DE3304241A1 - Verfahren zum photoelektrischen abtasten eines originalbildes - Google Patents

Verfahren zum photoelektrischen abtasten eines originalbildes

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Description

Anwaltsakte: P 951 DAINIPPON SCREEN SEIZO K.K.
Kyoto, Japan
Verfahren zum photoelektrischen Abtasten eines Originalbildes
Die Erfindung betrifft ein,Verfahren zum photoelektrischen Abtasten eines Originalbildes zum Erhalten von Bildsignalen in einer Bildabtast-Reproduktionsmaschine, wie einem farblosen Scanner, einem Farbscanner, einem Faksimile usw.; die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Abtasten einer Reihe von Abtastlinien gleichzeitig pro Umlauf eines Originalbildzylinders zum Zwecke des Aufnehmens von Bildsignalen in einer Anzahl, die jenen der Abtastlinien entspricht; hierbei wird ein reproduziertes Bild in der Bildabtast-Reproduziermaschine ausgeführt.
So erhält man beispielsweise bei kürzlich vorgeschlagenen Bildabtast-Reproduziermaschinen der Zylinder-Bauart wie bei einem Farbscanner oder einem Farbfaksimile Bildsignale, und zwar entsprechend einer Farbabtastlinie pro Umdrehung eines Originalbildzylinders. Um die Bildsignale rasch aufzunehmen, muß der Originalbildzylinder demgemäß bei hoher Drehzahl umlaufen. Demgemäß muß ein arithmetischer Kreis mit hoher Verarbeitungsgeschwindigkeit geschaffen werden, um Farbregulierungen wie beispielsweise eine Farbkorrektur, eine Gradationskontrolle usw. zu erzielen.
Wird aber der Originalbildzylinder bei einer Drehzahl umlaufen gelassen, die höher als die derzeit angewandte ist, um die Aufnahme-Zeitdauer des Originalbildes zu verringern, so lassen sich die Bildsignale nicht exakt lesen; dies geht beispielsweise auf ungenügende Intensität des dem Abtasten dienenden Lichtstrahles zurück.
Dennoch wurde ein sogenannter Layout Scanner entwickelt, der eine Anzahl von Reproduktionsbildern auf einem Film durch gewünschte Reproduktionsskalen in jeglicher gewünschter Layout-Position aus einer Mehrzahl von Originalbildern reproduzieren kann. Entsprechend der zunehmenden praktischen Anwendung solcher Layout Scanner ist eine höhere Aufnahmegeschwindigkeit (pickup-Geschwindigkeit) der Bildsignale vom Originalbild mit fortschreitender Technik sehr wünschenswert .
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum gleichzeitigen Abtasten einer Mehrzahl von Abtastlinien pro Umdrehung eines Originalbildzylinders zu schaffen, um Bildsignale von einer Anzahl aufzunehmen, die jener der Abtastlinie entspricht, wobei das Wiedergeben eines Reproduktionsbildes in einer Bildabtast-Reproduziermaschine wie beispielsweise einem Farbscanner oder einem Farbfaksimile durchgeführt wird, ohne daß die zuvor genannten Nachteile auftreten; außerdem soll die pickup-Geschwindigkeit der Bildsignale gesteigert werden, ohne daß die Umlaufgeschwindigkeit des Originalbildzylinders und die Ansprechgeschwindigkeit eines arithmetischen Kreises größer wird. Insbesondere soll das erfindungsgemäße Verfahren ohne die Anwendung jeglicher Photoverstärker (photomultiplier) auskommen; zum Aufnehmen von Bildsignalen soll eine Schar von Photosensoren als lichtaufnehmendes Element verwendet werden, umfassend Feststoffelemente wie Dioden oder CCDs (charged-coupled devices), die kleiner und leichter als herkömmliche photomultiplier sind.
