JP2000101805A - 原画の走査装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 原画４および光電変換器６は走査線３の方向
に対して垂直に相対的な送り運動を実施する、原画の走
査情報を電気信号に変換する光電変換器６を用いて原画
を走査線毎に画素毎に走査するための装置を、簡単な構
成において、ホトダイオード行の構造容積を実質的に拡
大することなく、一層高い走査分解能が実現されるよう
に改良する。 【解決手段】 光電変換器は、複数のセンサエレメント
１０を備えた、送り運動の方向において前後に配置され
て長手方向の拡がりが走査線の方向に延在している少な
くとも２つのホトダイオード列８ａ、８ｂを有し、これ
らはは走査線の方向において、個々のホトダイオード列
におけるセンサ素子１０が相互にずれて位置しているよ
うにずらされて配置されている。
に対して垂直に相対的な送り運動を実施する、原画の走
査情報を電気信号に変換する光電変換器６を用いて原画
を走査線毎に画素毎に走査するための装置を、簡単な構
成において、ホトダイオード行の構造容積を実質的に拡
大することなく、一層高い走査分解能が実現されるよう
に改良する。 【解決手段】 光電変換器は、複数のセンサエレメント
１０を備えた、送り運動の方向において前後に配置され
て長手方向の拡がりが走査線の方向に延在している少な
くとも２つのホトダイオード列８ａ、８ｂを有し、これ
らはは走査線の方向において、個々のホトダイオード列
におけるセンサ素子１０が相互にずれて位置しているよ
うにずらされて配置されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、原画の走査された
情報を電気信号に変換するために少なくとも１つの光電
変換器を用いて原画を走査線毎に画素毎に走査するため
の装置であって、原画および光電変換器は走査線の方向
に対して垂直に相対的な送り運動を実施する形式のもの
に関する。
情報を電気信号に変換するために少なくとも１つの光電
変換器を用いて原画を走査線毎に画素毎に走査するため
の装置であって、原画および光電変換器は走査線の方向
に対して垂直に相対的な送り運動を実施する形式のもの
に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子複製技術において、走査装置を用い
て複製すべき原画の画素および走査線毎の光電走査によ
って画像値が得られかつ更に処理される。このような走
査装置において走査すべき原画は、原画ホルダ上に配設
されている。これは、走査ユニットに対して相対的に走
査線の方向に対して垂直に運動する。走査ユニットは実
質的に、原画を照明するための走査光源と、走査光を画
像値に変換するための光電変換器と、原画を光電変換器
に結像するための対物レンズとを有している。
て複製すべき原画の画素および走査線毎の光電走査によ
って画像値が得られかつ更に処理される。このような走
査装置において走査すべき原画は、原画ホルダ上に配設
されている。これは、走査ユニットに対して相対的に走
査線の方向に対して垂直に運動する。走査ユニットは実
質的に、原画を照明するための走査光源と、走査光を画
像値に変換するための光電変換器と、原画を光電変換器
に結像するための対物レンズとを有している。
【０００３】ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９５３
４３３４号公報から、フォトダイオード列（ＣＣＤ列）
が光電変換器として使用される走査装置が既に公知であ
る。この種のホトダイオード列は実質的に、複数の列状
に配置された光感応センサエレメントと、トランスファ
ゲートと、光感応センサエレメントの数に相応する数の
メモリセルを有するアナログシフトレジスタとから成っ
ている。それぞれの走査行（走査線）から到来しかつ個
々の画素の画像内容によって変調された走査光は積分時
間内にホトダイオード行の光感応センサエレメントに電
荷として蓄積される。走査行の走査の後その都度、蓄積
された電荷はトランスファゲートを介してアナログシフ
トレジスタに転送されかつここから直列にアナログ画像
信号として、次の走査行の走査の期間に読み出される。
アナログ画像信号はＡＤ変換器においてデジタル値に変
換され、これらは後置接続されている信号処理段におい
て一時記憶されかつ更に処理される。
４３３４号公報から、フォトダイオード列（ＣＣＤ列）
