um einen vorbestimmten Wert verstellt. Die Lichtquelle wird mit einer Korrektur auf Grundlage der ersten gemessenen Verstellwerte verstellt, falls erforderlich. Dann wird durch die optische Leseeinheit ein Leseprozess für eine Linie ausgeführt. Das Dokument wird dadurch gelesen, dass die Verstellung der optischen Einheit, die Verstellung der Lichtquelle und der Leseprozess für eine Linie wiederholt werden.
Da der erfindungsgemäße Scanner mit einer Einrichtung zum Lesen einer Testzeichnung mit vorbestimmter Länge zum Messen der jeweiligen Verstellwerte der Lichtquelle und der optischen Leseeinheit, der Speichereinrichtung zum Speichern der gemessenen Verstellwerte und der Einrichtung zum Korrigieren des Verstellwerts der Lichtquelle auf Grundlage der gemessenen Verstellwerte versehen ist, kann eine Änderung der Lichtmenge abhängig von Differenzen der Leseposition in höchstem Ausmaß unterdrückt werden.
Weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung, wie in den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht, ersichtlich.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels der Erfindung;
Fig. 2 ist eine Zeichnung zum Darstellen von Positionen eines Lichtemissionsteils und eines Lichtempfangsteils unmittelbar nach dem Start eines Lesevorgangs;
Fig. 3 ist eine Zeichnung zum Darstellen von Positionen eines Lichtemissionsteils und eines Lichtempfangsteils unmittelbar nach dem Ende eines Lesevorgangs;
Fig. 4 ist eine Zeichnung zum Darstellen einer Korrektur der Position der Lichtquelle;
Fig. 5 ist ein Blockschaltbild eines CCD-Sensors;
Fig. 6 ist ein zeitbezogenes Diagramm zum Darstellen von Signalen zum Ansteuern des CCD-Sensors;
Fig. 7 ist ein Blockdiagramm eines Scanners bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 8 ist eine Testzeichnung zum Messen von Verstellwerten; und
Fig. 9 ist eine Zeichnung zum Darstellen eines Zustands gestreuten Lichts, das durch eine Streuplatte in weitem Umfang gestreut wird.

BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Scanners im einzelnen beschrieben.
Der Scanner verfügt über denselben Aufbau, wie er in Fig. 2 dargestellt ist. Genauer gesagt, ist der Scanner mit folgendem versehen: einer Streuplatte 1, auf die ein Dokument (nicht dargestellt) aufgelegt wird, einer Glasplatte 2 zum Halten der Streuplatte 1, einer unter der Streuplatte 1 liegenden Lichtquelle 3, einer über der Streuplatte 1 liegenden TR-Optikeinheit 4, einem TR-Optikeinheitssensor 8 zum Bestimmen einer Bezugsposition der TR-Optikeinheit 4, einer unter der Streuplatte 1 liegenden RR-Optikeinheit 9 sowie einem RR-Optikeinheitssensor 13 zum Bestimmen einer Bezugsposition der RR-Optikeinheit 9.
Die Grundidee der Erfindung liegt darin, dass ein Verstellwert der Lichtquelle 3 in Übereinstimmung mit einem Verstellwert der TR-Optikeinheit 4 gebracht wird, um eine Änderung der Lichtmenge zu verhindern. Das vorliegende Ausführungsbeispiel verwendet ein Verfahren zum Einstellen des Verstellwerts der Lichtquelle 3 in solcher Weise, dass er mit dem der TR-Optikeinheit 4 übereinstimmt. Der Grund hierfür ist der, dass die Position der TR-Optikeinheit 4 die tatsächliche Position beim Lesen eines Bilds ist. Der Verstellwert der Lichtquelle 3 wird, wie es in Fig. 4 dargestellt ist, so korrigiert, dass ihr Verstellwert b1' mit einem Verstellwert b2 der optischen Einheit 4 übereinstimmt.
Auch erlaubt der Scanner des vorliegenden Ausführungsbeispiels zwei Modi, nämlich des Lesens eines Dokuments in Reflexion und des Lesens eines Dokuments in Transmission, und er verfügt über eine Auflösung von 8 Linien/mm.
Fig. 7 ist ein Blockschaltbild des Scanners gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Scanner umfasst einen CCD-Sensor 71 zum Empfangen von Ansteuersignalen SH, Φ&sub1;, Φ&sub2;, ΦR von einer Scannersteuerschaltung 74 und zum Ausgeben eines Signals CCDOUT als CCD-Ausgangssignal, einen AD-Wandler 72 zum Empfangen des CCD-Ausgangssignals CCDOUT und zum Umsetzen desselben in ein digitales Signal, einen EEPROM (elektrisch löschbarer und programmierbarer Festwertspeicher) 73 zum Einspeichern spezieller Verstellwerte der Lichtquelle 3 und der TR-Optikeinheit 4, eine Lichteinschalteinheit 75 zum Einschalten der Lichtquelle 3, eine Schrittmotor-Treiberschaltung 79 zum Ansteuern eines Schrittmotors 78 sowie eine Schrittmotor-Treiberschaltung 77 zum Ansteuern eines Schrittmotors 76.
Der AD-Wandler 72 setzt das Ausgangssignal CCDOUT des CCD-Sensors 71 bei der Vorderflanke von ΦR gemäß einer Grauskala mit 276 Stufen in digitale Daten um und überträgt dann die 8-Bit-Daten AD0 bis AD7 an die Steuerschaltung 74.
Der EEPROM 73 verfügt über 8-Bit-I/O-Leitungen D0 bis D7, die mit der Steuerschaltung 74 verbunden sind, und ein Lese-Schreib-Signal R/W für denselben wird von der Steuerschaltung 74 geliefert. Ferner werden von der Steuerschaltung 74 auch Adressensignale A0, A1 geliefert. Demgemäß ist der EEPROM 73 ein solcher mit einem Speichervermögen von 4 · 8 Bits. Wenn eine Adresse einen bestimmten Datenwert empfängt, wird dieser bei einem Wert von R/W von "0" in die Adresse eingeschrieben, oder der Datenwert wird bei einem Wert von R/W von "1" aus der Adresse ausgegeben.
Die Lichteinschalteinheit 75 schaltet die Lichtquelle dann ein, wenn ein Signal LON von der Steuerschaltung den Wert "1" hat.
Die Schrittmotor-Treiberschaltung 77 verstellt die Lichtquelle 3 und die optische Reflexionseinheit 9 mit einem minimalen Schritt von 1/8 mm nach vorne oder hinten, wie es in Fig. 2 dargestellt ist. Wenn ein Steuersignal FORB von der Steuerschaltung 74 den Wert "1" hat und ein Treibersignal STEPB von der Steuerschaltung einmal von "0" auf "1" wechselt, laufen die Lichtquelle 3 und die optische Reflexionseinheit 9 um 1/8 mm nach vorne. Demgegenüber laufen, wenn das Steuersignal FORB den Wert "0" hat und das Treibersignal STEPB einmal von "0" auf "1" wechselt, die beiden um 1/8 mm nach hinten.
Die Schrittmotor-Treiberschaltung 79 verstellt die TR-Optikeinheit 4 mit einer minimalen Schrittweite von 1/8 mm in Fig. 2 nach vorne oder hinten. Ein Steuersignal FORA und ein Treibersignal STEPA von der Steuerschaltung 74 haben dieselben Funktionen wie FORB und STEPB.