Das erfindungsgemäße Verfahren umfaßt den Verfahrensschritt des Projizierens von Bildern eines jeden Abtast-Bildelementes auf dem Originalbild entsprechend einer Mehrzahl von einander benachbarten Abtastlinien in Hilfs-Abtastrichtungen auf jedem der Photosensor-Scharen zum Erzielen entsprechender Farbtrenn-Bildsignale durch eine pickup-Linse mittels eines Abtast-Lichtstrahles, der die Verbreitung der genannten Bilder und der genannten Abtastlinien erfaßt und dabei eine Mehrzahl von Bildern entsprechend der Mehrzahl von Abtastlinien gleichzeitig erzeugt.
Die Erfindung ist anhand der Zeichnung nähcer erläutert. Darin ist im einzelnen folgendes dargestellt:
Fig. 1 zeigt zur Erläuterung eines der Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Verfahrens einen Abtastkopf in schematischer Darstellung in Seitenansicht.
Fig. 2 veranschaulicht die gegenseitigen Positionen eines jeden abzutastenden Abtast-Bildelementes, das durch jeden der in Fig. 1 dargestellten Photosensor-Scharen abgetastet wird,
Fig. 3 veranschaulicht, in welcher Weise ein Ausführungsbeispiel der Abtastoperationen durchgeführt wird.
Fig. k veranschaulicht in schematischer Darstellung eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Die in Fig. 1 gezeigte schematische Ansicht einer Ausführungsform der Erfindung dient dem Erläutern des Prinzipes des erfindungsgemäßen Verfahrens. Ein Originalbild ist auf einen Originalbildzylinder 1 aufgezogen. Es wird mittels eines Lichtstrahles abgetastet, umfassend eine Mehrzahl von einander benachbarten Abtastlinien, beispielsweise sechs Abtastlinien. Es werden Bilder von sechs Mikrobildelementen der abgetasteten
Originalbilder auf jedem der Abtastlinien auf eine Photosensor-Schar 8 (photosensor array) projiziert, und zwar mittels einer Pickup-Linse 2, einem zweifarbigen Spiegel j5 (dichroic mirror) und mittels eines grünen (G) Parbtrennfilters 5> dessen Bildsignal, das einer jeden Abtastlinie entspricht, gleichzeitig erfaßt wird.
Andererseits wird Jedes Bild der Mikrobildelemente, die abzutasten sind, entsprechend jeweiligen Abtastlinien, enthalten im Lichtstrahl, der durch den zweifarbigen Spiegel 3 reflektiert wird, auf Photosensor-Scharen 9 und 10 projiziert, und zwar mittels eines zweifarbigen Spiegels 4, eines Rotfarb-(R) Trennfilters β und eines Blaufarb-(B) Trennfilters 7. Demgemäß wird jedes R- und G-Parbtrennsignal entsprechend jeweiligen Abtastlinien gleichzeitig erfaßt.
Wie durch eine ausgezogene Linie mit einem Pfeilkopf in Pig. I dargestellt, sind die Photosensoren in der Photosensor-Schar von größerer Anzahl als jeder einzelne jener anderen Photosensor-Scharen 9 und 10; weiterhin and die Photosensoren der Photosensor-Schar 8 derart angeordnet, daß sie Bildsignale aufnehmen können entsprechend Abtast-Bildelementen, die stets etwas zur Hauptabtastrichtung hin verschoben sind, verglichen mit jenen, die durch Photosensoren abgetastet werden, welche in den Photosensor-Scharen 9 und 10 enthalten sind.
In Fig. 2 ist ein Beispiel der Positions-Zuordnung jedes Bildelementes des auf die Photosensor-Scharen 8, 9 und 10 projizierten Originalbildes dargestellt, und zwar für den Fall des gleichzeitigen Lesens von Bildsignalen entsprechend vier Abtastlinien. In der Figur sind die Photosensor-Scharen derart angeordnet, daß jedes der auf die Photosensor-Scharen 9 und 10 projizierten Bildelemente aus der Hauptabtastrichtung um ein Bildelement verschoben sind, verglichen mit jedem der auf Photosensor-Schar 8 projizierten Bildelemente.
