DE3507093A1

DE3507093A1 - Vorlagenleser

Info

Publication number: DE3507093A1
Application number: DE19853507093
Authority: DE
Inventors: Shizuo Hasegawa; Kimiyoshi Tokio/Tokyo Hayashi
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1984-02-29
Filing date: 1985-02-28
Publication date: 1985-08-29
Also published as: GB2157114A; US4691114A; GB2157114B; GB8505250D0

Description

CANON KABUSHIKI KAISHA Tokio, Japan

Die Erfindung bezieht sich auf einen Vorlagenleser zum fotoelektrischen Lesen von Vorlagenbildern und Erzeugen von Bildsignalen.

Ein bekannter Zeilensensor hat zum fotoelektrischen Lesen der Dichte eines Vorlagenbilds eine Anordnung aus einer Vielzahl von Fotosensorelementen aus amorphem Silicium oder dergleichen, die über die Breite einer Vorlage angeordnet sind. Wenn eine Vorlage im Format A4 in der Breitenrichtung (über ungefähr 210 mm) mit einem Auflösungsvermögen von 16 Bildelementen/mm zum Kopieren im Echtformat bzw. im Maßstab 1:1 gelesen wird, ist ein Zeilensensor erforderlich, der aus ungefähr 3500 Fotosensorelementen an einem Substrat mit einer Seitenlänge von ungefähr 300 mm besteht. Es ist jedoch kostspielig, eine derart große Anzahl von Fotosensorelementen an einem einzigen Substrat fehlerfrei und mit gleichförmiger Empfindlichkeit zu bilden, falls nicht die Herstellungsausbeute beträchtlich verbessert wird.

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Es ist möglich, mehrere Zeilensensoren mit jeweils ungefähr 1000 in der Abtastrichtung angeordneten Fotosensorelementen zu verwenden, um ein Bild unter Aufteilung zu lesen. Da bei diesem Verfahren die Anzahl der auf einem einzelnen Substrat auszubildenden Fotosensorelemente verringert ist, kann in einem gewissen Ausmaß das Problem der durch eine geringe Herstellungsausbeute hervorgerufenen Kosten gelöst werden.

An den Enden des Zeilensensors befinden sich jedoch nicht nutzbare Bits, die nicht zum Lesen eines Bilds beitragen. Daher entstehen bei der Anordnung mehrerer Zeilensensoren auf einer Linie Lücken. Um dies zu verhindern, können die Zeilensensoren versetzt in der Weise angeordnet werden, daß die Lesezeilen benachbarter Zeilensensoren einander überlappen.

Wenn mehrere Zeilensensoren gegeneinander versetzt angeordnet sind und in bezug aufeinander vertikal benachbarte Zeilensensoren ein Vorlagenbild durch das Bewegen längs voneinander verschiedener Vorlagenbildteile in der Lese/ Abtastrichtung lesen, entsteht eine zeitliche Versetzung zwischen Signalen der Zeilensensoren einer ersten Reihe

und einer zweiten Reihe.
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Durch diese zeitliche Versetzung wird bei einem Kopiergerät oder dergleichen mit einem hohen Auflösungsvermögen von beispielsweise 16 Bildelementen/mm das erzeugte Bild verschlechtert. Die zeitliche Versetzung beeinträchtigt auch den Farbausgleich, wenn das Vorlagenbild ein Farbbild ist.

Wenn ein Vorlagenbild unter Vergrößerung oder Verkleinerung reproduziert wird, wird die Relativgeschwindigkeit 35

zwischen einer zu lesenden Vorlage und dem Zeilensensor

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entsprechend einem gewählten Maßstab bzw. Vergrößerungsfaktor verändert. Wenn ein Bild unter einem gewünschten Maßstab mit einem Zeilensensor gelesen wird, der aus mehg reren versetzt angeordneten Zeilensensoren besteht, ändert sich die zeitliche Versetzung zwischen dem Lesen einer mittels eines vorangehenden Zeilensensors gelesenen Bildzeile und dem Lesen einer mittels eines nachfolgenden Bildsensors gelesenen Bildzeile entsprechend dem gewähljQ ten Maßstab. Daher wird das auf der bestimmten Anordnung der Zeilensensoren beruhende Problem der zeitlichen Versetzung schwerwiegender.

In Anbetracht dessen liegt der Erfindung die Aufgabe zu-₁₍-gründe, einen Vorlagenleser zu schaffen, der das Erzielen ausgezeichneter Bildsignale ermöglicht.

Ferner soll der erfindungsgemäße Vorlagenleser kompakt sein und das Lesen eines Bilds unter hohem Auflösungsvermögen ermöglichen.

Weiterhin soll mit der Erfindung ein Vorlagenleser geschaffen werden, bei dem durch eine Versetzung von Lesestellen zwischen Sensoren keine Schwierigkeiten entstehen, wenn eine Vorlage mittels mehrerer Zeilensensoren 25

gelesen wird.

Ferner soll mit der Erfindung ein Vorlagenleser geschaffen werden, mit dem zuverlässig in einem gewünschten Maßstab ein Bild gelesen und das gelesene Bild reproduziert werden kann.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
35

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Fig. 1(a) ist eine schematische Darstellung, die eine

Lichtempfangsflache eines Ladungskopplungs-Sensors aus mehreren Einheiten zeigt.

Fig. 1Cb) ist eine vergrößerte Ansicht eines Anschlußteils zwischen Zeilensensor-Einheiten.

Fig. 2 ist eine Schnittansicht, die den Aufbau eines ,Q Kopiergeräts zeigt.

Fig. 3 ist ein Zeitdiagramm zur Erläuterung eines Lesevorgangs .

Fig. 4 ist eine Ansicht, die die Gestaltung eines La-

dungskopplungs-Sensors aus mehreren Einheiten zeigt.

Fig. 5 ist ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Vorlagenlesers.

Fig. 6 ist ein Zeitdiagramm zur Erläuterung von Ausgangszuständen jeweiliger Schaltungskomponenten.

__ Fig. 7 ist ein Blockschaltbild, das die Gestaltung ei-25

nes 0V-Generators zeigt.

Fig. 8 ist ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Betriebszeitsteuerung des in Fig. 7 gezeigten ^V-Generators.

Fig. 9 ist ein Zeitdiagramm zur Erläuterung einer Maßstabänderungs-Aufbereitung.

Fig. 10 ist ein Blockschaltbild, das eine erste Gestal-35

tung einer Frequenzänderungsschaltung zeigt.

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Fig. 11 ist ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Funktion der Frequenzänderungsschaltung.

Fig. 12 ist ein Blockschaltbild, das eine zweite Gestaltung der Frequenzänderungsschaltung zeigt.