が光電変換器として使用される走査装置が既に公知であ
る。この種のホトダイオード列は実質的に、複数の列状
に配置された光感応センサエレメントと、トランスファ
ゲートと、光感応センサエレメントの数に相応する数の
メモリセルを有するアナログシフトレジスタとから成っ
ている。それぞれの走査行（走査線）から到来しかつ個
々の画素の画像内容によって変調された走査光は積分時
間内にホトダイオード行の光感応センサエレメントに電
荷として蓄積される。走査行の走査の後その都度、蓄積
された電荷はトランスファゲートを介してアナログシフ
トレジスタに転送されかつここから直列にアナログ画像
信号として、次の走査行の走査の期間に読み出される。
アナログ画像信号はＡＤ変換器においてデジタル値に変
換され、これらは後置接続されている信号処理段におい
て一時記憶されかつ更に処理される。
【０００４】実現可能な走査分解能は使用のホトダイオ
ード行のセンサエレメントの数に依存している。個々の
センサエレメントの面積の大きさは、走査光源の照度と
関連して、走査光を電気的な電荷に変換するための重要
なパラメータであり、従って僅かな雑音レベルおよび良
好なダイナミック特性を決めるものである。雑音レベル
およびダイナミック特性も実現可能な走査品質および走
査速度を決定する。
ード行のセンサエレメントの数に依存している。個々の
センサエレメントの面積の大きさは、走査光源の照度と
関連して、走査光を電気的な電荷に変換するための重要
なパラメータであり、従って僅かな雑音レベルおよび良
好なダイナミック特性を決めるものである。雑音レベル
およびダイナミック特性も実現可能な走査品質および走
査速度を決定する。
【０００５】電子複製技術において、例えば線画および
スクリーン化された原画を良好な品質で走査することが
できるようにするために、一層高い走査分解能が要求さ
れている。
スクリーン化された原画を良好な品質で走査することが
できるようにするために、一層高い走査分解能が要求さ
れている。
【０００６】しかしセンサエレメントの面積を同じとし
た場合に走査分解能を高めるには、ホトダイオード行を
一層長くするしかない。これに対してセンサエレメント
の構造嵩を同じとした場合に走査分解能を高めるには、
センサエレメントの面積を一層小さくするしかないが、
そうすれば不都合にもダイナミック特性は悪くなりかつ
走査速度は遅くなることになる。
た場合に走査分解能を高めるには、ホトダイオード行を
一層長くするしかない。これに対してセンサエレメント
の構造嵩を同じとした場合に走査分解能を高めるには、
センサエレメントの面積を一層小さくするしかないが、
そうすれば不都合にもダイナミック特性は悪くなりかつ
走査速度は遅くなることになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の課題
は、少なくとも１つの光電変換器を用いて黒白原画また
はカラー原画を画素毎にかつ走査線毎に走査するための
装置を、簡単な構成においておよび変換器に使用される
ホトダイオード行の構造容積を実質的に拡大することな
く、一層高い走査分解能が実現されるように改良するこ
とである。
は、少なくとも１つの光電変換器を用いて黒白原画また
はカラー原画を画素毎にかつ走査線毎に走査するための
装置を、簡単な構成においておよび変換器に使用される
ホトダイオード行の構造容積を実質的に拡大することな
く、一層高い走査分解能が実現されるように改良するこ
とである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この課題は、請求項１の
上位概念に記載の走査装置から出発して、特徴部分に記
載のように、光電変換器は、それぞれ複数のセンサエレ
メントを備えた少なくとも２つのホトダイオード列を有
しており、該ホトダイオード列は送り運動の方向におい
て前後に配置されておりかつその長手方向の拡がりが実
質的に走査線の方向に延在しておりかつホトダイオード
列は走査線の方向において、個々のホトダイオード列に
おけるセンサ素子が相互にずれて位置しているようにず
らされて配置されていることによって解決される。
上位概念に記載の走査装置から出発して、特徴部分に記
載のように、光電変換器は、それぞれ複数のセンサエレ
メントを備えた少なくとも２つのホトダイオード列を有
しており、該ホトダイオード列は送り運動の方向におい
て前後に配置されておりかつその長手方向の拡がりが実