Flg. 2 zeigt außerdem die Neigung P der Abtastlinie und einen Zwischenraum Q zwischen dem auf Photosensor-Schar 8 projiziert en Bildelement unri jenen auf die Photosensor-Schar 9 undlO projizierten Bildelemente. Die Anzahl der Photosensoren wenigstens eines der Photosensor-Schar 8, 9 und 10 ist somit in stärkerem Maße als Jene der anderen Photosensor-Scharen angehoben, um jedes der Parbtrennsignale zu erhalten; die Anordnung ist etwas zur Hauptabtastrichtung des Originalbildes hin verschoben, um die Einzelheiten des Originalbildes durch digitales Verarbeiten des Bildes hervorzuheben. Es wird auf JA-OS 5β-8ΐΛθ verwiesen. Sollte keine Notwendigkeit bestehen, Einzelheiten des Originalbildes hervorzuheben oder zu betonen, oder lassen sich Signale zum Herausheben von Einzelheiten erlangen, so ist es unnötig, die Photosensor-Scharen in obiger Weise anzuordnen.
Jedes durch die jeweiligen Photosensor-Scharen 8, 9 und 10 afaßte Farbtrenn-Bildsignal wird in'der Reihenfolge der Bildelemente beispielsweise in einer Anzahl von Pufferspeichern festgehalten. Im Falle des in Fig. 2 wiedergegebenen Ausführungsbeispieles sind wenigstens drei Pufferspeicher vorgesehen, die an jeden der Fhtosensoren angeschlossen sind, die die jeweiligen Photosensor-Scharen 8, 9 und 10 bilden.
Die Abtast-Bildelemente auf den Originalbildsignalen werden durch jeden der Phtosensor-Scharen 8, 9 und 10 ausgelesen; Abtast-Bildelemente, von denen entsprechende Bildsignale in jeweilige Pufferspeicher geschrieben werden, die an jeden der Photosensoren angeschlossen sind, die ihrerseits die Pho.tosensor-Scharen 8, 9 und 10 bilden, sind von einem rechteckigen Rahmen 11 umgeben, der in Fig. 3 aus einer starken ausgezogenen Linie besteht.
Im folgenden soll die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform erläutert werden, wobei der Einfachheit halber zueinander rechtwinklig angeordnete Koordinaten verwendet werden. Hier-
4 it Seit
bei ist die Hauptabtastrichtung des Originalbildes die Y-Achse, während deren Hilfsabtastrichtung die X-Achse ist. Jedes Bildelement hat einen Koordinatenwert (X, Y).
In Fig. 3 werden das R-Farbtrenn-Bildsignal und das B-Farbtrenn-Blldsignal jeweiliger Bildelemente, gekennzeichnet durch Koordnatenwerte (2, 2), (3, 2), (4, 2) und (5, 2), mittels der Photosensor-Scharen 9 bzw. 10 ausgelesen. Deshalb wird in der dort dargestellten Abtastrichtung jedes Färbtrennsignal entsprechend jedem Bildelement zuvor durch die Photosensor-Schar 8 gelesen. Das G-Farbtrenn-Bildsignal entsprechend jedem der genannten Bildelemente, die zuvor in einem Pufferspeicher eingetragen wurden, vtrd aus dem vorbestimmten Pufferspeicher ausgelesen. Sodann wird das G-Farbtrennsignal dem arithmetischen Farbkreis eingespeist, der in dessen letzter Stufe angeordnet ist, zusammen mit dem R- und dem G-Farbtrenn-Bildsignal. Auf diese Weise werden wohlbekannte Normalfunktionen eines Farbscanners wie die Farbkorrektur, die Gradationskorrektur usw. im arithmetischen Farbkreis (color arithmetic circuit)durchgeführt.
Wie oben beschrieben, läßt sich gemäß der Erfindung jedes der Farbtrenn-Bildsi gnale entsprechend vier Abtastlinien gleichzeitig erhalten, so daß im Falle dieser Ausführungen die Abtastzeitdauer des Originalbildes auf ein Viertel von Jener gemäß im herkömmlichen Verfahren verkürzt werden kann.
