DE69221523T2

DE69221523T2 - Bildlesegerät

Info

Publication number: DE69221523T2
Application number: DE69221523T
Authority: DE
Inventors: Nobumasa Fukuzawa; Akiyoshi Kimura
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1991-04-08
Filing date: 1992-04-07
Publication date: 1998-02-26
Anticipated expiration: 2012-04-08
Also published as: EP0508361A2; US5283698A; DE69221523D1; EP0508361A3; EP0508361B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein digitales Bildlesegerät zum Lesen eines Originalbilds unter Verwendung eines Festkörper-Bildaufnahmeelements, wie z. B. einer ladungsgekoppelten Einrichtung (nachstehend abgekürzt als eine CCD bezeichnet), und in mehr besonderer Weise das Justieren z. B. des optischen Betriebszustands in einem digitalen Bildlesegerät.

Bemerkungen zum Stand der Technik

In einem herkömmlichen Spaltbelichtungs-Bildlesegerät unter Verwendung eines Zeilensensors, wie z. B. einer COD, werden die meisten Justierverfahren im Fertigungsbereich unter Verwendung von Lehren bzw. Justiervorrichtungen ausgeführt.
Ein herkömmliches Justierverfahren wird nachstehend mit Bezug auf Fig. 1 und Fig. 2 beschrieben. In Fig. 1 weisen optische Elemente zum Ausrichten eines Originalbilds auf eine CCD hauptsächlich eine Vollauf-Spiegeleinheit 93 auf, mit einem Schlitz 91, einem ersten Spiegel 92 und einer Beleuchtungseinrichtung (nicht gezeigt), ferner eine Halblauf-Spiegeleinheit 96 mit dem zweiten Spiegel 94 sowie dem dritten Spiegel 951 und weiterhin eine Bilderzeugungseinheit 100 mit einer Fokussierungslinse 97 zum Fokussieren eines Original bilds in einem verkleinerten Maßstab auf die CCD, einer CCD 98 und einer CCD-Ansteuereinrichtung 99.
Beim Justieren sind die zu beachtenden Punkte nicht nur grundlegende Punkte im Hinblick auf das optische Element, wie z. B. die Vergrößerung, das Auflösungsvermögen einer Linse und dergleichen, sondern auch die der Schlitzbelichtung zugehörigen Justierzustände. Die zugehörigen Justierzustände umfassen: die Genauigkeit eines rechten Winkels einer Mittellinie Q des Schlitzes 91 mit Bezug auf die Abtastrichtung (eine Richtung P in Fig. 1) der Vollauf-Spiegeleinheit 93, die Parallelität zwischen der Mittellinie Q des Schlitzes und einer Längsachse R der CCD 98 sowie die Übereinstimmung (nachstehend als Synchronitätsjustierung bezeichnet) zwischen der Mittellinie Q des Schlitzes und der Längsachse R der CCD in der Richtung der kurzen Seite des Schlitzes durch die optischen Elemente.
Bei dem Justierverfahren im Fertigungsbereich wird eine in Fig. 2 gezeigte Schablone 101 in der Position eines Kontaktglases (nicht gezeigt) gehalten und wird von der rückseitigen Oberfläche beleuchtet, um ein Bild der Schablone 101 auf der CCD 98 zu erzeugen.
In diesem Fall wird normalerweise das folgende Verfahren-angewendet. CCD-Ausgangssignale werden durch einen Personalcomputer 102 verarbeitet, so daß das Auflösungsvermögen unter Verwendung eines Abschnitts A auf der Schablone 101 justiert wird, die Vergrößerung auf der Grundlage des Abstands eines Abschnitts B justiert wird, die Synchronitätsjustierung auf der Grundlage eines geschrägten Schablonenteils C erfolgt und die Genauigkeit des rechten Winkels auf der Grundlage eines Abschnitts D justiert wird, wobei die Überwachung durch Beobachten eines Monitors 103 erfolgt.
Wenn jedoch bei dem Bildlesegerät gemäß dem Stand der Technik eines der optischen Elemente, welches einen optischen Pfad zum Fokussieren des vom-Original reflektierten Lichts über eine Fokussierungslinse und eine Vielzahl von Spiegeln auf eine CCD ausbildet, infolge einer durch den Markt bedingten Beeinflussung der Fertigung zu ersetzen ist, besteht die Schwierigkeit darin, ein Justierung auszuführen, wenn keine Lehre für den Fertigungsbereich vorliegt, es sei denn, daß die Schablone 101 (mit der rückseitigen Belichtungseinrichtung), der verarbeitende Personalcomputer 102, der Monitor 103 und dergleichen verwendet werden können. Aus diesem Grund muß ein zu justierender Abschnitt unter Beobachtung der Bilder nach und nach gesucht werden. Somit kommt die konstruktive Gestaltung des Bildlesegeräts den Bedingungen des Marktes nicht entgegen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die herkömmlichen Probleme zu lösen und ein Bildlesegerät zu schaffen, in welchem das Justieren der vorstehend erwähnt en Betriebszustände des optischen Aufbaus leicht und exakt ausführbar ist, insbesondere der Genauigkeit des rechten Winkeis und die Synchronitätsjustierung, welche auf der Grundlage eines ausgegebenen Bilds auf einfache Weise, ohne daß eine spezielle Lehre erforderlich ist, nicht beurteilt werden können.
Um die vorstehend erwähnte Aufgabe zu lösen, wird ein erfindungsgemäßes Bildlesegerät aufgezeigt, welches die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 zeigt schematisch eine Ansicht des Aufbaus eines herkömmlichen Bildlesegeräts und ein Justierverfahren der optischen Betriebszustände,
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht des Aufbaus einer Schablone,
Fig. 3 zeigt schematisch eine Schnittansicht des Aufbaus eines Bildlesegeräts gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 4 zeigt schematisch in Explosionsdarstellung eine Draufsicht des Aufbaus des optischen Pfads des in Fig. 3 gezeigten Bildlesegeräts,
Fig. 5 zeigt eine Draufsicht eines Schlitzes des in Fig. 3 gezeigten Bildlesegeräts,
Fig. 6 zeigt eine Draufsicht des Hauptteils einer CCD,
Fig. 7 zeigt eine vergrößerte Ansicht der Fig. 6,
Fig. 8 zeigt perspektivisch eine Ansicht einer Fokussierungseinheit,
Fig. 9 zeigt eine Schnittansicht des Hauptteils in Fig. 8,
Fig. 10 zeigt eine Draufsicht der Ausbildung eines Schlitzes eines Bildlesegeräts gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 11A zeigt schematisch eine perspektivische Ansicht eines Schlitzes und eines Beleuchtungssystems eines Bildlesegeräts gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und Fig. 11b zeigt eine vergrößerte Ansicht des Hauptteils in Fig. 11A,
Fig. 12A zeigt eine Ansicht des Aufbaus eines optischen Systems des in Fig. 11A und Fig. 11B gezeigten Bildlesegeräts, und Fig. 12B zeigt eine Ansicht zur Erläuterung einer Zeilensensorausgabe nahe eines Schablonenöffnungsabschnitts des Bildlesegeräts,
Fig. 13 zeigt eine Ansicht eines Zustands, wenn der Neigungswinkel einer 7schlitzkante des Schablonenöffnungsabschnitts des in Fig. 11A und Fig. 11B gezeigten Geräts auf einen Winkel von 45º eingestellt ist,
Fig. 14 zeigt schematisch eine Ansicht eines Farbbildlesegeräts gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 15 zeigt eine schematische Ansicht des Hauptteils eines Farbbildlesegeräts mit einer Lagejustiereinrichtung gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 16 zeigt eine Ansicht zur Erläuterung einer normalen Ausgangswellenform eines Zeilensensors, und
Fig. 17A und Fig. 17B zeigen Ansichten zur Erläuterung unnormaler Ausgangswellenformen des Zeilensensors.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben.
Fig. 3 zeigt schematisch eine Schnittansicht des Aufbaus eines Bildlesegeräts gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und Fig. 4 zeigt schematisch in Explosionsdarstellung eine Draufsicht des Aufbaus des optischen Pfads des in Fig. 3 gezeigten Geräts.