Fig. 13 ist ein Blockschaltbild, das eine dritte Gestaltung der Frequenzänderungsschaltung zeigt.

Wenn bei dem erfindungsgemäßen Vorlagenleser gemäß einem Ausführungsbeispiel eine Vorlage zeilenweise abgetastet wird, werden mehrere Zeilensensoren in versetzter Weise derart angeordnet, daß sich Lesestellen an benachbarten

Zeilen nicht überlappen, um ein aufgeteilten Lesen einer 15

Vorlage zu erreichen. Daher besteht gemäß der vorangehenden Beschreibung eine Abweichung zwischen den Lesestellen der benachbarten Zeilensensoren. Um aus den Bildsignalen, die durch das aufgeteilte Lesen mittels mehrerer Zeilensensoren erzeugt werden, durchgehende Signale für jeweils 20

eine Zeile zu erhalten, werden Signale aus Zeilensensoren mindestens einer ersten Reihe, an der die Vorlage zuerst abgetastet wird, zunächst gespeichert und dann synchron mit Signalen ausgelesen, die von Zeilensensoren einer

zweiten Reihe abgegeben werden.
25

Die Fig. 1(a) ist eine schematische Ansicht einer Lichtempfangsfläche eines Ladungskopplungs- bzw. CCD-Sensors aus mehreren Einheiten, in welchem mehrere Zeilensensoreinheiten 1 bis 4, die jeweils eine Reihe aus einer Viel- ^J

zahl von Fotosensorelementen aus amorphem Silicium aufweisen, in versetzter Weise auf einem Substrat 5 angeordnet sind. Gemäß Fig. 1(a) wird in jeder der Zeilensensoreinheiten 1 bis 4 eine Abtastung in der durch einen Pfeil

MS dargestellten Richtung vorgenommen und synchron mit 35

vorbestimmten Taktimpulsen an einem Ausgangsanschluß OUT

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für ein jeweiliges Bildelement ein analoges Signal abgegeben, das der Lichtstärke des einfallenden Lichts entspricht. Jede der Bildsensoreinheiten 1 bis 4 enthält 1056 Fotosensorelemente, von denen 1024 Elemente zum Lesen des Bilds nutzbar sind. Daher werden zum Bildlesen insgesamt 1024 χ 4 = 4096 Fotosensorelemente herangezogen, wodurch eine einzelne Zeile in Breitenrichtung eines Bilds im Format A4 (210 χ 297 mm) mit einem Auflösungs-

.. vermögen von 16 Bildelementen/mm gelesen werden kann.

Bei dem tatsächlichen Lesen eines Vorlagenbilds wird der Ladungskopplungs-Sensor aus den mehreren Einheiten in bezug auf die Vorlage in einer zur Hauptabtastrichtung MS

,_ des Zeilensensors senkrechten Richtung bewegt, die durch ι ο

einen Pfeil SS dargestellt ist. Daher lesen die Zeilensensoreinheiten 1 und 3 die Vorlage um eine vorbestimmte Anzahl von Zeilen (nämlich um 4 Zeilen bei diesem Ausführungsbeispiel) früher als die Zeilensensoreinheiten 2 und

Die Fig. 1(b) ist eine vergrößerte Ansicht eines Anschlußteils zwischen den benachbarten Zeilensensoreinheiten (Zeilensensor-Bausteinen) 2 und 3. In den Zeilensensoreinheiten 2 und 3 sind jeweils Reihen 6 und 7 aus 25

Fotosensorelementen gebildet. Strichlierte Bereiche stellen eine vorbestimmte Anzahl (bei diesem Ausführungsbeispiel 6) von für das Lesen nicht nutzbaren Elementen dar, die sich an den Enden der Reihe der Fotosensorelemente

befinden und die Blind- bzw. Leerbits ergeben. Die be-30

nachbarten Zeilensensoreinheiten sind derart angeordnet, daß die Grenzen zwischen den wirksamen und den ungenutzten Elementen in jeder Einheit miteinander übereinstimmen und die Reihen an den jeweiligen Einheiten voneinander einen

Abstand haben, der einem vorbestimmten Zeilenabstand 1 35

entspricht (nämlich 4 Zeilen bei diesem Ausführungsbei-

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spiel).

Ladungen, die in den jeweiligen Fotosensorelementen der κ Reihen 6 und 7 entsprechend dem einfallenden Licht gesammelt werden, werden durch Schaltglieder 8 und 9 parallel übertragen. Die parallelen Ladungen (Analogsignale) werden durch Ladungskopplungs-Horizontalregister 11 bzw. 12 entsprechend Übertragungstaktsignalen seriell in der ₁„ Hauptabtastrichtung übertragen. Die in das Horizontalregister 11 übertragenen Ladungen werden mittels einer Ausgangsstufe 13 in ein Spannungssignal umgesetzt und abgegeben. Ein Rückstellschaltglied 14 dient zum Ableiten der in ein Spannungssignal umgesetzten Ladung an der Rückflanke eines jeweils einem Bildelement entsprechenden Übertragungstaktsignals. An dem nicht gezeigten Ende des Horizontalregisters 12 sind gleichfalls eine Ausgangsstufe und ein Rückstellschaltglied angeordnet.

Zwischen dem Schiebe-Schaltglied 8 der Zeilensensoreinheit 3 und dem Horizontalregister 11 sind ein Ladungskopplungs-Vertikalregister 15 und ein Schiebeschaltglied 10 angeordnet. Das Vertikalregister 15 hat eine Vielzahl von Ladungskopplungs- bzw. CCD-Registern zur parallelen

Übertragung der aus dem Schiebeschaltglied 8 parallel 25

ausgegebenen Ladungen. Das Schiebeschaltglied 10 führt eine parallele Übertragung der in das Vertikalregister 15 übertragenen Ladungen zu dem Horizontalregister 11 aus. Das Schiebeschaltglied 9 der Zeilensensoreinheit 2 und

das Horizontalregister 11 sind direkt miteinander verbun-30

den.

Die Zeilensensoreinheit 3 liest eine Vorlage vor der Zeilensensoreinheit 2. Das für eine vorbestimmte Zeilenanzahl ausgelegte Vertikalregister 15 verzögert das Aus-35

gangssignal der Zeilensensoreinheit 3 um eine Zeitdauer,

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die der Lesestellenabweichung (dem Abstand 1=4 Zeilen) und einem gewählten Maßstab bzw. Vergrößerungsfaktor entspricht. Die in Fig. 1(a) gezeigte Zeilensensoreinheit 1 hat die gleiche Gestaltung wie die Zeilensensoreinheit 3 gemäß Fig. 1(b), während die Zeilensensoreinheit 4 die gleiche Gestaltung wie die Zeilensensoreinheit 2 hat.