Außerdem läßt sich entsprechend jeder Abtastlinie ein arithmetischer Farbkreis so gestalten, wie dies in der Beschreibung der japanischen Anmeldung Nr. 57- (Anmeldenummer noch nicht bekannt) vorgesehen ist; demgemäß ist es auch möglich, die Farbtrennung von Bildsignalen entsprechend jedem der Abtastlinien dadurch durchzuführen, daß sowohl in der Vorstufe als auch in der Nachstufe der arithmetischen Farbkreise Schalteinrichtungen vorgesehen werden, die so arbeiten, wie jene der vier Abtastlinien.
Wie ferner in der japanischen Patentanmeldung Nr. 50-82571 offenbart, lassen sich Einzelheiten des Originalbildes dadurch hervorheben, daß das Bild digital unter Anwendung des zweiten Differential-Operators verarbeitet wird.
Wird beispielsweise ein Detail-Betonungs-Signal entsprechend Bildelement (2, 2) gewünscht, dargestellt durch eine geneigte Linie in Pig. 3> so läßt sich ein Originalsignal zum Hervorheben des Details dadurch erzeugen, daß ein Wert des achtfachen des G-Parbtrenn-Bildsignalwertes des Bildelementes (2, 2) von der Summe des G-Farbtrennbildsignalwertes von acht Bildelementen (1, 2), (1, 3), (2, 3), (3, 3), (3, 2), (3, D, (3, 2) und (2, l) abgezogen wird, angeordnet im Bereich des Bildelementes (2, 2). In gleicher Weise wie oben beschrieben lassen sich Originalsignale zum Hervorheben von Einzelheiten entsprechend den Bildelementen (3, 2), (4, 2) und (5, 2) erzeugen.
Um bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ein Detail-Betonungs-Signal zu erzeugen, muß jede Photosensor-Schar derart angeordnet werden, daß das durch Photosensor-Schar 8 abgetastete Bildelement etwas zur Hauptabtastrichtung auf dem Originalbild hin ■vs'schoben wird, verglichen mit jenen Bildelementen, die gleichzeitig durch die anderen Photosensor-Scharen 9 und 10 abgetastet werden, und es muß ein Pufferspeicher an jedes einer Mehrzahl von Photosensoren angeschlossen werden, die die jeweiligen Photosensor-Scharen bilden.
Bei dem in Fig. 4 wiedergegebenen Ausführungsbeispiel wird ein solcher Pufferspeicher verwendet. Hier ist eine Photosensor-Schar 12 für das G-Farbtrenn-Bildsignal, wie durch eine mit Pfeilkopf versehene Linie in dieser Figur gezeigt, aus einer Anzahl von Photosensoren aufgebaut, die zum Erzeugen des Detail-Betonungs-Signales notwendig sind. Gemäß dem oben beschriebenen Aufbau werden die Auslesefunktion zum Auslesen Jedes der Farbtrennsignale entsprechend den vier Abtastlinien und die Erzeugungsfunktion zum Erzeugen des Detail-Betonungs-Signales gleichzeitig ausgeführt.
■£424
/ο
Der Einfachheit halber 1st daher die vorbeschriebene Ausführungsform als Beispiel benutzt worden, wobei Bildsignale entsprechend acht Bildelementen im Bereich eines markierten Bildelementes zum Erzeugen eines Detail-Betonungs-Signales verwendet werden. Es ist jedoch auch möglich, Bildsignale zu verwenden, die 24 oder mehr als 24 Abtast-Bildelemente im Bereich eines markierten Abtast-Bildelementes entsprechen. Ein Fall wie der letztgenannte ist daher in der Praxis zu bevorzugen.