In Fig. 3 weist eine Vollauf-Spiegeleinheit 1 eine Beleuchtungslampe 11 zum Beleuchten eines Originals, Reflektorkappen 12, 13 und 14, einen ersten Spiegel 15 und einen Schlitz 16 zum Abschirmen von übermäßigem Licht auf. Eine Haiblauf- Spiegeleinheit 2 weist den zweiten Spiegel 21 und den dritten Spiegel 22 auf. Eine Bilderzeugungseinheit 3 weist eine Fokussierungslinse 31, eine CCD 32 und eine CCD-Ansteuereinrichtung 33 auf. Ein auf einer Originaltisch-Glästafel 4 angeordnetes Original wird durch die Vollauf-Spiegeleinheit 1 Öptisch abgetastet. Das durch ein Original reflektierte Licht, welches durch den Schlitz 16 tritt, wird durch den zweiten Spiegel 21 und den dritten Spiegel 22 der Halblauf- Spiegeleinheit 2 zur Bilderzeugungseinheit 3 geleitet und auf die CCD 32 fokussiert.
Der Schlitz 16 weist eine Öffnung auf, welche sich in der Ausrichtung der Bildelemente erstreckt, im Vergleich zu einer Richtung senkrecht zu der Ausrichtung der Bildelemente der CCD 32.
Fig. 4 zeigt die Längsrichtung des in Fig. 3 gezeigten optischen Pfads. Eine durch A bezeichnete Breite entspricht einer maximalen Originallesebreite (etwa 300 mm). In dieser Ausführungsform liest die CCD 32 ein Original mit 400 dpi (Punkte/Zoll) und weist 5000 Bildelemente in ihrer Längsrichtung auf. Daher kann die CCD 32 auf einem Original ein Bild einer Breite von 317,5 mm (= 5000 x 25,4/400) lesen. In der Praxis weisen die Bildelemente an den zwei Endabschnitten der CCD 32 einen ausreichenden Rand auf, selbst unter Berücksichtigung eines Lagefehlers in einer Richtung eines Pfeils D in Fig. 4.
Fig. 5 zeigt eine Draufsicht des Schlitzes 16, welche mit Bezug auf Fig. 3 erläutert wird. Wie in Fig. 5 gezeigt, ist der Schlitz 16 mit einer Öffnung ausgebildet, welche eine größere Fläche 1 x E (E beträgt etwa 0,5 bis 10 mm) als die Breite entsprechend der maximalen Originallesebreite A aufweist. Ein superfeiner Schlitz mit einer Länge 11 und einer Breite C (C beträgt etwa 10 µm bis 1 mm) ist in der Mitte jedes der zwei Endabschnitte der Öffnung ausgebildet. Zu diesem Zeitpunkt ist eine Gesamtöffnungslänge L (L = l + 211) des Schlitzes 16 größer als die Breite entsprechend einer lesbaren Breite B der CCD 32 ausgebildet.
Fig. 6 zeigt eine Draufsicht eines Endabschnitts der CCD 32, und Fig. 7 zeigt eine vergrößerte Ansicht der Fig. 6. In Fig. 6 weist ein Bildleseelementchip 41 der CCD 32 normalerweise eine Größe von 10 µm² auf. In Verbindung mit der Fokussierungslinse 31 ist eine Lichtaufnahmefläche entsprechend der maximalen Originallesebreite A ein Abschnitt a, und die überzähligen Bildelemente b befinden sich außerhalb der Lichtaufnahmefläche a (an den zwei Endabschnitten). Von den überzähligen Bildelementen b ist ein Maskierungselement 51 auf Bildelementen in einer Fläche c angeordnet, und ein Schlitz 52 mit einer Breite F ist in dem mittleren Abschnitt des Maskierungselements 51 erzeugt, so daß kein Licht auf die Bildelemente in der Fläche c auftreffen kann, es sei denn, daß Licht durch den Schlitz 52 mit der Breite F eintritt. Die Breite F des Schlitzes ist auf der Grundlage der Genauigkeit bestimmt, welche nach dem Justieren erforderlich ist, und die Breite C des Schlitzes 16 ist nahe einem Original angeordnet.
Zu dem vorstehend erwähnten Aufbau wird nachstehend ein Justierverfahren erläutert. Da die superfeinen Abschnitte 11 des Schlitzes 16, welche nahe einem Original angeordnet sind, vorgesehen sind, um eine Breite größer als die Breite B entsprechend aller Bildelemente der CCD 32 zu definieren, wie in Fig. 5 gezeigt ist, fällt Licht, welches durch die superfeinen Abschnitte 11 des Schlitzes 16 tritt, auf den Maskierungsabschnitt c auf, welcher an den zwei Endabschnitten der CCD 32 angeordnet ist.
Beim aktuellen Justieren wird unbedrucktes Papier auf der Originaltisch-Glastafel 4 angeordnet, und die Beleuchtungslampe 11 wird eingeschaltet. Die Ausgaben der CCD 32 werden als Eingabe der CCD-Ansteuereinrichtung 33 zugeleitet, welche normalerweise in dem Bildlesegerät angeordnet ist, und die Ausgaben der Bildelemente c der Maskierungselemente 51 in Fig. 7 werden überwacht. In einem Überwachungsverfahren beim Justieren im Fertigungsbereich, wie in Fig. 1 gezeigt, können die Ausgaben der CCD-Ansteuereinrichtung 33 durch einen externen Personalcomputer verarbeitet werden und auf einer Kathodenstrahlröhre CRT angezeigt werden. Wenn jedoch die Fokussierungseinheit 3, die Vollauf-Spiegeleinheit 1 oder die Halblauf-Spiegeleinheit 2 im Anwenderbereich zu ersetzen ist, wird das Bildlesegerät in einen Justiermodus versetzt. Wenn in diesem Modus Licht einer vorbestimmten Lichtmenge auf die Bildelemente c in den Maskierungselementen 51 auftreffen kann, wird eine LED auf einer Bedieneinheit des Bildlesegeräts eingeschaltet und somit das Justieren der Relativlagebeziehung zwischen der CCD 32 und dem Schlitz 16 gestattet.
Es können einige Einrichtungen zum Justieren der Relativlagebeziehung vorgeschlagen werden. Ein Verfahren zum Justieren der Lagebeziehung seitens der Bilderzeugungseinheit 3 wird nachstehend mit Bezug auf Fig. 8 und Fig. 9 erläutert.
Fig. 8 zeigt perspektivisch eine Ansicht der Bilderzeugungseinheit 3, und Fig. 9 zeigt eine vergrößerte Teilansicht der Fig. 8. Die Bilderzeugungseinheit 3 ist mit einer Grundplatte 64 des Bildlesegeräts durch drei Stifte 61, 62 und 63 ausgerichtet. Die Stifte 61 bis 63 sind mit Gewinde versehen und stehen mit Justiermuttern 65 und Befestigungsmuttern 66 in Wirkverbindung. Mit diesen Elementen wird ein Linsentrag- Grundkörper 67 fest angeordnet und ausgerichtet. Wenn die mit dem Stift 61 in Wirkverbindung stehende Justiermutter 65 gedreht wird, neigt sich die Fokussierungseinheit 3 in eine Richtung eines Pfeils H in Fig. 8, und die Justierung in der vorstehend beschriebenen Synchronitätsrichtung ist erreichbar. Wenn die mit dem Stift 62 oder dem Stift 63 in Wirkverbindung stehende Justiermutter (nicht gezeigt) gedreht wird, neigt sich die Bilderzeugungseinheit 3 in-eine Richtung eines Pfeils G in Fig. 8, und die Parallelität-Justierung, d. h. die Justierung des rechten Winkels zwischen der Längsrichtung a des Schlitzes 16 und der Längsrichtung b der CCD 32, ist erreichbar. Daher werden die Justiermuttern 65 gedreht, während ein Justiermonitor oder eine vorbestimmte LED-Ausgabe auf der Bedieneinheit im Anwenderbereich beobachtet wird, so daß das Licht, welches durch die superfeinen Abschnitte des Schlitzes 16 verläuft, in die Schlitze 52 der Maskierungselemente 51 der CCD 32 eintreten kann. Somit ist die Längsrichtung a des Schlitzes 16 nahezu vollkommen mit der Längsrichtung b der CCD 32 in Übereinstimmung bringbar, und die Synchronität sowie der rechte Winkel sind leicht und exakt justierbar.
Als eine andere Einrichtung zum Justieren der Relativiagebeziehung ist die Vollauf-Spiegeleinheit 1 oder die Halblauf- Spiegeleinheit 2 feinjustierbar oder es kann eine Schiene (nicht gezeigt) justiert werden, entlang welcher die Vollauf-Spiegeleinheit 1 oder die Haiblauf-Spiegeleinheit 2 abtastet. Wird diese Ausführungsform in diesen Justierverfahren angewendet, wie sie vorstehend beschrieben sind, kann das Justieren leicht und exakt ausgeführt werden.
Vom Gesichtspunkt der Wartung im Anwenderbereich ist zu bevorzugen, das Justieren eher durch Bewegen der nahe der Onginaltisch-Glastafel 4 angeordneten Vollauf-Spiegeleinheit 1 als durch Justieren durch Bewegen der in dem Gerät angeordneten Bilderzeugungseinheit 3 auszuführen. In diesem Fall ist die Vollauf-Spiegeleinheit 1 angeordnet, um das Justieren des rechten Winkels und die Synchronitätsjustierung zu gestatten.