Die Fig. 2 ist eine Schnittansicht, die den Aufbau eines Kopiergeräts zeigt, bei dem der in Fig. 1 gezeigte Ladungskopplungssensor aus den mehreren Einheiten verwendet wird. Eine Lesereinheit 100 liest auf fotoelektrische Weise ein Vorlagenbild und gibt digitale Bildsignale VIDEO ab. Eine Druckereinheit 200 zeichnet ein Bild entsprechend den Schwarz/Weiß-Bildsignalen VIDEO aus der

Lesereinheit 100 auf.

In der Lesereinheit 100 wird eine Vorlage 21 auf einen durchsichtigen Glas-Vorlagentisch 22 aufgelegt, über dem

eine Abdeckung 23 geschlossen wird. Die Vorlage wird mit 20

einer Beleuchtungslampe 24 beleuchtet. Ein Reflektorspiegel 25 dient dazu, das Licht der Beleuchtungslampe 24 auf die Vorlage zu richten. Das von der Vorlage reflektierte Licht wird durch eine Abbildungslinse 26 kurzer Brennweite weitergeleitet. Ein Ladungskopplungs-Sensor 27 aus mehreren Einheiten gemäß Fig. 1 setzt das mittels der Abbildungslinse 26 abgebildete Bildlicht in elektrische Signale um. Die Beleuchtungslampe 24, der Reflektorspiegel 25, die Abbildungslinse 26 und der Ladungskopplungssensor 27 sind an einem hin- und herbewegbaren Sensorhalterungs-Tisch 28 befestigt. Der Tisch 28 wird von einer Stange 29 gehalten. Die Stange 29 ist an einem feststehenden Tisch 30 gelagert. Eine Kraft zum Hin- und Herbewegen des Tisches 28 wird über einen Drahtzug 31 übertragen. Die Antriebskraft des Drahtzugs 31 wird mittels 35

einer Rolle 32 umgelenkt. Der Drahtzug 31 ist an einer

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Antriebsrolle 33 angebracht, die mit einer Drehantriebsquelle verbunden ist. Ein Antriebsdrahtzug 34 verbindet die Drehantriebsquelle mit der Antriebsrolle 33. Als Drehantriebsquelle dient ein Motor 35. Die Ausgangssignale des Ladungskopplungssensors 27 werden über ein Kabel 36 übertragen. Eine Steuerprozessoreinheit 37 steuert die Ausgangssignale des Ladungskopplungssensors 27 sowie die Funktionen der Beleuchtungslampe 24, des Motors 35 -^q usw. Ein Vorlaufgrenzschalter 38 wird durch den Tisch 28 geschaltet. Die Ausgangsstellung des Tisches 28 wird mittels eines Ausgangsstellungssensors 39 erfaßt. Ein Bedienungsfeld 40 dient zur Eingabe eines Kopierbefehls usw.

._c Es wird nun die Funktionsweise der Lesereinheit beschrie-Ib

ben. Wenn aus dem Bedienungsfeld 40 ein Kopierbefehl empfangen wird, wird aus der Steuerprozessoreinheit 37 ein Signal zum Einschalten der Beleuchtungslampe 24 abgegeben. Der Motor 35 dreht in der Vorwärtsrichtung, so daß sich der Tisch 28 in der durch einen Pfeil A dargestell-

ten Richtung zu bewegen beginnt. Mittels des sich in der Unterabtastrichtung bewegenden Ladungskopplungssensors 27 wird die Vorlage 21 zeilenweise abgetastet, wobei das Bildlicht in elektrische Signale umgesetzt wird. Wenn der

Tisch 28 den Endpunkt seiner Vorlaufbewegung erreicht, 25

schaltet er den Vorlaufgrenzschalter 38. Daraufhin beginnt der Motor 35 in der Gegenrichtung zu drehen, so daß der Tisch 28 in die Ausgangsstellung zurück bewegt wird. Wenn der Ausgangsstellungssensor 39 betätigt wird, wird der Motor 35 angehalten, so daß der Tisch 28 in der Ausgangsstellung angehalten wird.

Wenn eine Lesen unter Maßstabänderung ausgeführt wird, wird die Lesedauer für eine jede Zeile des Bilds konstant

gehalten, während die Bewegungsgeschwindigkeit des Tischs 35

28 in der Unterabtastrichtung (in der Richtung A) ent-

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sprechend einem gewählten Vergrößerungsfaktor bzw. Maßstab geändert wird. Beispielsweise wird bei dem Vergrößerungsfaktor 0,5 die Unterabtastgeschwindigkeit auf das

,- Doppelte der Geschwindigkeit bei dem Kopieren im Echtformat bzw. im Maßstab 1:1 eingestellt. Wenn der Vergrößerungsfaktor 2 ist, wird die Unterabtastgeschwindigkeit auf die Hälfte der Geschwindigkeit bei dem Kopieren im Echtformat eingestellt. Die Bewegungsgeschwindigkeit wird dadurch geändert, daß die Drehzahl des Motors 35 geändert wird oder aber die Drehzahl des Motors 35 konstant gehalten und ein Untersetzungsgetriebe eingesetzt wird.

In dem Ladungskopplungssensor 27 lesen während der Vor-

,_ laufbewegung in der Richtung A bzw. in der Unterabtastb

richtung die Zeilensensoreinheiten 1 und 3 das Bild der Vorlage in Hauptabtastzeilen vor den Zeilensensoreinheiten 2 und 4. Dies wird anhand des in Fig. 3 gezeigten Zeitdiagramms sowie des in Fig. 4 gezeigten Schaltbilds

des Ladungskopplungssensors aus den mehreren Bausteinen 20

bzw. Einheiten beschrieben.

In der Fig. 4 sind gleiche Teile mit den gleichen Funktionen wie in Fig. 1(b) mit den gleichen Bezugszeichen

bezeichnet. Ein Analogschalter 41 wählt jeweils ein Aus-25

gangssignal der Zeilensensoreinheiten 1 bis 4 entsprechend Datenwählsignalen DS1 bis DS4 und gibt das gewählte Signal als Ausgangssignal OST ab. Für die Übertragungsvorgänge der Horizontalregister 11 und 12 der Zeilensensoreinheiten 1 bis 4 werden Horizontalübertragungs-Takt-30

Signale ^H1 bis ^H4 eingesetzt. Die Übertragungsvorgänge der Vertikalregister 15 der Zeilensensoreinheiten 1 und 3 werden mittels Vertikalübertragungs-Taktsignalen ςΛΠ 1 bis ?fV17 bzw. (rfV31 bis tfV37 ausgeführt. Rückstellsignale RSI

bis RS4 sind für die Rückstellschaltglieder 14 der jewei-35

ligen Zeilensensoreinheiten bestimmt. Die Verschiebungs-

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vorgänge der Schiebeschaltglieder 8, 9 und 10 der jeweiligen Zeilensensoreinheiten werden mit Schiebesignalen SH1A, SH1B, SH2, SH3A, SH3B bzw. SH4 ausgeführt. Die jeweiligen Zeilensensoreinheiten geben Ausgangssignale 0S1 bis OS4 ab.