Wie oben beschrieben, ist es mittels der Erfindung möglich, Bildsignale zu lesen, die einer Mehrzahl von Abtastlinien entsprechen, so daß im Vergleich mit dem herkömmlichen Verfahren die zum Abtasten des Originalbildes notwendige Zeitspanne ganz bedeutend verringert werden kann. Da ferner die Photosensor-Schar als lichtaufnehmendes Element statt eines Photomultipliers feste Elemente verwendet, läßt sich der Abtastkopf kompakter und leichter gestalten. Die Erfindung ist daher sehr praktisch, wirksam und verringert die Herstellungskosten.
Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wird pro Abtast-Bildelement eine Photosensor-Schar vorgesehen, es läßt sich jedoch auch eine Mehrzahl von Photosensor-Scharen, beispielsweise 2 bis 4 pro Abtastbildschar, vorsehen. Man kann bei dem Ausführungsbeispiel eine Mehrzahl von Photosensor-Scharen oder Einheiten nicht nur für das G-Farbtrenn-Bildsignal vorsehen, sondern auch für das R-Farbtrenn-Bildsignal. fc-ner ist es möglich, eine Mehrzahl von Photosensor-Scharen sowohl für das G- als auch für das R-Farbtrenn-Bildsignal vorzusehen, so daß die Anzahl der hierbei erzeugten unscharfen Signale frei veränderbar ist.
06.02.83
DrW/MJ
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Claims (6)

  1. Anwaltsakte: " DAINIPPON SCREEN SEIZO K.K.
    Kyoto, Japan
    PATENTANSPRÜCHE
    ΐλ Verfahren zum photoelektrischen Abtasten eines Originalbildes, um gleichzeitig Bildsignale in einer Bildabtast-Reproduziermaschine zu erhalten, gekennzeichnet durch den folgenden Verfahrensschritt:
    Es werden Bilder eines jeden Abtast-Bildelementes auf das Originalbild projiziert, entsprechend einer Mehrzahl von einander benachbarten Abtastlinien in Hilfs-Abtast-Richtung auf jeder Photosensor-Schar zum Erzeugen jeweiliger Farbtrennbildsignale mittels einer Pickup-Linse durch einen Abtast-Lichtstrahl, der die Bereiche der ge- nannten Bilder und der genannten Abtastlinien überstreicht, wobei eine Mehrzahl von Bildern entsprechend der genannten Mehrzahl von Abtastlinien gleichzeitig erhalten werden kann.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der genannten Photosensor-Scharen derart aufgebaut ist,- daß sie eine geringere Anzahl von Photosensoren in der Hilfsabtastrlchtung als jene umfaßt, die in den anderen Photosensor-Scharen enthalten sind, und daß Bilder eines jeden der genannten Abtast-Bildelemente, die auf die frühere Photosensor-Schar projiziert werden, zur Haupt-Abtastrichtung hin um wenigstens ein Bildlement verschoben sind, verglichen mit jenen der genannten Bildabtastelemente, die auf die letztgenannten Photosensor-Scharen projiziert werden.
  3. J. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der genannten Photosensor-Scharen derart aufgebaut ist, daß sie eine größere Anzahl von Photosensoren umfaßt als jene, die in den anderen Photosensor-Scharen in der Hilfsabtastrichtung enthalten sind, und daß eine Mehrzahl von Stufen von Photosensor-Scharen vorgesehen ist, so daß Bilder eines jeden der auf die früheren Photosensoren projizierten Abtastbildelemente auf Bilder von Abtast-Bildelementen vor und nach jenen Abtast-Bildelementen projiziert werden, die auf die letzteren Photosensor-Scharen projiziert werden.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß •an jeden Photosensor, der die Photosensorscharen zum Erzeugen der genannten Parbseparations-Signale ein Pufferspeicher angeschlossen ist.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Phcbosensor-Schar aus Abtast-Bildelementen besteht.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl der genannten Photosensor-Scharen nicht nur zum Erlangen des G-Farb-Separations-Bildsignales, sondern auch zum Erlangen des R-Parb-Separations-Bildslgnales vorgesehen ist.
    06.02.83
    DrW/MJ
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