Fig. 10 zeigt eine Draufsicht eines Schlitzes, welcher auf der Seite der Originaloberfläche gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angeordnet ist. In Fig. 10 ist ein Schlitz mit einer Breite E in einem Bereich aus gebildet, welcher eine Länge aufweist, die jene einer Fläche A, entsprechend der maximalen Bildlesebreite, übersteigt, und superfeine Schlitze mit einer Breite C sind außerhalb der Schlitze erzeugt, wie in der ersten Ausführungsform Nicht-Öffnungsabschnitte 81 sind an den Grenzen zwischen dem Schlitz und den superfeinen Schlitzen ausgebildet. Mit diesem Aufbau sind nicht nur die Synchronitätsjustierung und die Justierung des rechten Winkels ausführbar, wie in der ersten Ausführungsform, sondern auch, wenn der Abstand der Nicht-Öffnungsabschnitte 81 im voraus einer Hauptkörper-CPU eingegeben wird, und die Vergrößerungsjustierung kann leicht undexakt durch Lesen des Kein-Licht-Eintritts-Abstands der Bildelemente auf der CCD 32 ausgeführt werden, ohne daß eine spezielle Lehre im Anwenderbereich erforderlich ist.
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind su perfeine Schlitze an den zwei Endabschnitten eines Schlitzes auf der Seite des Originals erzeugt, und Schlitze sind ebenso auf den Abschnitten der überzähligen Bildelemente der CCD ausgebildet. Somit werden die Schlitze veranlaßt, beim Justieren einander zu entsprechen, so daß der Justierprozeß vereinfacht und die Justiergenauigkeit erhöht werden können. Wenn die superfeinen Schlitze jedoch nur zum Schlitz auf der Seite der Originaloberfläche angeordnet werden, zeigt sich, daß die Abschnitte mit der Breite C auf die Bildelementflächen der CCD projiziert werden, mit Bezug auf die belichtungswirksame Breite, welche die Breite E in Fig. 5 aufweist, und ein Belichtungsrand von (E - C)/2 vorgesehen werden kann. Selbst wenn daher das Bildlesegerät eine Änderung der Lebensdauer, andere zeitbedingte Veränderungen, eine durch eine Bewegung eines Hauptkörpers verursachte Verwerfung und dergleichen erfährt, ist der Rand der Größe (E - C) /2 nach dem Justieren vorsehbar, und beim Justieren im Anwenderbereich kann eine ausreichende Breite gewährleistet werden. Wie in Fig. 6 und Fig. 7 gezeigt, ist in dem Fall, wenn die Schlitze auf den Abschnitten der überzähligen Bildelementabschnitte der CCD 32 erzeugt sind, die Justierung in einem Grad ausführbar, in welchem ein Bild entsprechend dem Schlitz mit der Breite C auf der Seite des Originals auf die Mitte der Bildelemente auf der CCD 32 projiziert wird. Demzufolge wird die Justiergenauigkeit weiter erhöht.
Da die superfeinen Schlitzabschnitte, wie vorstehend erfindungsgemäß beschrieben, eine Breite aufweisen, welche in der Richtung der kurzen Seite geringer als jene eines Schlitzes auf der Seite des Originals ist, an den zwei Endabschnitten des Schlitzes erzeugt sind, kann die Übereinstimmungsgenauigkeit zum Verursachen, daß die Mittellinien in der Richtung der kurzen Seite eines Lesesensors, wie z. B. eines Festkörper-Bildaufnahmeelements (z. B. einer CCD), und der Schlitz auf der Seite des Originals einander übereinstimmen, erhöht werden. Ferner ist die vorliegende Erfindung besonders wirkungsvoll für Farbbildlesegeräte, welche im Zusammenhang mit einem Gerät beschrieben sind, in welchem die Leseposition immer in dem Mittelabschnitt eines Schlitzes angeordnet werden muß, da das Gleichgewicht der auf drei Zeilen einfallenden Lichtmengen wesentlich das Farbgleichgewicht eines gelesenen Bilds beeinflußt, wie in einem digitalen Farbbildlesegerät, welches eine Vielzahl von CCDs verwendet, wie z. B. einen 3-Zeilensensor, und eine Farbtrenneinrichtung, und in einem Gerät, in welchem reflektiertes Licht aus einer Position anders als eine tatsächliche Leseposition des durch den Schlitz tretenden Lichts die Lesegenauigkeit nachteilig beeinflußt.
Wie vorstehend beschrieben, weist das Bildlesegerät die Vollauf-Spiegeleinheit 1 mit der Beleuchtungslampe 11 und dem Schlitz 16 auf. Ein Original auf der Originaltisch-Glastafel 16 wird durch die Beleuchtungslampe 11 beleuchtet, und das durch das Original reflektierte Licht wird durch die Halblauf-Spiegeleinheit 2 zu der CCD 32 in der Bilderzeugungseinheit 3 geleitet.
Ein Paar von zusätzlichen Schlitzen, mit einer Breite geringer als die Breite des Schlitzes 16 in dessen Richtung der kurzen Seite, ist an den zwei Endabschnitten in der Längsrichtung des Schlitzes 16 erzeugt. Die durch die zusätzlichen Schlitze verlaufenden Lichtkomponenten werden zu Abschnitten außerhalb des nutzbaren Bildbereichs der CCD 32 geleitet, und die Positionen der optischen Elemente des Bildlesegeräts werden auf der Grundlage der in diesen Abschnitten aufgenommenen Informationen justiert.
Als die bevorzugte Ausführungsform sind Schlitzelemente mit einer Breite geringer als die Breite des nutzbaren Bildbereichs in der Richtung der kurzen Seite oder Maskierungselemente zu lichtaufnehmenden Bildelementbereichen eines Festkörper-Bildaufnahmeelements angeordnet, auf welchem durch die zusätzlichen Schlitze tretende Lichtkomponenten fokussiert werden.
Erfindungsgemäß sind die zusätzlichen Schlitze an den zwei Endabschnitten des Schlitzes zum Abschirmen überschüssigen Lichts angeordnet, und Schlitze kleiner als eine nutzbare Bildelementfläche sind an den zwei Endabschnitten des Festkörper-Bildaufnahmeelements erzeugt, so daß die Justierung im rechten Winkel mit hoher Genauigkeit und die Synchronitätsjustierung ohne Verwendung einer speziellen Lehre ausführbar sind.
Die dritte erfindungsgemäße Ausführungsform eines Bildlesegeräts wird nachstehend beschrieben.
Fig. 11A und Fig. 11e zeigen ein Beleuchtungssystem, aufgebaut aus einem Schlitz 211 mit einem Schablonenöffnungsabschnitt 210 auf einem Abschnitt außerhalb eines nutzbaren Bildbereichs eines erfindungsgemäßen Bildlesegeräts, einer Halogenlampe 220 zum Beleuchten eines Originals 302, welches auf einer Originaltisch-Glastafel 301 angeordnet ist, und Reflexionskappen 201 und 202. Der Schlitz 211 wird durch Tragabschnitte 215, 215a, 215b, 216 und 216a getragen. Fig. 12A zeigt schematisch eine Ansicht des gesamten Bildleseabtastsystems. In Fig. 12A wird ein Bild des Originals 302, welches durch die Halogenlampe 220 beleuchtet wird, durch Abtastspiegel 303a, 303b und 303c sowie eine Fokussierungslinse 304 auf einen Zeilensensor 305 fokussiert. Fig. 12A zeigt auch schematisch den Ablauf einer Zeilensensorausgabe, welche aus dem Schablonenöffnungsabschnitt 210 des Schlitzes 211 erlangt wird.
Die Ausführungsform wird nachstehend ausführlich beschrieben. In einem Fertigungsbereich wird die optische Justierung unter Verwendung einer Speziallehre bzw. einer Spezialvorrichtung ausgeführt, und die Relativlagebeziehung wird durch eine Relativlage-Justiereinrichtung 350 justiert, so daß der Zeilensensor 305 eine Mitte J des Schlitzes 211 lesen kann. Wie vorstehend beschrieben, wird in dem Fertigungsbereich die Relativiagebeziehung zwischen dem Schlitz 211 und dem Zeilensensor 305 infolge einer Schwingung oder eines Falls während des Transports oder infolge Unebenheit eines Platzes, auf welchem das Bildlesegerät angeordnet ist, verschoben, und die Leseposition des Zeilensensors 305 wird von der in Fig. 11B gezeigten Schlitzmitte J in eine Richtung eines Pfeils H oder I verschoben. Im Anwenderbereich liegt keine Einrichtung zum Erfassen der Verschiebung vor.
Somit sind-die Schablonenöffnungsabschnitte gemäß der in Fig. 11B gezeigten Ausführungsform an den zwei Endabschnitten (nur eine Seite ist in Fig. 11B gezeigt) des Schlitzes erzeugt, um die Enden einer Schlitzöffnung 213 zu neigen, und rechteckförmige Öffnungsabschnitte 230 sind in den zwei Endabschnitten eines lichtabschirmenden Abschnitts 212 ausgebildet. Die Relativlagebeziehung zwischen dem Schlitz 211 und dem Zeilensensor 305 ist aus Zeilensensorausgaben entsprechend den Öffnungsabschnitten 230 erfaßbar.