質的に走査線の方向に延在しておりかつホトダイオード
列は走査線の方向において、個々のホトダイオード列に
おけるセンサ素子が相互にずれて位置しているようにず
らされて配置されていることによって解決される。
【０００９】有利な実施の形態および改良例は従属請求
項に記載されている。
項に記載されている。
【００１０】
【実施例】次に本発明を図示の実施例につき図面を用い
て詳細に説明する。
て詳細に説明する。
【００１１】図１には、黒白原画を走査線に沿って画素
毎に走査するための平床式の走査装置の概略がブロック
図にて示されている。透過式走査に対する光源１または
反射式走査に対する光源２が、走査線毎に、図示されて
いない原画ホルダ上に固定されている原画４を照明す
る。走査線３は順次、対物レンズ５を用いて光電変換器
６の光電変換器６の光感応面に結像される。原画４の面
状の走査は、一方における原画４と他方における光源
１，２および光電変換器６との間の相対的な送り運動に
よって、走査線３に対して垂直に矢印７の方向において
行われる。
毎に走査するための平床式の走査装置の概略がブロック
図にて示されている。透過式走査に対する光源１または
反射式走査に対する光源２が、走査線毎に、図示されて
いない原画ホルダ上に固定されている原画４を照明す
る。走査線３は順次、対物レンズ５を用いて光電変換器
６の光電変換器６の光感応面に結像される。原画４の面
状の走査は、一方における原画４と他方における光源
１，２および光電変換器６との間の相対的な送り運動に
よって、走査線３に対して垂直に矢印７の方向において
行われる。
【００１２】光電変換器６は図示の実施例において２つ
のホトダイオード列８ａ，８ｂを有している。これらホ
トダイオード列は相互に平行にかつ送り運動の方向７に
おいて前後に配置されている。ホトダイオード列８ａ，
８ｂは長手方向の拡がりが走査線３の方向に延在してい
る。各ホトダイオード列８ａ，８ｂは一列に配置されて
いる複数の光感応センサエレメント１０を有している。
対物レンズ５の結像の縮尺は、走査線の最大の長さに相
応する、原画４の幅がそれぞれホトダイオード列８ａ，
８ｂに結像されるように選択されている。
のホトダイオード列８ａ，８ｂを有している。これらホ
トダイオード列は相互に平行にかつ送り運動の方向７に
おいて前後に配置されている。ホトダイオード列８ａ，
８ｂは長手方向の拡がりが走査線３の方向に延在してい
る。各ホトダイオード列８ａ，８ｂは一列に配置されて
いる複数の光感応センサエレメント１０を有している。
対物レンズ５の結像の縮尺は、走査線の最大の長さに相
応する、原画４の幅がそれぞれホトダイオード列８ａ，
８ｂに結像されるように選択されている。
【００１３】走査線３の方向における走査分解能を２倍
にするために、２つのホトダイオード列８ａ，８ｂは走
査線３の方向において、第１のホトダイオード列８ａの
センサエレメント１０が第２のホトダイオード列８ｂの
センサエレメント１０に対して、ホトダイオード列８
ａ，８ｂの長手方向におけるセンサエレメント１０の１
／２の拡がりだけ相互に間隙をおいてずれて位置してい
るように、ずらされて配置されている。このようにし
て、原画４において走査線３につき２倍の数の画素を走
査することができ、その際光電変換器６の構造嵩は実質
的に変わらず維持される。送り方向における相応に高い
走査分解能は送り速度を介して実現される。
にするために、２つのホトダイオード列８ａ，８ｂは走
査線３の方向において、第１のホトダイオード列８ａの
センサエレメント１０が第２のホトダイオード列８ｂの
センサエレメント１０に対して、ホトダイオード列８
ａ，８ｂの長手方向におけるセンサエレメント１０の１
／２の拡がりだけ相互に間隙をおいてずれて位置してい
るように、ずらされて配置されている。このようにし
て、原画４において走査線３につき２倍の数の画素を走
査することができ、その際光電変換器６の構造嵩は実質
的に変わらず維持される。送り方向における相応に高い
走査分解能は送り速度を介して実現される。
【００１４】２つのホトダイオード列８ａ，８ｂから読
み出されたアナログ画像信号は増幅器１１ａ，１１ｂに
おいて増幅されかつＡＤ変換器１２ａ，１２ｂにおいて
デジタル画像値に変換される。それからデジタル画像値
はＡＤ変換器１２に後置接続されている信号処理段１３
において、ホトダイオード列８ａ，８ｂの２つの画像信
号を１つの全体画像信号にまとめることによって、引き
続き処理される。２つの画像信号相互の位相のずれは信