Gemäß Fig. 4 ist in jeder der Zeilensensoreinheiten 1 und 3, nämlich der Zeilensensoreinheiten, welche vor den anderen Einheiten lesen, zwischen die Schiebeschaltglieder 8 und 10 das Vertikalregister 15 eingefügt, welches 7 Zeilen entspricht.

Die Fig. 3 zeigt die Impulssignale für die Ansteuerung

der Schiebeschaltglieder 8 und 10 in der Zeilensensorein-15

heit 1 und veranschaulicht die Zusammenhänge zwischen den

Schiebesignalen SH1A und SH1B für die parallele Bildsignal-Ausgabe und den Vertikalübertragungs-Taktsignalen 1 bis «Zivi 7 .

Da bei diesem Ausführungsbeispiel in dem Ladungskopplungssensor mehrere Zeilensensoreinheiten versetzt in einem Abstand angeordnet sind, der 4 Zeilen entspricht, müssen die durch die ersten und die nachfolgenden Zeilensensoreinheiten zu verschiedenen Zeiten gelesenen BiId- *

signale für die gleiche Zeile seriell und fortlaufend abgegeben werden. Zu diesem Zweck werden von den Vertikalregistern die Ausgangssignale der vorangehenden Zeilensensoreinheiten um eine vorbestimmte Verzögerungszeit

verzögert. Um das Lesen eines Bilds unter Maßstabänderung 30

zu ermöglichen, muß die Anzahl der Stufen (Zeilen) des Vertikalregisters 15 entsprechend einem gewählten Maßstab bzw. Vergrößerungsfaktor gewählt werden. Beispielsweise wird zur Vergrößerung mit dem Faktor 1,5 die Unterabtastgeschwindigkeit der Lesestation (des Sensorhalterungs-Tisches 28) auf 2/3 der normalen Geschwindigkeit verrin-

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gert. Daher entsteht zwischen den Zeitpunkten der Zeilenabtastung mittels der Zeilensensoreinheit 1 und der Zeilensensoreinheit 2 ein zeitliches Nacheilen, das 7 Zeijlen entspricht. Falls daher eine Vergrößerung mit dem Faktor 1,5 ermöglicht sein soll, muß ein Vertikalregister für 7 Zeilen vorgesehen werden. Die kleinste Anzahl der Stufen bzw. Zeilen des Vertikalregisters ist folgendermaßen gegeben: (erforderlicher Vergrößerungsfaktor)/ (1/

_in (Abstand zwischen den Zeilensensoreinheiten in Zeilen)) + 1. Daher wird bei diesem Ausführungsbeispiel für den gewünschten Vergrößerungsfaktor 1,5 und den den 4 Zeilen entsprechenden Abstand zwischen den Zeilensensoreinheiten der Wert 1,5/(1/4)+1 = 7 erhalten, so daß das Vertikalregister mindestens 7 Stufen bzw. Zeilen haben muß. Wenn

der Vergrößerungsfaktor 1,25 beträgt, beträgt die Abtastgeschwindigkeit der Lesestation 4/5 der normalen Geschwindigkeit. Die Zeilensensoreinheiten 1 und 2 lesen die gleiche Zeile mit einem Abtastzeitabstand von 6 Zeilen. Daher wird vor der gegenseitig unabhängigen Steuers (J

rung der Vertikalübertragungs-Taktsignale (2fV11 bis φΊ\ 7 für das Beginnen der Abtastung der sechsten Zeile das Lesesignal für die erste Zeile in das Vertikalregister für die siebente Zeile übertragen. Mittels des zweiten

Schiebesignals SH1B für die Zeilensensoreinheit 1, das 25

mit dem der Zeilensensoreinheit 2 zugeführten Schiebesignal SH2 synchron ist, wird das Lesesignal für die erste Zeile in das Horizontalregister 11 übertragen. Dadurch kann das Ausgangssignal OS1 der Zeilensensoreinheit 1 mit dem Abtastzeit-Verzug von 6 Zeilen zur gleichen Zeit wie das Ausgangssignal OS2 der Zeilensensoreinheit 2 erhalten werden. Infolgedessen wird ein hinsichtlich der Unterabtastrichtung synchronisiertes Ausgangssignal OS1 abgegeben .

Gleichermaßen werden bei dem Maßstabfaktor 1 oder 0,75

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die Vertikalübertragungs-Taktsignale tfV11 bis φνλΊ unabhängig voneinander entsprechend dem Vergrößerungsfaktor so gesteuert, daß die Verschiebungszeiten der jeweiligen g Schieberegister gesteuert werden, welche das Vertikalregister 15 bilden. Das Ausgangssignal der Zeilensensoreinheit 2 ist dabei um die Abtastzeit-Verzögerung verzögert. Auf diese Weise werden die Ausgangssignale OS1 und OS2 der Zeilensensoreinheiten 1 und 2 als Leseausgangssignale für die gleiche Zeile synchron miteinander ausgegeben. Das Horizontalübertragungs-Taktsignal ^H1 wird so gesteuert, daß alle Bildelemente aus dem Horizontalregister 11 innerhalb eines dem Zeilenabtastintervall (SH-Intervall) entsprechenden Intervalls übertragen werden (innerhalb eines Intervalls 1/n, wobei η "4" ist, wenn die An-

zahl der Einheiten des Kontakt-Zeilensensors "4" ist). Nach dem Abschluß der Ausgabe aus der Zeilensensoreinheit 1 werden aufeinanderfolgend die Zeilensensoreinheiten 2 bis 4 abgerufen. Dabei werden die Zeilensensoreinheiten 2 bis 4 aufeinanderfolgend mittels der jeweiligen Horizontalübertragungs-Taktsignale φΗ2 bis $H4 betrieben. Die Lesesignale aus den Zeilensensoreinheiten 1 bis 4 werden aufeinanderfolgend in verschiedenen Phasen innerhalb eines Zeilenabtastintervalls übertragen. Hierzu wird beim

Abschluß des Übertragungsvorgangs für die Zeilensensor-25

einheit 1 der entsprechende Zeilenschalter des Analogschalters 41 ausgeschaltet und der Schalter für das Wählen des Ausgangssignals der nächsten Zeilensensoreinheit 2 eingeschaltet. Dadurch wird als Ausgangssignal OST ein fortlaufendes Signal für eine einzelne Zeile abgegeben. Diese Schaltvorgänge des Analogschalters 41 werden mittels der nachfolgend beschriebenen Datenwählsignale DS1 bis DS4 herbeigeführt.