Eine Operation mit Ausführung der Erfassung wird nachstehend beschrieben. Die Halogenlampe 220 beleuchtet ein Original, wie z. B. unbedrucktes Papier oder eine Tönungsplatte, so daß eine Zeilensensorausgabe vom Original oder der Tönungsplatte erhalten werden kann. Zu diesem Zeitpunkt ist die Zeilensensorausgabe entsprechend den Schablonenöffnungsabschnitten 210 an den zwei Enden des Schlitzes, wie in Fig. 12B gezeigt ist. Wenn der Zeilensensor 305 die Schlitzmitte J liest, wird der Abstand zwischen einer Kante 230a des rechteckförmigen Öffnungsabschnitts 230, welcher in dem Endabschnitt des Schlitzes 211 ausgebildet ist, und einer schrägen Schlitzkante 211a gleich L&sub0;, und die Zeilensensorausgabe entsprechend diesem Abstand wird aus den L&sub0;'-Bildelementen erhalten. Wenn der Zeilensensor 305 eine Position liest, welche von der Schlitzmitte J in die Richtung des Pfeils H verschoben ist, wird die Zeilensensorausgabe entsprechend dem Abstand zwischen der Kante 230a des rechteckförmigen Öffnungsabschnitts 230 und der schrägen Schlitzkante 211a aus den LA'-Bildelementen erhalten (LA' < L&sub0;). Wenn im Gegensatz dazu der Zeilensensor 305 eine Position liest, welche von der Schlitzmitte J in die Richtung des Pfeils I verschoben ist, wird die Zeilensensorausgabe entsprechend dem Abstand zwischen der Kante 230a des rechteckförmigen Öffnungsabschnitts 230 und der schrägen Schlitzkante 211a aus den LB'-Bildelementen erhalten (LB ) L&sub0;). Auf der Grundlage der vorstehend beschriebenen Fakten, wenn L'-Bildelemente, entsprechend dem Ausgabeabstand zwischen der Kante 230a des Öffnungsabschnitts 230 und der schrägen Schlitzkante der Zeilensensorausgabe, welche sich aus dem Schablonenöffnungsabschnitt 210 an jedem Ende des Schlitzes ergibt, durch eine Verarbeitungseinrichtung 351 mit dem Mittenwert L&sub0;' verglichen werden, ist die Verschiebungsrichtung (H oder I) des Zeilensensors mit Bezug auf den Schlitz erfaßbar.
Wenn der Neigungswinkel der Schlitzkante 211a bestimmt wird, kann nicht nur die Verschiebungsrichtung sondern auch die Verschiebungsmenge erfaßt werden. Wenn z. B. ein Neigungswinkel α der Schlitzkante auf einen Winkel von 45º eingestellt ist und da Lx Ly ist, weisen eine Verschiebungsmenge in der Nebenabtastrichtung (der Richtung des Pfeils H oder I) und eine Verschiebungsmenge (L - L&sub0;) in der Hauptabtastrichtung ein Verhältnis von 1 : 1 auf. Unter der Annahme, daß die Lesedichte eines Originals 400 dpi (63,5 µm je Bildelement) beträgt, wenn sich L' - L&sub0;' + 2 Bildelemente als eine Differenz zwischen den L'-Bildelementen, erhalten aus der Sensorausgabe, und L&sub0;'-Bildelementen als Mittenwert ergibt, ist erfaßbar, daß der Zeilensensor eine Position liest, welche von der Schlitzmitte J in die Richtung des Pfeils I um 0,127 mm verschoben ist.
Der in der vorliegenden Erfindung verwendete Schlitz 211 kann durch Ausführen des Siebdruckverfahrens auf Glas hergestellt werden. Auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses der Relativiagebeziehung zwischen dem Schlitz 211 und dem Zeilensensor 305, welches erfindungsgemäß gewonnen wird, können Beine, auf welchen der Hauptkörper des Bildlesegeräts angeordnet ist, oder eine in der ersten Ausführungsform beschriebene Fokussierungseinheit justiert werden. Somit ist die Relativlagebeziehung zwischen dem Schlitz und dem Zeilensensor mit hoher Genauigkeit im Anwenderbereich erneut justierbar.
Die vorliegende Erfindung ist besonders wirkungsvoll für ein Farbbildlesegerät unter Verwendung einer Vielzahl von Zeilensensoren und einer Farbtrenneinrichtung. Wenn ein Verfahren zum Erfassen einer Verschiebung durch Überwachen der Lichtmengenverteilung des Zeilensensors mit der vorliegenden Erfindung kombiniert wird, kann die Verschiebung selbst dann erfaßt werden, wenn die Leseposition des Zeilensensors 305 wesentlich verschoben ist und außerhalb der Schlitzbreite liegt.
Die vorliegende Erfindung ist auch in dem nachstehend beschriebenen Gerät wirkungsvoll. In diesem in Fig. 14 gezeigten Gerät wird ein Bild aut einem Original 302, welches durch eine Halogenlampe 220 beleuchtet wird, auf der Oberfläche einer Lichtaufnahmeeinrichtung erzeugt, in welcher drei Zeilensensoren 311 auf einer einzelnen Substratoberfläche parallel zur Erstreckungsrichtung des Schlitzes angeordnet sind, über eine Farbtrenneinrichtung 310 zum Trennen des Lichts, welches durch einen Schlitz 211 auf ein optisches Fokussierungssystem 304 einfällt und in einer Richtung senkrecht zu dem Schlitz in drei Farblichtkomponenten aufgeteilt wird. Die Lichtaufnahmeeinrichtung liest ein Farbbild. In Fig. 14 bezeichnen dieselben Bezugszeichen dieselben Teile wie jene in dem in Fig. 11 gezeigten Gerät, und eine ausführliche Beschreibung dieser wird ausgelassen.
In dem in Fig. 14 gezeigten Gerät ist zum Zweck der Wartung im Anwenderbereich eine Vollauf-Spiegeleinheit 1 angeordnet, um die Justierung im rechten Winkel und die Synchronitätsjustierung zuzulassen, sowie Beine 312, auf welchen der Gerätehauptkörper in senkrechter Richtung justierbar angeordnet ist. Wenn die Beine 312 in senkrechter Richtung justiert werden, wird eine Schiene, entlang welcher eine Halblauf- Spiegeleinheit 2 abtastet, verschoben, und folglich ist die Synchronitätsjustierung realisierbar.
In dem in Fig. 14 gezeigten Gerät sind drei Zeilensensoren 311 parallel zu der Erstreckungsrichtung des Schlitzes 211 angeordnet und nehmen eine Vielzahl von Farblichtkomponenten (R, G und B) auf.
Die erfindungsgemäße Justierung ist nur im Hinblick auf die zwei Endabschnitte des Schlitzes beschrieben worden. Da sich jedoch der Schlitz und der Zeilensensor geradlinig erstrekken, wenn die Relativlagebeziehung zwischen dem Schlitz und dem Zeilensensor an den zwei Endabschnitten justierbar ist, kann die Relativiagebeziehung zwischen dem Schlitz und dem Zeilensensor in dem Mittenabschnitt automatisch justiert werden.
Wie vorstehend beschrieben, weist das Bildlesegerät den Schlitz 211 zum Fokussieren eines Bilds auf dem Zeilensensor 305 auf, die Schablonenöffnungsabschnitte 210, wobei in jedem ein Längsabstand zwischen der Kante 230a des Öffnungsabschnitts, erzeugt an jedem Endabschnitt außerhalb des nutzbaren Bildbereichs in der Langsrichtung des Schlitzes 211, und der Schlitzkante 211a des Schlitzes 211 in der Breitenrichtung veränderlich ist.
Es ist zu bevorzugen, daß das Gerät die Schablonenöffnungsabschnitte aufweist, wobei sich in jedem der Längsabstand zwischen der Kante des Öffnungsabschnitts und der Schlitzkante in der Breitenrichtung verändert und die Längsabstände in den jeweiligen Positionen in der Breitenrichtung vorbestimmt sind.
Es ist auch zu bevorzugen, daß das Gerät eine Verarbeitungseinrichtung zum Verarbeiten der Ausgangsinformationen aufweist, welche von den Schablonenöffnungsabschnitten erhalten werden.
Es ist ebenfalls zu bevorzugen, daß das Gerät eine Relativlage-Justiereinrichtung zum Justieren der Relativiagebeziehung zwischen dem Schlitz und dem Zeilensensor gemäß dem Verarbeitungsergebnis von der Verarbeitungseinrichtung aufweist.
Da sich, wie vorstehend beschrieben, der Längsabstand zwischen der Kante des Öffnungsabschnitts und der Schlitzkante in der Breitenrichtung ändert, wenn der Zeilensensor in der Breitenrichtung verschoben wird, ändert sich der zu lesende Längsabstand, und es ist erfaßbar, daß die Zeilensensorposition verschoben ist.
Wenn die Längsabstände in den jeweiligen Positionen in der Breitenrichtung vorbestimmt sind, kann die Neigung des Zeilensensors in der Breitenrichtung auf der Grundlage des gelesenen Längsabstands erfaßt werden.