号処理段１３においてデジタルフィルタリングによって
除去される。走査分解能の２倍化によって、例えば障害
となるエイリアッシング問題を大幅に回避することがで
きる。
み出されたアナログ画像信号は増幅器１１ａ，１１ｂに
おいて増幅されかつＡＤ変換器１２ａ，１２ｂにおいて
デジタル画像値に変換される。それからデジタル画像値
はＡＤ変換器１２に後置接続されている信号処理段１３
において、ホトダイオード列８ａ，８ｂの２つの画像信
号を１つの全体画像信号にまとめることによって、引き
続き処理される。２つの画像信号相互の位相のずれは信
号処理段１３においてデジタルフィルタリングによって
除去される。走査分解能の２倍化によって、例えば障害
となるエイリアッシング問題を大幅に回避することがで
きる。
【００１５】２つのホトダイオード列に代わって複数の
ホトダイオード列を相互にずらして配置して、走査分解
能を一層高めることも本発明の枠内にある。
ホトダイオード列を相互にずらして配置して、走査分解
能を一層高めることも本発明の枠内にある。
【００１６】図２には、カラー原画の走査のための光電
変換器６に対する実施例が示されている。光電変換器６
はこの場合３つのカラー選択ホトダイオード列１４，１
５，１６から成っており、これらによってカラー原画の
カラー成分「赤」、「緑」および「青」が検出される。
３つのカラー選択ホトダイオード列１４，１５，１６の
センサエレメント１０はそれぞれ、ホトダイオード列１
４，１５，１６の長手方向の拡がりにおいてセンサエレ
メント１０の拡がりの１／３だけ相互にずらされてい
る。
変換器６に対する実施例が示されている。光電変換器６
はこの場合３つのカラー選択ホトダイオード列１４，１
５，１６から成っており、これらによってカラー原画の
カラー成分「赤」、「緑」および「青」が検出される。
３つのカラー選択ホトダイオード列１４，１５，１６の
センサエレメント１０はそれぞれ、ホトダイオード列１
４，１５，１６の長手方向の拡がりにおいてセンサエレ
メント１０の拡がりの１／３だけ相互にずらされてい
る。
【００１７】図３にはカラー原画を走査するための光電
変換器６に対する別の実施例が示されている。光電変換
器６はこの場合、カラー成分「赤」、「緑」および
「青」に対するホトダイード列の３つの群１７，１８，
１９から成っている。それぞれの群１７，１８，１９は
同じカラー選択性の２つのホトダイオード列１７ａ，１
７ｂないし１８ａ，１８ｂないし１９ａ，１９ｂを有し
ている。それぞれの群１７，１８，１９の１つの２つの
ホトダイオード列１７ａ，１７ｂないし１８ａ，１８ｂ
ないし１９ａ，１９ｂは、ホトダイオード列の長手方向
においてセンサエレメント１０の拡がりの１／２だけず
らされて配置されている。
変換器６に対する別の実施例が示されている。光電変換
器６はこの場合、カラー成分「赤」、「緑」および
「青」に対するホトダイード列の３つの群１７，１８，
１９から成っている。それぞれの群１７，１８，１９は
同じカラー選択性の２つのホトダイオード列１７ａ，１
７ｂないし１８ａ，１８ｂないし１９ａ，１９ｂを有し
ている。それぞれの群１７，１８，１９の１つの２つの
ホトダイオード列１７ａ，１７ｂないし１８ａ，１８ｂ
ないし１９ａ，１９ｂは、ホトダイオード列の長手方向
においてセンサエレメント１０の拡がりの１／２だけず
らされて配置されている。
【００１８】相互にずらされているホトダイオード列は
有利には、１つの半導体サブストレートに共通に被着さ
れている。
有利には、１つの半導体サブストレートに共通に被着さ
れている。
【図１】黒白原画を走査線毎に画素毎に操作するための
平床式の走査装置のブロック略図である。
平床式の走査装置のブロック略図である。
【図２】カラー原画を走査するための光電変換器に対す
る実施例の概略図である。
る実施例の概略図である。
【図３】カラー原画を走査するための光電変換器に対す
る別の実施例の概略図である。
る別の実施例の概略図である。
１，２ 光源、 ３ 走査線、 ４ 原画、 ５ 対物
レンズ、 ６ 光電変換器、 ８ａ，８ｂ，１３，１
５，１６，１７ａ．１７ｂないし１８ａ，１８ｂないし
１９ａ，１９ｂ ホトダイオード列、 １７，１８，１
９ ホトダイード列の群、 １０ センサエレメント、
１３ 処理ユニット
レンズ、 ６ 光電変換器、 ８ａ，８ｂ，１３，１
５，１６，１７ａ．１７ｂないし１８ａ，１８ｂないし
１９ａ，１９ｂ ホトダイオード列、 １７，１８，１