Die Druckereinheit 200 (nach Fig. 2) ist ein Laserstrahl-35

drucker, in dem ein Bild entsprechend den Bildsignalen

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VIDEO aus der Lesereinheit 100 aufgezeichnet wird, wobei das elektrofotografische Verfahren unter Verwendung von Laserstrahlen angewandt wird.

Eine Lasereinheit 51 der Druckereinheit 200 gibt ein entsprechend den Bildsignalen VIDEO aus der Lesereinheit 100 moduliertes Ausgangssignal ab. Eine Abtasteinheit 52 dient zum Ablenken der Laserstrahlen. Ein Strahldetektor 53 erzeugt entsprechend einem Laserstrahl aus der Abtasteinheit 52 ein Signal BD für die Horizontalsynchronisierung zur Bildaufzeichnung oder dergleichen. Eine fotoempfindliche Trommel 54 läuft mit konstanter Drehzahl in der durch einen Pfeil dargestellten Richtung um. Die Trommel 54 wird mit einem Lader 55 geladen. Von einer Hochspannungseinheit 56 wird Spannung an den Lader 55 und dergleichen angelegt. Kopierblätter 57 sind in einer Kassette untergebracht und werden mittels einer Abnahmewalze 58 aufgenommen. Mit Registrierwalzen 59 wird der Vorderrand des aufgenommenen Kopierblatts mit dem Vorderrand eines Ladungsbilds ausgerichtet, das durch das Bestrahlen der Trommel 54 mit den Laserstrahlen gebildet wird. Eine Entwicklungseinheit 60 bringt Toner auf das Ladungsbild auf, um es in ein sichtbares Bild umzusetzen. Eine Übertra-

_o_ gungseinheit 61 überträgt das sichtbare Bild (Tonerbild) 25

auf das mittels der Registrierwalze 59 unter einer vorbestimmten Zeitsteuerung zugeführte Kopierblatt. In einer Fixiereinheit 62 wird der Toner an dem Kopierblatt geschmolzen. Mit einer Reinigungsvorrichtung 63 wird nach

der Übertragung restlicher Toner von der Trommel 54 ent-30

fernt. Mit einer Entladelampe 64 wird Potential von der Oberfläche der Trommel 54 entfernt.

Nachstehend wird die Betriebsweise des Kopiergeräts beschrieben.

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Mittels des Laders 55 wird die Trommel 54 auf ein gleichförmiges Potential geladen. Als Modulationssignal für die Laserstrahlen wird der Lasereinheit 51 das Bildsignal

t- VIDEO aus der Lesereinheit 100 zugeführt. Die Lasereinheit 51 gibt entsprechend dem Bildsignal VIDEO modulierte Laserstrahlen ab, die mittels der Abtasteinheit 52 in der zur Trommeldrehrichtung senkrechten Richtung abgelenkt werden. Das damit an der Trommel 54 gebildete Ladungsbild wird mittels der Entwicklungseinheit 60 sichtbar gemacht. Das Tonerbild von der Trommel 54 wird mittels der Übertragungseinheit 61 auf das Kopierblatt übertragen, welches mittels der Registrierwalzen 59 synchron befördert wird. Danach wird das Tonerbild an dem

Kopierblatt mittels der Fixiereinheit 62 fixiert, wonach Ib

das Blatt aus dem Kopiergerät ausgetragen wird.

Das Schaltbild der Schaltung zum Erzeugen des der Druckereinheit 200 zugeführten Bildsignals VIDEO ist in der Fig. 5 gezeigt. Die Fig. 6 veranschaulicht die Zeit-Steuerung zur Bildsignal-Ausgabe.

Ein Analogschalter 70a, 70b gemäß Fig. 5 schaltet das Ausgangssignal OS1 der Zeilensensoreinheit 1. Ein Analogschalter 70c, 70d schaltet das Ausgangssignal OS2 der 25

Zeilensensoreinheit 2. Ein Analogschalter 7Oe, 7Of ist für die Zeilensensoreinheit 3 vorgesehen, während ein Analogschalter 70g, 70h für die Zeilensensoreinheit 4 vorgesehen ist (die mittels einer gestrichelten Linie umrahmten Schaltungsteile entsprechen dem in Fig. 4 gezeigten Analogschalter 41). Eine Abfrage/Halteschaltung 71 dient dazu, die Ausgabezeit des Ausgangssignals konstant zu halten. Mit einem Verstärker 72 wird ein eingegebenes Signal verstärkt. Mit einem A/D-Wandler 73 wird ein analoges Signal in ein digitales Signal mit einer vorbe-35

stimmten Bitanzahl umgesetzt. Ein Vergleicher 74 ver-

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gleicht dieses digitale Signal mit einem Schwellenwert, um ein binäres Signal zu erzeugen, das "Schwarz" oder "Weiß" entspricht. Als Schwellenwerte werden dem Vergleicher 74 aus einem Dither-Festspeicher 75 im voraus gespeicherte digitale Daten zugeführt. Ein Dither-Zähler 76 bestimmt die Ausgabe-Adresse des Dither-Festspeichers 75. Die durch das Vergleichen des Werts aus dem Dither-Festspeicher 75 mit den Bilddaten mittels des Vergleichers 74 erzielten Binärdaten werden in Zeileneinheiten abwechselnd in Schreib/Lesespeicher 77 und 78 eingespeichert. Wenn das Ausgangssignal des Vergleichers 74 in den Schreib/Lesespeicher 77 oder 78 eingeschrieben wird, wird es von einem Zwischenspeicher 91 mittels eines Taktsignals WCLK synchron mit dem dem Schreib/Lesespeicher 77

oder 78 zugeführten Adressensignal übertragen. Ein Adressenwähler 79 führt dem Schreib/Lesespeicher 77 eine Lese- oder Schreibadresse zu. Ein Adressenwähler 80 führt dem Schreib/Lesespeicher 78 eine Lese- oder Schreibadresse zu. Ein Inverter 81 invertiert ein Signal WE, das von einer Synchronisiersteuerschaltung 85 bei jeder Eingabe eines Signals BD abwechselnd synchron mit dem Signal BD als Synchronisiersignal für eine Zeile aus der Druckereinheit 200 umgeschaltet wird. Ein Drucker-Oszillator 82 dient zur Steuerung der Signalausgabe entsprechend den Eigenschaften (der Aufzeichnungsgeschwindigkeit) der Druckereinheit 200. Ein Lesezähler 83 zählt Taktsignale φΡ aus dem Drucker-Oszillator 82. Eine Frequenzänderungsschaltung 92 nimmt ein Taktsignal n-CLK

auf (dessen Frequenz bei diesem Ausführungsbeispiel das 30

Doppelte einer Arbeitsfrequenz φ der vorgeschalteten binären Schaltung ist). Die Frequenzänderungsschaltung 92 fragt die Taktsignale n-CLK entsprechend einem Maßstabsignal SE ab und gibt die Taktsignale WCLK mit veränderter Frequenz aus. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist die Frequenzänderungsschaltung 92 einen Dezimalzähler

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auf. Ein Schreibzähler 84 zählt die aus der Frequenzänderungsschaltung 92 eingegebenen Taktsignale WCLK. Die Synchronisiersteuerschaltung 85 steuert die Lese- und Schreibvorgänge der Schreib/Lesespeicher 77 und 78.