Somit kann die Relativlagebeziehung zwischen dem Schlitz und dem Zeilensensor selbst im Anwenderbereich mit hoher Genauigkeit gewährleistet werden.
In dem in Fig. 14 gezeigten Farbbildlesegerät wird die Farbbildinformation auf einer Originaloberfläche auf die Oberfläche einer Lichtaufnahmeeinrichtung fokussiert, welche z. B. drei Zeilensensoren (CCDS) aufweist, über optische Elemente, wie z. B. eine Fokussierungslinse, ein Beugungsgitter als eine Farbtrenneinrichtung und dergleichen, und wird zu diesem Zeitpunkt unter Verwendung der Ausgangssignale von den Zeilensensoren digital gelesen.
Um in diesem Farbbildlesegerät einen Lichtstrahl von einer Originaloberfläche, welche von einer zu lesenden Originaloberfläche verschieden ist, zu verhindern, daß er auf der Zeilensensoroberfläche als Rauschlicht auftrifft, ist ein Schlitz mit einem Öffnungsabschnitt, welcher sich in eine Richtung erstreckt, welche mit der Ausrichtung der den Zeilensensor erzeugenden Bildelemente übereinstimmt, nahe der Originaloberfläche angeordnet. Bei der Montage des Geräts wird die Relativiagebeziehung zwischen dem Schlitz und den Zeilensensoren justiert.
In einem Bildlesegerät, in einem sogenannten monolithischen 3-Zeilensensor, in welchem drei Zeilensensoren als Lichtaufnahmeeinrichtungen auf einem einzelnen Substrat angeordnet sind, wird der Abstand zwischen den benachbarten Zeilen im allgemeinen auf 100 bis 200 µm eingestellt. Entsprechend diesem Abstand weist der vorstehend erwähnte Schlitz ebenfalls eine im wesentlichen enge Öffnungsstruktur mit einer Öffnungsbreite von 1 bis 2 mm auf.
Um ein Farbbild unter Verwendung der Ausgangssignale von der Lichtaufnahmeeinrichtung mit hoher Genauigkeit zu lesen, muß aus diesem Grund die Relativlagebeziehung zwischen dem Schlitz und dem 3-Zeilensensor mit hoher Genauigkeit justiert werden.
Im allgemeinen wird diese Justierung ausgeführt, wenn das Farbbildlesegerät montiert wird. In mehr spezifischer Weise wird die Justierung mit hoher Genauigkeit unter Verwendung z. B. optischer Justiervorrichtungen in einem gut ausgestatteten Fertigungsbereich ausgeführt.
Wird jedoch ein Farbbildlesegerät aufgestellt und im Anwenderbereich eingesetzt, kann der Aufstellplatz Unebenheit aufweisen und kann geneigt sein, was schlechte Aufstellbedingungen ergibt.
Wird das Gerät z. B. an einem solchen Platz aufgestellt, erfolgt z. B. ein Verformen des gesamten Geräts, und die Relativlagebeziehung zwischen dem Schlitz und dem 3-Zeilensensor wird verschoben. Demzufolge kann sich die Farbbildlesegenauigkeit verschlechtern.
Insbesondere dann, wenn ein Lichtstrahl von einem Farbbild durch eine Farbtrenneinrichtung in drei Farblichtkomponenten R (Rot), G (Grün) und B (Blau) getrennt wird und das Lesen des Bilds auf der Grundlage der drei Farblichtkomponenten erfolgt, wird es sehr schwierig, das Farbbild mit gutem Farbgleichgewicht und hoher Genauigkeit unter Verwendung der Farblichtkomponenten digital zu lesen.
Ein nachstehend beschriebenes Farbbildlesegerät hat ein Farbbildlesegerät zu sein, welches eine Lagejustiereinrichtung aufweist, wobei eine Verschiebung der Relativlagebeziehung zwischen einem Schlitz und einem Lichtaufnahmeelement, verursacht z. B. durch schlechte Aufstellungsbedingungen des Farbbildlesegeräts, durch Verwendung der Lagejustiereinrichtung korrigiert wird, wodurch ein Farbbild mit hoher Genauigkeit gelesen werden kann.
Ein Farbbildlesegerät mit einer in der folgenden Ausführungsform beschriebenen Lagejustiereinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Farbbild auf einer Originaloberfläche, welche mit einer Beleuchtungseinrichtung beleuchtet wird, auf der Oberfläche einer Lichtaufnahmeeinrichtung abgebildet wird, in welcher drei Zeilensensoren auf einem einzelnen Substrat angeordnet sind, welche sich in eine Richtung parallel zu der Erstreckungsrichtung eines Schlitzes erstrecken, durch eine Farbtrenneinrichtung zur Farbtrennung des durch den Schlitz von einem optischen Fokussierungssystem einfallenden Lichts, in drei Farblichtkomponenten in eine Richtung senkrecht zu dem Schlitz, wenn das Farbbild durch die Lichtaufnahmeeinrichtung gelesen wird. Ein Original mit einer gleichmäßigen Dichte und angeordnet auf der Originaloberfläche wird durch die Lichtaufnahmeeinrichtung gelesen. Die Originalinformation wird auf einer Anzeigeeinrichtung angezeigt, und die Relativiagebeziehung zwischen dem Schlitz und der Lichtaufnahmeeinrichtung wird durch eine Lagejustiereinrichtung unter Verwendung der auf der Anzeigeeinrichtung angezeigten Originalinformation justiert.
Die Lagejustiereinrichtung ist insbesondere durch das Justieren der Aufstellungsposition gekennzeichnet, wenn das Farbbildlesegerät aufgestellt wird, oder das automatische Justieren der Position des Farbbildlesegeräts auf der Grundlage von Signalen von der Lichtaufnahmeeinrichtung.
Fig. 15 zeigt schematisch ein Diagramm der fünften Ausführungsform eines Farbbildlesegeräts, welches eine Lagejustiereinrichtung aufweist.
In Fig. 15 weist das Farbbildlesegerät eine Originaloberfläche 401 auf, auf welcher normalerweise ein Farbbildoriginal angeordnet und ein Farbbild gelesen wird, eine Beleuchtungseinrichtung 402 mit z. B. einer Halogenlampe, einer Leuchtstofflampe oder dergleichen, und ein Schlitz 407 mit einem Öffnungsabschnitt, welcher sich in eine Richtung (Hauptabtastrichtung) senkrecht zu der Zeichnungsoberfläche erstreckt, wie die Ausrichtung der Bildelemente eines 3- Zeilensensors 406 als eine Lichtaufnahmeeinrichtung (wird nachstehend beschrieben), und nahe der Originaloberfläche 401 angeordnet ist. Der Schlitz 407 spezifiziert die Öffnungsstruktur und die Position, um in der Lage zu sein, einen Lichtstrahl von einem unterschiedlichen Bereich auf der Originaloberfläche 401 von der in der Nebenabtastrichtung zu lesenden Originaloberfläche 401 zu verhindern, auf die Oberfläche des 3-Zeilensensors 406 als Rauschlicht auf zutreffen.
Das Gerät weist auch optische Pfadablenkspiegel 403a, 403b und 403c zum Lenken eines von der Originaloberfläche 401 reflektierten Lichtstrahls auf eine Fokussierungslinse 404 (wird nachstehend beschrieben). Die Fokussierungslinse 404 fokussiert einen Lichtstrahl auf der Grundlage eines Originals (Farbbild) durch eine Farbtrenneinrichtung 405 auf die Oberfläche des 3-Zeilensensors 406.
Die Farbtrenneinrichtung 405 weist ein Beugungsgitter auf und führt die Farbtrennung eines Lichtstrahls von der Fokussierungslinse 404 in Farblichtkomponenten der Primärfarben R (Rot), G (Grün) und B (Blau) aus. Die Lichtaufnahmeeinrichtung 406 weist einen sogenannten monolithischen 3-Zeilensensor auf 1 in welchem drei Zeilensensoren 406a, 406b und 406c auf einer einzigen Substratoberfläche parallel zu der Hauptabtastrichtung angeordnet sind.
Das Gerat weist ferner eine Sensoransteuereinrichtung 408, eine A/D-Wandlereinrichtung 409 und eine Verarbeitungsschalteinrichtung 410 auf. Die Verarbeitungsschalteinrichtung 410 verarbeitet digitale Signale entsprechend den Zeilensensoren 406a, 406b und 406c, welche in der A/D-Wandlereinrichtung 409 umgewandelt werden, und gibt die verarbeiteten Signale in eine Anzeigeeinheit 411 (wird nachstehend beschrieben) ein. Die Anzeigeeinheit 411 als eine Anzeigeeinrichtung weist eine Flüssigkristallanzeige auf und zeigt Daten in Einheiten der Zeilensensoren 406a, 406b und 406c aur der Grundlage der Ausgangsinformationen von der Verarbeitungsschalteinrichtung 410 an.