９ ホトダイード列の群、 １０ センサエレメント、
１３ 処理ユニット
フロントページの続き (71)出願人 390009232 Ｋｕｒｆｕｅｒｓｔｅｎ−Ａｎｌａｇｅ 52−60，Ｈｅｉｄｅｌｂｅｒｇ，Ｆｅｄｅ ｒａｌ Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｇｅｒ ｍａｎｙ
Claims (7)
- 【請求項１】 原画（４）の走査された情報を電気信号
に変換するために少なくとも１つの光電変換器（５）を
用いて原画を走査線毎に画素毎に走査するための装置で
あって、原画（４）および光電変換器（６）は走査線
（３）の方向に対して垂直に相対的な送り運動を実施す
る形式のものにおいて、 前記光電変換器（６）は、それぞれ複数のセンサエレメ
ント（１０）を備えた少なくとも２つのホトダイオード
列（８ａ，８ｂ）を有しており、 該ホトダイオード列（８ａ，８ｂ）は送り運動の方向に
おいて前後に配置されておりかつその長手方向の拡がり
が実質的に走査線（３）の方向に延在しておりかつホト
ダイオード列（８ａ，８ｂ）は走査線（３）の方向にお
いて、個々のホトダイオード列におけるセンサ素子（１
０）が相互にずれて位置しているようにずらされて配置
されていることを特徴とする走査装置。 - 【請求項２】 前記光電変換器（６）は２つのホトダイ
オード列（８ａ，８ｂ）を有しておりかつ一方のホトダ
イオード列（８ａ）のセンサエレメント（１０）は他方
のホトダイオード列（８ｂ）のセンサエレメント（１
０）に対して、ホトダイオード列の長手方向においてセ
ンサエレメント（１０）の拡がりの１／２だけずれてい
る請求項１記載の走査装置。 - 【請求項３】 カラー原画（４）を走査するための光電
変換器（６）は３つのカラー選択ホトダイオード列（１
４，１５，１６）を有しておりかつ前記３つのカラー選
択ホトダイオード列（１４，１５，１６）のセンサエレ
メント（１０）はそれぞれ、ホトダイオード列の長手方
向の拡がりにおいてセンサエレメント（１０）の拡がり
の１／３だけ相互にずらされている請求項１記載の走査
装置。 - 【請求項４】 カラー原画（４）を走査するための光電
変換器（６）はそれぞれ同じカラー選択性の２つのホト
ダイオード列（１７ａ，１７ｂないし１８ａ，１８ｂな
いし１９ａ，１９ｂ）を備えた３つの群（１７，１８，
１９）を有しておりかつそれぞれの群（１７，１８，１
９）において２つのホトダイオード列（１７ａ，１７ｂ
ないし１８ａ，１８ｂないし１９ａ，１９ｂ）のセンサ
エレメント（１０）は相互にずらされている請求項１記
載の走査装置。 - 【請求項５】 それぞれの群（１７，１８，１９）にお
いて一方のホトダイオード列（１７ａ，１８ａ，１９
ａ）のセンサエレメント（１０）は他方のホトダイオー
ド列（１７ｂ，１８ｂ，１９ｂ）のセンサエレメント
（１０）に対してセンサエレメント（１０）の拡がりの
１／２だけずらされている請求項４記載の走査装置。 - 【請求項６】 ホトダイオード列は１つの半導体サブス
トレートに共通に配置されている請求項１から５までの
いずれか１項記載の走査装置。 - 【請求項７】 光電変換器（６）の信号出力側はＡＤ変
換器（１２ａ，１２ｂ）を介して画像評価段（１３）に
おけるデジタルフィルタに接続されている請求項１から
６までのいずれか１項記載の走査装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1998135348 DE19835348A1 (de) | 1998-08-05 | 1998-08-05 | Vorrichtung zur Abtastung von Vorlagen |
| DE19835348.0 | 1998-08-05 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000101805A true JP2000101805A (ja) | 2000-04-07 |
Family
ID=7876532
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11220099A Pending JP2000101805A (ja) | 1998-08-05 | 1999-08-03 | 原画の走査装置 |
Country Status (2)
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