Fig. 8 zeigt eine Testzeichnung zum Messen der Verstellwerte, wie sie sowohl im Reflexions- als auch im Transmissionsmodus verwendet wird. Die Testzeichnung ist ein transparenter Film, auf dem ein schwarzes Muster mit z. B. einer Länge von 250 mm ausgebildet ist. Um die Testzeichnung im Reflexionsmodus zu verwenden, wird auf sie ein weißes Blatt aufgelegt, das größer als die Testzeichnung ist.
Als erstes wird die Testzeichnung von Fig. 8 im Transmissionsmodus und im Weiß/Schwarz-Binärmodus mit einer Auflösung von 8 Linien/mm abgetastet. Es sei angenommen, dass 2008 Schritte dazu erforderlich waren, die gesamte Länge des schwarzen Teils in der Testzeichnung abzutasten. Obwohl der schwarze Teil idealerweise durch 2000 Schritte abgetastet werden sollte, waren wegen Schwankungen im Antriebsabschnitt 8 zusätzliche Schritte erforderlich.
Da 2008 = 256 · 7 + 216,
gilt, schreibt die Steuerschaltung 74 an der Adresse 0 den Wert 216 und an der Adresse 1 im EEPROM 73 den Wert 7 ein.
Beim nächsten Vorgang wird die Testzeichnung von Fig. 8 im Reflexionsmodus und im Weiß/Schwarz-Binärmodus mit einer Auflösung von 8 Linien/mm abgetastet (wobei tatsächlich das weiße Blatt auf die Testzeichnung aufgelegt ist). Es sei angenommen, dass die gesamte Länge des schwarzen Teils im Reflexionsmodus mit 1995 Schritten abgetastet wurde.
Da 1995 = 256 · 7 + 203
gilt, schreibt die Steuerschaltung 74 den Wert 203 an der Adresse 3 und den Wert 7 an der Adresse 4 im EEPROM 73 ein. In diesem Fall ist ein Schritt der TR-Optikeinheit 4 länger als ein solcher der Lichtquelle 3. Demgemäß müssen, wenn der Verstellweg relativ groß ist, die Verstellschritte der Lichtquelle 3 ausgedünnt werden, um Übereinstimmung mit dem Verstellwert der optischen Einheit 4 zu erzielen.
Es sei angenommen, dass die Verstellwerte für eine Länge von 250 mm des schwarzen Teils in der Testzeichnung zur Übereinstimmung gebracht sind. Unter Verwendung des linearen Näherungsausdrucks:
1995 - 2008 = -13
ergibt sich, dass 13 Impulse bei einer Verstellung entsprechend 2000 Impulsen ausgedünnt werden müssen.
Da 2000/13 = 153,8 ist, muss ein Schritt auf 154 Schritte ausgedünnt werden. Dann stimmt, wenn die TR-Optikeinheit 4 um ungefähr 2000 Impulse verstellt wird, der Verstellwert der TR-Optikeinheit 4 nahezu mit demjenigen der Lichtquelle 3 überein (genauer gesagt, 1988 Schritte, wenn ein Schritt auf 154 Schritte ausgedünnt wird).
Der Verstellwert der TR-Optikeinheit 4 nach 2000 Impulsen ist
250 mm · 2000/2008 = 249,00398 mm.
Auch ist der Verstellwert der Lichtquelle 3 nach 1988 Schritten:
250 mm · 1988/1995 = 249,1228 mm.
Die Differenz zwischen den zwei Verstellwerten beträgt 0,11882 mm, was die Lichtintensität von der Lichtquelle beim abschließenden Lesevorgang nach einer Verstellung über 250 mm nicht stark im Vergleich zu der beim Beginn des Lesens ändert.
Die Anzahl der Impulse für die optische Einheit 4 wird zur Korrektur im wesentlichen weder verringert noch erhöht. Dies kann verhindern, dass beim Lesen eine schräge Linie abgetastet wird.
Nun sei ein Fall betrachtet, bei dem für eine Bewegung über 2000 Impulse keine Korrektur ausgeführt wird. Der Verstellwert der TR-Optikeinheit 4 beträgt:
250 mm · 2000/2008 = 249,00398 mm.
Der Verstellwert für die Lichtquelle 3 beträgt:
250 mm · 2000/1995 = 250,62656 mm.
Die Differenz zwischen den zwei Verstellwerten beträgt 1,62258 mm. In diesem Fall würde sich die Lichtintensität von der Lichtquelle beim abschlie Benden Lesen nach einer Verstellung über 250 mm stark von derjenigen zu Beginn des Lesens unterscheiden.
Als nächstes wird mittels des Flussdiagramms von Fig. 1 eine Korrekturverarbeitung für den Verstellwert der Lichtquelle 3 beschrieben, wie sie von der Steuereinheit 74 in Zusammenarbeit mit den Peripherievorrichtungen ausgeführt wird.
Als erstes wird sowohl im Transmissions- als auch im Reflexionsmodus ein Grundverstellwert unter Verwendung der Testzeichnung von Fig. 8 gemessen. Die Testzeichnung von Fig. 8 wird im Weiß/Schwarz-Binärmodus mit einer Auflösung von 8 Linien/mm abgetastet, um die Anzahl von Schritten zu messen, die dazu erforderlich ist, den schwarzen Teil in der Testzeichnung abzutasten. Dann wird die Anzahl von Schritten im Transmissionsmodus integral durch 256 geteilt. Es sei AH als Quotient und AL als Rest erhalten. Derselbe Vorgang wird im Reflexionsmodus ausgeführt. Dann wird die Anzahl von Schritten im Reflexionsmodus integral durch 256 geteilt. BH sei der erhaltene Quotient und BL sei der Rest.