In mehr spezifischer Weise wird gemäß dieser Ausführungsform, wie nachstehend beschrieben wird, z. B. ein normales, unbedrucktes Blatt-mit einer gleichmäßigen Dichte auf der Originaloberfläche 401 angeordnet, und die Ausgangssignale der Zeilensensoren 406a, 406b und 406c, entsprechend den R-, G- und B-Farblichtkomponenten, werden durch die Sensoransteuereinrichtung 408, die A/D-Wandlereinrichtung 409 und die Verarbeitungsschalteinrichtung 410 verarbeitet. Die verarbeiteten Ausgangssignale werden auf der Anzeigeeinheit 411 als Ausgangswellenformen entsprechend den Zeilensensoren 406a, 406b und 406c angezeigt.
Auf der Grundlage der zu diesem Zeitpunkt ausgegebenen Wellenformstrukturen wird die Montagegenauigkeit des Gesamtgeräts, z. B. im Hinblick auf einen Fehler der Relativlagebeziehung zwischen dem Schlitz 407 und dem 3-Zeilensensor 406, bestimmt, d. h. ob der Lagezustand des im Anwenderbereich aufgestellten Gesamtgeräts normal ist oder nicht, bestätigt.
Es wird angenommen, daß in dem Fall, wenn das Gerät dieser Ausführungsform auf einem Aufstellplatz angeordnet ist, der Aufstellplatz eine gute Ebenheit aufweist und die Relativlagebeziehung zwischen dem Schlitz 407 und dem 3-Zeilensensor 406 normal justiert ist. Wenn in diesem Fall ein Original mit einer gleichmäßigen Dichte auf der Originaloberfläche 401 angeordnet wird, wenn ein Lichtstrahl von der Originaloberfläche 401 durch ein optische System mit dem Schlitz 407, der Fokussierungslinse 404 und dergleichen auf die Oberfläche des 3-Zeilensensors 406 fokussiert wird, dann können die Zeilensensoren 406a, 406b und 406c entsprechend den R-, G- und B-Farblichtkomponenten dieselben Zeilenbilder in der Nebenabtastrichtung erzeugen.
Daher können im wesentlichen dieselben Wellenformen in der Hauptabtastrichtung erzeugt werden, wie in Fig. 16 gezeigt ist, als die Ausgangssignale von den Zeilensensoren 406a, 406b und 406c entsprechend den R-, G- und B-Farblichtkomponenten, d. h. den Ausgangswellenformen. Gemäß diesen Wellenformen kann ein Farbbild mit hoher Genauigkeit digital gelesen werden.
Wenn im Gegensatz dazu der Aufstellplatz geneigt ist und eine geringe Ebenheit aufweist und die Relativiagebeziehung zwischen dem Schlitz und dem 3-Zeilensensor verschoben ist, dann weisen die Ausgangssignale von den drei Zeilensensoren 406a, 406b und 406c entsprechend den R-, G- und B- Farblichtkomponenten, d. h. den Ausgangswellenformen, unterschiedliche Strukturen auf, wie in Fig. 17A und Fig. 17B gezeigt ist.
Wird z. B. das Gerät aufgestellt und nicht zwischen den nahen und fernen Seiten des Geräts ausgeglichen, treffen eini ge Lichtkomponenten des G-Farblichts auf die Zeilensensoroberfläche entsprechend dem B-Farblicht auf der nahen Seite des Geräts auf, und das Ausgangssignal vom Zeilensensor entsprechend dem B-Farblicht ist gegenüber einem Bezugsausgangssignal (Ausgangspegel zum Lesen eines Farbbilds) auf der nahen Seite des Geräts erhöht. Im Gegensatz dazu ist das Ausgangssignal vom Zeilensensor entsprechend dem G-Farblicht gegenüber dem Bezugsausgangssignal vermindert, was zu ungleichmäßigen Ausgangswellenformen führt.
Wird das Gerät aufgestellt und in der Rechts-und-Links- Richtung nicht abgeglichen, tritt eine durch den Schlitz verursachte Verdunkelung ein, und die Ausgangssignale von den Zeilensensoren sind gegenüber dem Bezugsausgangssignal auf der linken Seite des Geräts vermindert, wie in Fig. 17B gezeigt ist, was ungleichmäßige Ausgangswellenformen ergibt.
In mehr spezifischer Weise verändern sich die Wellenformen der Ausgangssignale vom 3-Zeilensensor abhängig von den Aufstellungsbedingnngen des Geräts. Aus diesem Grund werden die Ausgangssignale vom 3-Zeilensensor auf der Anzeigeeinheit angezeigt und werden unter Verwendung der auf der Anzeigeeinheit angezeigten Signale justiert, wobei die Lagebeziehung zwischen dem Schlitz und dem 3-Zeilensensor justiert wird. Somit werden die jeweiligen Elemente zufriedenstellend justiert, und ein Farbbild ist mit hoher Genauigkeit lesbar.
Auf diese Weise werden die Ausgangswellenformen gemäß dieser Aüsführungsform als die Ausgangssignale von den Zeilensensoren 406a, 406b und 406c auf der Anzeigeeinheit 411 angezeigt, wobei bestätigt wird, ob die Relativiagebeziehung zwischen dem Schlitz 407 und dem 3-Zeilensensor 406 normal ist oder nicht. Wird eine Unnormalität der auf der Anzeigeeinheit 411 angezeigten Ausgangswellenformen festgestellt, erfolgt das Justieren der Verschiebung der Relativlagebeziehung zwischen dem Schlitz 407 und dem 3-Zeilensensor 406 durch eine Lagejustiereinrichtung (wird nachstehend beschrieben), während die Ausgangswellenformen beobachtet werden.
Die Lagejustiereinrichtung gemäß dieser Ausführungsform nutzt eine Vielzahl von Beinen (entsprechend einer Aufstelloberfläche) zum Tragen des Geräts wie in dem vorstehend mit Bezug auf Fig. 14 beschriebenen Gerät, und die Höhe jedes Beins ist in wünschenswerter Weise justierbar. Werden die Höhen der Beine sachgemäß justiert, wird die Lage des Geräts justiert, wobei die Verschiebung der Relativlagebeziehung zwischen dem Schlitz 407 und dem 3-Zeilensensor 406 korrigiert wird.
Auf diese Weise ist gemäß dieser Ausführungsform selbst dann, wenn eine Verschiebung der Relativiagebeziehung zwischen dem Schlitz und dem 3-Zeilensensor infolge des Aufstellplatzes des Geräts auftritt, die Verschiebung der Relativlagebeziehung unter Anwendung des vorstehend erwähnten Verfahrens aufleichte Weise erneut justierbar. Somit ist ein Farbbild auf jedem Aufstellplatz mit hoher Genauigkeit digital lesbar.
In dieser Ausführungsform wird ein normales, weißes Papierblatt als ein Original verwendet, welches eine gleichmäßige Dichte aufweist. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf dieses begrenzt, solange ein Original eine gleichmäßige Dichte aufweist.
In dieser Ausführungsform wird die Flüssigkristallanzeige als die Anzeigeeinheit verwendet. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese begrenzt, und andere Anzeigeeinrichtungen sind verwendbar.
Ein Verfahren zum Erlangen der Ausgangssignale vom 3-Zeilensensor als der Lichtaufnahmeeinrichtung, welche in der erfindungsgemäßen Ausführungsform verwendet wird, ist nachstehend erläutert.
Im allgemeinen ist in einer Anzeigeeinheit, wie z. B. einer Flüssigkristallanzeige, die Anzahl der Bildelemente in der senkrechten Richtung (V) und der waagerechten Richtung (H) der Anzeigeeinheit wesentlich geringer ausgebildet als die Anzahl der Bildelemente der Zeilensensoren. Aus diesem Grund ist die direkte Anzeige der Ausgangssignale von z. B. Tausenden von Bildelementen, welche die Zeilensensoren ausbilden, praktisch begrenzt.
Im allgemeinen stellt selbst dann, wenn die Ausgangssignale durch Auswahl einer beliebigen Anzahl von Bildelementen aus den Tausenden von Bildelementen erlangt werden, welche die Zeilensensoren ausbilden, dies kein ernstes Problem bei der Entscheidung dar, ob die Ausgangswellenformen von den Zeilensensoren, welche auf der Anzeigeeinheit angezeigt werden, normal oder unnormal sind.
Wenn somit in dieser Ausführungsform die Ausgangssignale von den Zeilensensoren, welche den R-, G- und B-Farblichtkomponenten entsprechen, d. h. den Ausgangswellenformen, auf der Anzeigeeinheit angezeigt werden, erfolgt das Einstellen der Anzahl der Ausgangssignale, welche von den Zeilensensoren erhalten werden, auf beliebige Werte, um die Wellenformen anzuzeigen.
In mehr spezifischer Weise wird in dieser Ausführungsform eine beliebige Anzahl von Bildelementen von Tausenden von Bildelementen, welche die Zeilensensoren ausbilden, alle fünf oder zehn Bildelemente ausgewählt, wobei die Ausgangssignale von den ausgewählten Bildelementen durch die Verarbeitungsschalteinrichtung verarbeitet werden und die verarbeiteten Signale auf der Anzeigeeinheit angezeigt werden.