Ein Leser-Oszillator 86 erzeugt Taktimpulse φ, die die Übertragung des Leseausgangssignals des Ladungskopplungssensors bestimmen. Eine BD-Synchronisierschaltung 87 synchronisiert die Taktimpulse aus dem Leser-Oszillator 86 mit dem Signal BD aus der Druckereinheit 200 und erzeugt Impulse SH für den Ladungskopplungssensor aus den mehreren Einheiten. Ein ^V-Generator 88 erzeugt die Vertikalübertragungs-Taktsignale φΜ\ 1 bis 0V17 und ?fV31

bis 0V37 für die Verschiebung in den Vertikalregistern 15 15

der ungradzahligen Einheiten des Ladungskopplungssensors, nämlich der Zeilensensoreinheiten 1 und 3 entsprechend dem Maßstabsignal SE, wie es in Fig. 3 gezeigt ist.

Die Fig. 7 zeigt den Schaltungsaufbau des ^V-Generators 20

88 für das Erzeugen der Vertikalübertragungs-Taktsignale jzSVI 1 bis fziVl 7 für die Zeilensensoreinheit 1. Die Fig. 8 ist ein Zeitdiagramm der Signale des (2(V-Generators 88. Die Vertikalübertragungs-Taktsignale iziV31 bis φνΊ>Ί für

die Zeilensensoreinheit 3 werden auf gleichartige Weise 25

erhalten.

Der φΊ-Generator 88 enthält einen 12-Bit-Zähler 121 zum Zählen der Taktsignale φ aus den Leser-Oszillator 86,

eine logische UND/ODER-Schaltung 122 und vier Sammellei-30

tungs-Puffer 123 bis 126, deren Ausgänge jeweils einen von drei Zuständen annehmen können. Der 12-Bit-Zähler 121 und die UND/ODER-Schaltung 122 erzeugen zusammen innerhalb einer Periode H, nämlich eines Zeilenabtastinter-

valls von der Ausgabe eines Impulses SH bis zur Ausgabe 35

des nächsten Impulses SH Impulse Q1 und Q2 gemäß der Dar-

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Stellung in Fig. 8. Bei diesem Ausführungsbeispiel entspricht eine Periode H, nämlich der Abstand zwischen den Signalen BD aus der Druckereinheit 200 ungefähr 3800 Taktsignalen. Der Impuls Q1 wird bei dem 1250-ten Taktsignal erzeugt, während der Impuls Q2 bei dem 2500-ten Taktsignal erzeugt wird. Daher decodiert die UND/ODER-Schaltung 122 die Adresse, nämlich das Zählausgangssignal aus dem 12-Bit-Zähler 121 und erzeugt die Impulse Q1 und Q2, wenn der Zählstand Ί 250" bzw." 2500" erreicht.

Die auf diese Weise erzeugten Impulse Q1 und Q2 und das Signal SH werden den Puffern 123 bis 126 zugeführt. Einer der Puffer 123 bis 126 wird entsprechend dem von der Bedienungsperson gewählten Maßstab durch das Signal SE gewählt, das einem Ausgabesteueranschluß G des jeweiligen Puffers zugeführt wird. Im einzelnen nimmt bei der Wahl des Vergrößerungsfaktors 1,5 das Signal SE C x 1,5) den niedrigen Pegel an, so daß der Puffer 123 gewählt wird.

Wenn der Vergrößerungsfaktor 1,25 gewählt wird, wird der 20

Puffer 124 gewählt. Wenn das Kopieren im Echtformat bzw. im Maßstab 1:1 gewählt wird, wird der Puffer 125 gewählt. Wenn der Vergrößerungsfaktor 0,75 gewählt wird, wird der Puffer 126 gewählt. Bei dem Vergrößerungsfaktor 1,25 ist

_o_ der Puffer 124 gewählt. Der Puffer 124 gibt die eingege-2b

benen Impulse SH als Vertikalübertragungs-Taktsignale

1 , $fV12, tfV13, <ΛΠ4 und <zfV16 aus. Als Vertikalübertragungs-Taktsignale jziV15 und (?SV1 7 gibt der Puffer 124 den eingegebenen Impuls Q1 ab. Auf diese Weise werden die Vertikalübertragungs-Taktsignale 011 bis ^V17 gemäß der Darstellung in Fig. 3(b) erzeugt.

Gemäß Fig. 5 zählt ein Zähler 89 entsprechend dem Signal φ aus dem Leser-Oszillator 86 und den Impulsen SH. Eine

Steuereinheit 90 erzeugt während der Periode der Impulse 35

bzw. des Signals SH entsprechend dem Zählstand des

-22- DE 4637

Zählers 89 die Horizontalübertragungs-Taktsignale ^H1 bis Ö4 für die Übertragung in allen Zeilensensoreinheiten, mit den Taktsignalen φΜ bis $H4 synchrone Taktsignale CLK und die Schaltsignale DS1 bis DS4 für den Analogschalter 41. Es wird nun die Funktion der in Fig. 5 gezeigten Schaltung beschrieben.

Die BD-Synchronisierschaltung 87 synchronisiert das Signal φ aus dem Leser-Oszillator 86 mit dem BD-Signal aus der Druckereinheit 200. Die Synchronisierschaltung 87 führt das zu einem Impuls geformte Signal BD einem jeweiligen SH-Anschluß der Zeilensensoreinheit als Impuls SH zu. Daraufhin werden parallel zueinander Ladungen aus den

_1C Fotosensorelementen der Zeilensensoreinheiten 1 bis 4 Ib

übertragen. In den Zeilensensoreinheiten 1 und 3 erfolgt eine Ladungsübertragung aus der letzten Stufe bzw. Zeile des Vertikalregisters 15 zu dem Horizontalregister 11.