Als nächstes werden in einem Schritt S2 die im Schritt S1 erhaltenen Werte AL, AH, BL und BH in den EEPROM 73 eingespeichert, der programmierbar ist und die Werte selbst bei abgeschalteter Spannung speichern kann. AL wird an der Adresse O, AH an der Adresse 1, BL an der Adresse 2 und BH an der Adresse 3 eingespeichert.
Nachdem die obigen Prozesse abgeschlossen sind, wird in einem Schritt S3 beurteilt, ob über eine Anweisungsvorrichtung (nicht dargestellt) eine Anweisung zum Starten eines Dokument-Abtastvorgangs geliefert wurde. Die Beurteilung wird im Schritt S3 wiederholt, solange noch keine Anweisung gegeben ist. Wenn eine Anweisung erfolgte, geht der Ablauf zum nächsten Schritt weiter.
Als nächstes wird im Schritt S4 beurteilt, ob Lesen in Transmission oder normales Lesen ausgeführt werden soll. Ob Lesen in Transmission oder normales Lesen ausgeführt werden soll, wird über die nicht dargestellte Anweisungsvorrichtung angewiesen.
Der Flussablauf geht zum Schritt S6 weiter, wenn Lesen in Transmission angewiesen ist. Falls nicht, wird in einem Schritt S5 normales Lesen (Lesen in Reflexion) ausgeführt. Dann geht der Flussablauf zu einem Schritt S12 weiter.
Im Schritt S6 wird die TR-Optikeinheit 4 um einen der Auflösung entsprechenden bestimmten Vorschubwert angetrieben.
Dann wird in einem Schritt S7 beurteilt, ob eine Korrektur des Verstellwerts der Lichtquelle erforderlich ist.
Ein Schrittkorrekturwert XB für die Lichtquelle 3 kann wie folgt für eine Verstellschrittzahl XA der optischen Einheit 4 berechnet werden;
XB = XA (BH · 256 + BL - AH · 256 - AL)/2000
Wenn XB > 0, ist mindestens ein zusätzlicher Impuls erforderlich; wenn XB < 0, ist mindestens ein Ausdünnungsimpuls erforderlich.
Der Verstellwert der Lichtquelle muss um die Schrittzahl XB für die gesamte Antriebsschrittzahl XA der optischen Einheit korrigiert werden:
Dann wird, wenn XB > 0 gilt, ein Schritt auf XA/XB Schritte hinzugefügt.
Wenn XB < 0 gilt, wird ein Schritt auf XA/XB Schritte ausgedünnt.
Die obige Korrektur wird für den Verstellwert der Lichtquelle ausgeführt.
Daher kann durch Beurteilen, ob die gesamte Antriebsschrittzahl XA der optischen Einheit den Wert N · XA/XB (wobei N eine ganze Zahl ist) erreicht, beurteilt werden, ob eine Korrektur des Verstellwerts der Lichtquelle erforderlich ist.
Wenn entschieden wird, dass für den Verstellwert der Lichtquelle keine Korrektur erforderlich ist, geht der Flussablauf zum Schritt S8 weiter, um die Lichtquelle durch normale Schritte gemäß einem der Auflösung entsprechenden Ausmaß anzutreiben.
Wenn entschieden wird, dass für den Verstellwert der Lichtquelle eine Korrektur erforderlich ist, geht der Ablauf zu einem Schritt S9 weiter, um die Lichtquelle um einen Korrekturwert mittels Schritten zu verstellen, wie sie dadurch erhalten wurden, dass ein Schritt zu normalen Schritten hinzugefügt wurde oder ein Schritt aus den normalen Schritten ausgedünnt wurde.
Als nächstes wird in einem Schritt S10 ein Lesevorgang für eine Zeile aus geführt. In einem Schritt S11 wird beurteilt, ob der Lesevorgang abgeschlossen ist. Solange der Lesevorgang nicht abgeschlossen ist, kehrt der Flussablauf zum Schritt S6 zurück. Im Schritt S12 wird ein Lesevorgang- Abschlussprozess ausgeführt.
Wie oben beschrieben, wird die Relativpositionsbeziehung zwischen der TR- Optikeinheit und der Lichtquelle genau aufrechterhalten, so dass die Lichtmenge unabhängig von der Leseposition unverändert gehalten werden kann, was eine Änderung der Helligkeit oder eine Änderung des Farbausgleichs eines gelesenen Bilds unterdrückt. Der Effekt kann auch ohne starkes Erhöhen der Genauigkeit des Antriebssystems und ohne dass eine spezielle mechanische Komponente erforderlich ist, sondern nur das elektrische Speicherelement (EEPROM), leicht erzielt werden.
Es können viele stark verschiedene Ausführungsformen der Erfindung aufgebaut werden, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Es ist zu beachten, dass die Erfindung nicht auf die in der Beschreibung beschriebenen speziellen Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern nur auf das, was durch die beigefügten Ansprüche definiert ist.