Die Relativlagebeziehung zwischen dem Schlitz und dem 3- Zeilensensor wird durch die vorstehend erwähnte Lagejustiereinrichtung justiert, während die Ausgangssignale vom 3-Zeilensensor, d. h. die Ausgangswellenformen, auf der Anzeigeeinheit angezeigt werden.
Ein Anzeigeverfahren der Anzeigeeinheit als der in der erfindungsgemäßen Ausführungsform verwendeten Anzeigeeinrichtung wird nachstehend beschrieben.
In jeder vorstehend beschriebenen Ausführungsform werden die Ausgangswellenformen von dem 3-Zeilensensor direkt auf der Anzeigeeinheit angezeigt, und ein Bediener beurteilt selbst, ob die Ausgangswellenformen normal sind oder nicht. Dann justiert der Bediener die Relativlagebeziehung zwischen dem Schlitz und dem 3-Zeilensensor durch die vorstehend erwähnte Lagejustiereinrichtung.
In dieser Ausführungsform ist in dem Gerät eine Beurteilungseinrichtung zum Beurteilen angeordnet, ob die Ausgangswellenformen von dem 3-Zeilensensor normal sind oder nicht, und der Inhalt des Verarbeitungsergebnisses von der Beurteilungseinrichtung wird auf der Anzeigeeinheit als Informationsmeldung (Beurteilungsergebnisinformation) angezeigt.
Z. B. wird als die Informationsmeldung eine Meldung "Normaler Lagezustand", "Unnormaler Lagezustand", "Justieren der Höhe der Beine"- oder dergleichen angezeigt, so daß ein Bediener den Lagezustand des Gesamtgeräts gemäß der Informationsmeldung justieren kann.
Ein Verfahren zur automatischen Steuerung der in der erfindungsgemäßen Ausführungsform verwendeten Lagejustiereinrichtung wird nachstehend erläutert.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird das durch die Beurteilungseinrichtung erlangte Beurteilungsergebnis auf der Anzeigeeinrichtung als Informationsmeldung angezeigt, und ein Bediener justiert von Hand die Höhen der Vielzahl von Beinen, welche die Aufstellebene des Geräts de finieren, unter Verwendung der Lagejustiereinrichtung auf der Grundlage der Ausgangsinformation.
In dieser Ausführungsform ist ein Antriebsmechanismus unter Verwendung z. B. eines Motors, welcher zum automatischen Justieren der Höhe eines Beins in der Lage ist, in jedem Beinabschnitt angeordnet, und die Motoren werden automatisch angesteuert, um die Höhen der Beine zu justieren, wenn ein unnormaler Zustand auf der Grundlage eines durch die Beurteilungseinrichtng erlangten Informationssignals bestimmt wird. Auf diese Weise ist eine Verschiebung der Relativlagebeziehung zwischen dem Schlitz und dem 3-Zeilensensor korrigierbar.
Eine andere Einrichtung, welche sich von dem vorstehend beschriebenen Lagejustierverfahren zum Justieren der Höhe des Geräts unterscheidet, wird nachstehend als andere erfindungsgemäße Ausführungsform erläutert.
Um in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform die Ausbildung der Aufstellebene des Geräts zu korrigieren, wird eine Vielzahl von Beinen, welche das Gerät tragen, als Lagejustiereinrichtung verwendet, d. h. die Höhen dieser Beine werden zweckentsprechend justiert, so daß eine Verschiebung in der Relativlagebeziehung zwischen dem Schlitz und dem 3- Zeilensensor korrigiert wird.
In dieser Ausführungsform wird zusätzlich zu dem Justierverfahren (5) mittels der Höhen der Beine, wie in Fig. 15 gezeigt ist, ein Verfahren (T) des direkten Justierens der Anordnungsposition des Schlitzes, welcher in einer Vorrichtung 420 durch eine Antriebseinrichtung fest angeordnet wird, ein Verfahren (U) zum Justieren der Höhen der Anordnungspositionen der optischen Elemente (wie z. B. der Linsen), welche das optische System bilden, oder dergleichen angewendet, um einen durch den Lagezustand verursachten Fehler des Gesamtgeräts zu korrigieren.
Auf diese Weise sind die Anordnungspositionen oder die Höhen der Anordnungspositionen der optischen Elemente sachgemäß justierbar, um dieselbe Wirkung wie in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen zu erzielen.
Wie vorstehend erfindungsgemäß beschrieben, werden die Ausgangswellenformen vom 3-Zeilensensor auf der Anzeigeeinrichtung auf der Grundlage der Lageinformation des Gesamtgeräts angezeigt, und die Relativlagebeziehung zwischen dem Schlitz und der Lichtaufnahmeeinrichtung, welche die Zeilensensoren aufweist, wird durch die Lagejustiereinrichtung unter Verwendung des Informationssignals von der Anzeigeeinrichtung justiert. Somit ist eine Verschiebung in der Relativlagebeziehung zwischen dem Schlitz und der Lichtaufnahmeeinrichtung, verursacht durch Unebenheit des Aufstellungsplatzes des Geräts, leicht justierbar. Demzufolge ist das Farbbildlesegerät, welches die Lagejustiereinrichtung aufweist und in der Lage ist, ein Farbbild mit hoher Genauigkeit zu lesen, realisierbar.
Wie vorstehend beschrieben ist, wird ein Farbbild auf der Originaloberfläche 401, welches mit der Beleuchtungseinrichtung 402 beleuchtet wird, auf der Oberfläche der Lichtaufnahmeeinrichtung 406 abgebildet, in welcher die drei Zeilensensoren 406a, 406b und 406c auf einem einzelnen Substrat angeordnet sind, um sich in eine Richtung parallel zu der Erstreckungsrichtung des Schlitzes 407 zu erstrecken, durch die Farbtrenneinrichtung 405 zum Trennen der Farben, wobei das durch den Schlitz 407 tretende Licht vom optischen Fokussierungssystem 404 in drei Lichtkomponenten in eine Richtung senkrecht zu dem Schlitz 407 getrennt wird. Wenn das Farbbild durch die Lichtaufnahmeeinrichtung 406 gelesen wird, erfolgt das Lesen eines auf der Originaloberfläche 401 angeordneten Originals mit einer gleichmäßigen Dichte durch die Lichtaufnahmeeinrichtung 406, wobei die Originalinformation auf der Anzeigeeinrichtung 411 angezeigt wird und die Relativlagebeziehung zwischen dem Schlitz 407 und der Licht aufnahmeeinrichtung 406 durch die Lagejustiereinrichtung unter Verwendung der auf der Anzeigeeinrichtung 411 angezeigten Originalinformation justiert wird.
Es ist zu bevorzugen, daß das Farbbildlesegerät die Beurtei lungseinrichtung zum Beurteilen auf der Grundlage der Ausgangsinformation von der Lichtaufnahmeeinrichtung aufweist, ob der Lagezustand des Gesa,mtgeräts normal ist oder nicht, und die Anzeigeeinrichtung die Beurteilungsergebnisinformation unter Verwendung der Ausgangsinformation von der Beurteilungseinrichtung darstellt.
Es ist auch zu bevorzugen, daß die Lagejustiereinrichtung auf der Grundlage der Ausgangsinformation von der Beurteilungseinrichtung automatisch gesteuert wird.
Es ist ferner zu bevorzugen, daß die Lagejustiereinrichtung die Aufstellungslage justiert, wenn das Farbbildlesegerät aufgestellt wird.
Es ist ebenfalls zu bevorzugen, daß die Lagejustiereinrichtung die Lage des Farbbildlesegeräts auf der Grundlage der Signale von der Lichtaufnahmeeinrichtung automatisch justiert.
Es wird ein Bildlesegerät aufgezeigt, in welchem das optische Abtastsystem mit einem Schlitz verursacht wird, in einer Richtung der kurzen Seite des Schlitzes abzutasten, und Licht durch den Schlitz hindurchtritt und durch ein Original reflektiert oder von diesem übertragen und durch ein optisches Bilderzeugungselement zu einem Festkörper- Bildaufnahmeelement geleitet wird, so daß das Bild auf dem Festkörper-Bildaufnahmeelement erzeugt und von diesem gelesen wird. In-dem Gerat sind Öffnungsabschnitte zum Erfassen einer Verschiebung der Relativlagebeziehung zwischen dem Schlitz und dem Festkörper-Bildaufnahmeelement in beiden endabschnitten des Schlitzes in dessen Längsrichtung erzeugt, entsprechend einem Abschnitt anders als ein nutzbarer Bildbereich des Festkörper-Bildaufnahmeelements.