In den ungradzahligen Einheiten, nämlich den Zeilensensoreinheiten 1 und 3, die ein Bild zuerst lesen, werden entsprechend den Vertikalübertragungs-Taktsignalen ^iV11 bis ^iVI 7 und j^V31 bis ^V37 die Ladungen aus den Reihen der Fotosensorelemente 6 zu den Vertikalregistern 15

übertragen. Das Vertikalregister 15 verzögert das einge-25

gebene Signal um die Anzahl räumlich verschiedener Bildelemente, die durch die Lageabweichung zwischen den benachbarten Zeilensensoreinheiten sowie den Vergrößerungsfaktor bestimmt ist. Danach gibt das Vertikalregister 15

das verzögerte Signal unter Synchronisierung mit dem 30

gleichen Signal BD aus, nämlich synchron mit der Zeilenausgabe aus der benachbarten geradzahligen Einheit. Hierbei werden die in dem Horizontalregister 11 gespeicherten Ladungen mittels der Horizontalübertragungs-Impulse φ\{\

aus der Steuereinheit 90 vollständig während eines Vier-35

tels der Periode SH.(des Einzeilen-Abtastintervalls)über-

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tragen, wie es aus dem Zeitdiagramm in Fig. 6 ersichtlich ist. Nachdem die Übertragung mittels der Horizontalübertragungs-Impulse ^iHI ausgeführt ist, werden die Horizonjtalübertragungs-Impulse $H2 für die angrenzende Zeilensensoreinheit 2 erzeugt. Auf gleichartige Weise werden den Zeilensensoreinheiten 3 und 4 die Horizontalübertragungs-Impulse giH3 und ^H4 zugeführt. Damit können aufeinanderfolgend innerhalb der Periode SH alle Bildelemente der Einheiten des Ladungskopplungssensors übertragen werden.

Um das digitale Signal in Punktedaten umzusetzen, die unter Berücksichtigung einer Halbtönungswirkung binäre Schwarz- und Weißwerte darstellen, und um die erzielten Punktedaten der Druckereinheit 200 zuzuführen, wird aus dem Dither-Zähler 76 dem Dither-Festspeicher 75 eine Leseadresse für die Dither-Verarbeitung zugeführt. Hierbei nimmt der Dither-Zähler 76 Taktsignale CLK aus der Steuereinheit 90 auf, die durch das Ausscheiden von Übertragungs-Taktsignalen für Blind-Bildelemente aus den Horizontal-Taktsignalen φ gewonnen werden. Im Bereich der Blind-Bildelemente wird die Adressierung des Dither-Festspeichers unterbrochen, wonach wieder eine Adresse für die Eingabe eines nächsten wirksamen Bildelements erzeugt wird. Daher wird die Dither-Matrix an den Grenzen zwischen den Zeilensensoreinheiten 1 und 2, 2 und 3 sowie 3 und 4 nicht unstetig. Infolgedessen wird nicht eine Bildqualitätsverschlechterung wie das Erzeugen von Strei-

fen hervorgerufen.
30

Die jeweils durch das Vergleichen des Werts aus dem Dither-Festspeicher 75 mit dem Bildsignal aus dem A/D-Wandler 73 mit dem Vergleicher 74 erhaltenen Punktedaten

V werden zu mittels des Zwischenspeichers 91 synchroni-35

sierten Zeiten in Zeileneinheiten in den Schreib/Lese-

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Speicher bzw. Zeilenspeicher 77 oder 78 eingespeichert.

Im einzelnen wird der Zeilenspeicher 77 in den Schreibzustand geschaltet, wenn das Signal WE aus der Synchronisiersteuerschaltung 85 den niedrigen Pegel annimmt. Daraufhin wählt der Wähler 79 eine Schreibadressenleitung aus dem Schreibzähler 84 an. Auf diese Weise wird das Ausgangssignal des Schreibzählers 84 den Adressenleitungen des Zeilenspeichers 77 zugeführt. Gleichzeitig zählt wie der Dither-Zähler 76 der Schreibzähler 84 die Taktsignale, die durch das Ausscheiden der Übertragungstaktsignale für ein Blind-Bildelement aus den Taktsignalen erhalten werden und die aus der Steuereinheit 90 zugeführt werden.

Wenn die Synchronisiersteuerschaltung 85 einen Anschluß WE bzw. das Signal WE auf den hohen Pegel schaltet, wird an einen Schreibeinschaltanschluß WE des Zeilenspeichers 77 niedriger Pegel angelegt. Da ein Bausteinwählanschluß

erniedrigen Pegel annimmt, wird der Zeilenspeicher 77 in 20

die Lesebetriebsart umgeschaltet. Hierbei wird durch den Wähler 79 eine Leseadressenleitung aus dem Lesezähler 83 angewählt. Dadurch werden die in dem Zeilenspeicher 77 gespeicherten Daten für die vorangehende Zeile ausgelesen

und der Druckereinheit 200 als fortlaufende Bildelemente-25

Signale VIDEO zugeführt, aus denen die Blind-Bildelemente

ausgeschieden sind. Zugleich wird das Signal niedrigen Pegels dem Zeilenspeicher 78 über den Inverter 81 zugeführt, so daß der Schreibeinschaltanschluß WE des Zeilenspeichers 78 den hohen Pegel erhält, wodurch der Schreib-30

zustand eingestellt wird. Entsprechend dem Ausgangssignal

des Vergleichers 74 werden in den Zeilenspeicher 7 8 die Punktedaten V eingespeichert, aus denen die Blind-Bildelemente entfernt sind. Auf diese Weise führen die Zeilenspeicher 77 und 78 abwechselnd Lese- und Schreibvor-35

gänge aus, um jeweils die Bildsignale VIDEO für eine

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Zeile mit dem Drucker zu synchronisieren.

Nachstehend wird nun eine Maßstabänderung in der Hauptes abtastrichtung beschrieben. Gemäß der vorangehenden Beschreibung erzeugt die Steuereinheit die Taktimpulse CLK, die mit den Taktsignalen φ für die Digitalisierung der fotoelektrisch umgesetzten Bildsignale synchron sind und aus denen die Übertragungs-Taktsignale für die Blind-.Q Bildelemente entfernt sind, sowie die Taktsignale n-CLK, die mit den Taktsignalen CLK synchronisiert sind und der Frequenzänderungsschaltung 92 zugeführt werden.