Claims

1. Scanner zum Lesen eines Bilds auf einem Dokument, mit:

- einer Lichtquelle (3) zum Beleuchten des Dokuments, um optische Information zum Bild zu liefern;

- einer optischen Leseeinheit (4) zum Lesen der optischen Information des Bilds;

- einer ersten Verstelleinrichtung (76) zum Verstellen der Lichtquelle entlang dem Dokument;

- einer zweiten Verstelleinrichtung (78) zum Verstellen der optischen Leseeinheit entlang dem Dokument;

dadurch gekennzeichnet, dass der Scanner mit folgendem versehen ist:

- einer Messeinrichtung (74) zum Messen eines Verstellwerts der Lichtquelle und eines Verstellwerts der optischen Leseeinheit bei Verstellung entlang einer Testzeichnung, um ein vorbestimmtes Stück auf der Testzeichnung zu lesen;

- einer Speichereinrichtung (73) zum Speichern von Information betreffend die Verstellwerte; und

- einer Korrektureinrichtung (74) zum Korrigieren eines Verstellwerts der Lichtquelle durch die erste Verstelleinrichtung auf Grundlage der so gespeicherten Information, wenn die optische Leseeinheit die optische Information des Bilds auf dem Dokument liest.

2. Scanner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (4) einen Verstellwert der optischen Leseeinheit zum Lesen der Testzeichnung unter Verwendung dieser optischen Leseeinheit misst.

3. Scanner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Leseeinheit (4) eine solche vom Transmissionstyp ist, die optische Information eines Bilds liest, wie es erhalten wird, wenn Licht von der Lichtquelle durch das Dokument läuft.

4. Scanner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung über eine zweite optische Leseeinheit (9) verfügt und einen Verstellwert der Lichtquelle unter Verwendung dieser zweiten optischen Leseeinheit misst.

5. Scanner nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite optische Leseeinheit (9) eine solche vom Reflexionstyp ist, die optische Information eines Bilds liest, wie es erhalten wird, wenn Licht von der Lichtquelle durch das Dokument reflektiert wird.

6. Scanner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Speichereinrichtung ein programmierbarer nichtflüchtiger Speicher ist.

7. Scanner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Testzeichnung einen schwarzen Teil mit der vorbestimmten Länge und einen transparenten Teil enthält, der Licht durchlässt.

8. Scanner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Verstelleinrichtung Schrittmotoren sind.

9. Scanner nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Schrittmotoren einen Verstellwert der Lichtquelle oder der optischen Leseeinheit als Anzahl von Schritten liefert.

10. Scanner nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Speichereinrichtung ein EEPROM ist, der einen Quotienten und einen Rest speichert, wie sie durch Teilen der Anzahl von durch jeden Schrittmotor gelieferten Schritten durch einen vorbestimmten Wert erhalten werden.