Claims

1. Bildlesegerät, welches aufweist:

- einen Zeilensensor (32, 305, 311, 406),

- ein optisches Bilderzeugnngssystem (1, 2, 31, 303, 304, 403, 404) zum Erzeugen eines Bilds eines Objekts auf dem Zeilensensor und

- ein Schlitzelement (16, 211, 407), welches in einem optischen Pfad zwischen dem Objekt und dem optischen Bilderzeugnngssystem angeordnet ist, wobei das Schlitzelement einen Schlitz aufweist,

dadurch gekennzeichnet, daß das Schlitzelement ferner Öffnungsabschnitte (230) an zwei Endabschnitten in einer Längsrichtung aufweist, entsprechend den Abschnitten außerhalb eines nutzbaren Bildbereichs des Zeilensensors, wobei die Abschnitte des Zeilensensors in Kombination mit den Öffnungsabschnitten angeordnet sind, um eine Verschiebung in einer Relativiagebeziehung zwischen dem Schlitz und dem Zeilensensor zu erfassen.

2. Bildlesegerät gemäß Anspruch 1, wobei das Justieren durch Bewegen des Schlitzes auf der Grundlage eines Ergebnisses ausgeführt wird, welches durch Erfassen des durch die Öffnungsabschnitte hindurchtretenden Lichts durch den Zeilensensor erhalten wird.

3. Bildlesegerät gemäß Anspruch 1, wobei das optische Fokussierungssystem und der Zeilensensor als eine einzige Einheit ausgebildet sind.

4. Bildlesegerät gemäß Anspruch 3, wobei das Justieren durch Bewegen der Einheit auf der Grundlage eines Ergebnisses ausgeführt wird, welches durch Erfassen des durch die Öffnungsabschnitte hindurchtretenden Lichts durch den Zeilensensor erhalten wird.

5. Bildlesegerät gemäß Anspruch 1, wobei das Justieren durch Bewegen der Gesamtkonstruktion auf der Grundlage eines Ergebnisses ausgeführt wird, welches durch Erfassen des durch die Öffnungsabschnitte hindurchtretenden Lichts durch den Zeilensensor erhalten wird.