Die Bildvergrößerung, nämlich die Kopiervergrößerung wird durch das Verhältnis der Frequenz ϊφ der Taktsignale φ für die Digitalisierung des Bildsignals einer Vorlage in das binäre Bildsignal V zu der Frequenz fW der Taktsignale WCLK aus der Frequenzänderungsschaltung 92 bestimmt. Die Fig. 9 ist ein Zeitdiagramm für den Fall, daß bei _n einer solchen Maßstabänderung der Vergrößerungsfaktor 1,5

beträgt. Die Punktedaten V aus dem Vergleicher 74 werden für jedes zweite Bildelement verdoppelt, so daß das gesamte Bild mit dem Vergrößerungsfaktor 1,5 vergrößert wird.

Die Fig. 10 ist ein Schaltbild der Frequenzänderungsschaltung 92, die einen Dezimalzähler aufweist. Eine Taktfrequenz-Einstellstufe 100 enthält einen Dezimalzähler 100a für das Zählen der Taktsignale n-CLK und eine

UND-Schaltung 100b für das Einstellen des Vergrößerungs-30

faktors. Die Fig. 11 ist ein Zeitdiagramm der Signale der Frequenzänderungsschaltung 92.

Die UND-Schaltung 100b hat drei UND-Schaltglieder. Einem

jeden Schaltglied wird als Schaltsignal A, B bzw. C ein 35

Signal hohen Pegels oder niedrigen Pegels zugeführt. Ein

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Decodierer 104 nimmt das Maßstabsignal SE auf und erzeugt ein decodiertes Signal. Durch die Kombination aus den Schaltsignalen A, B und C mit Signalen an Ausgangsan-Schlüssen QA, QA, QB, QB und QC des Dezimalzählers 100a werden Taktfreigabesignale A', B' und C' erhalten. Die Taktfreigabesignale A', B' und C' werden über ein ODER-Glied 101 einem UND-Glied 102 zugeführt, um als Ausgangssignal das mittels eines Inverters 103 invertierte Taktsignal n-CLK zu schalten.

Wenn die Signale A, B und C den hohen Pegel haben, haben die Signale A', B' und C' den hohen Pegel H, wie es durch gestrichelte Linien dargestellt ist. Die Schaltsignale A, B und C bestimmen die Taktfrequenz. Wenn beispielsweise die Signale A und B den hohen Pegel H haben und das Signal C den niedrigen Pegel L hat, wird aus dem UND-Glied 102 ein Ausgangssignal gemäß der Darstellung in Fig. 11 erzielt. Da in diesem Fall bei dem Zählen von acht Taktsignalen drei Taktsignale abgegeben werden, beträgt die 20

Frequenz des Ausgangssignals der Frequenzänderungsschaltung 92 3/8 der Frequenz des ursprünglich eingegebenen Taktsignals n-CLK. Wenn nur das Signal C den hohen Pegel H hat, beträgt die Frequenz des Ausgangssignals 4/8 der

Frequenz des Taktsignals. Wenn die Signale B und C den 25

hohen Pegel H haben, beträgt die Frequenz des Ausgangssignals 6/8 der Frequenz des Taktsignals. Wenn die Signale A und C den hohen Pegel H haben, wird ein Ausgangssignal mit einer Frequenz erzielt, die 5/8 der Frequenz

des Taktsignals ist. Durch das geeignete Kombinieren der 30

Schaltsignale A, B und C aus dem Decodierer 104 kann aus dem UND-Glied 102 ein Ausgangssignal erzielt werden, das dem gewählten Maßstabfaktor entspricht.

Da die Frequenz des Taktsignals n-CLK doppelt so hoch wie 35

diejenige der Horizontalübertragungs-Taktsignale φ ist,

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kann das Taktausgangssignal mit der einem erwünschten Maßstab entsprechenden Frequenz dadurch erzielt werden, daß für den Vergrößerungsfaktor 1,5 die Schaltsignale B und C auf den hohen Pegel H geschaltet werden, für den Vergrößerungsfaktor 1,25 die Schaltsignale A und C auf den hohen Pegel H geschaltet werden, für den Maßstab 1:1 bzw. das Kopieren im Echtformat das Signal C auf den hohen Pegel H geschaltet wird und für den Vergrößerungsfaktor 0,75 die Signale A und B auf den hohen Pegel H geschaltet werden.

Wenn die Frequenzänderungsschaltung nach Fig. 10 die in Fig. 12 gezeigte Gestaltung erhält, können durch das Kom-

,,. binieren von einer UND-Schaltung 200b zugeführten Schalt-

Signalen E bis H Taktsignale mit Frequenzen erzielt werden, die 0/10 bis 9/10 jeweils Zehnteln der Frequenz des eingegebenen Taktsignals n-CLK entsprechen. Der Taktsignal-Maßstab ist gleich 1/10 χ (5H + 2G + F + E).

Wenn mehrere Zähler hintereinandergeschaltet werden, wird ein Anschluß RC eines in Fig. 12 gezeigten Dezimalzählers 200a mit einem Einschalt-Eingangsanschluß eines nächsten Zählers verbunden. Durch das Kombinieren der Dezimalzäh-

_o_ ler 100a als 4-Bit-Zähler kann ein Basis-R-Zähler für das 25

Zählen von 0 bis R erzielt werden. Wenn das Taktsignal für das Digitalisieren des Bildsignals mit 4 bezeichnet ist und das der Taktfrequenz-Einstellstufe 100 zugeführte Taktsignal als n4 bezeichnet ist, wird für einen gewünschten Kopiervergrößerungsfaktor M (I) eine Taktfrequenzeinstellung S (S = R) nach folgender Gleichung bestimmt:

S= {(R + 1)M} /100n (1)

Da die Einstellung S eine ganze Zahl darstellt, wird der 35

Kopiervergrößerungsfaktor M (I) in jeweiligen Stufen von

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100η / (R+1) ! eingestellt. Wenn S = R+1 ist, ist der Kopiervergrößerungsfaktor M maximal, nämlich 100n (!).

g Als Beispiel wird ein Fall beschrieben, bei dem der maximale Kopiervergrößerungsfaktor zu 200! gewählt wird und der Kopiervergrößerungsfaktor M in Prozentstufen eingestellt wird.

Da der maximale Vergrößerungsfaktor 200! ist, ist η gleich "2". D.h., daß der Frequenzänderungsschaltung 92 zugeführte Taktsignal hat eine Frequenz, die doppelt so hoch wie die Frequenz des Taktsignals für das Digitalisieren des Bildsignals ist. Da ferner der Kopiervergröße-,_ rungsfaktor M in Prozenteinheiten eingestellt wird, beträgt der maximale Zählstand R des die Frequenzänderungsschaltung 92 bildenden Zählers "199". Die Taktfrequenzeinstellung S für jeden erwünschten Kopiervergrößerungsfaktor M nimmt daher einen solchen Wert an, daß S=M gilt. Daher kann durch das direkte Einstellen des erwünschten Vergrößerungsfaktors M als Taktfrequenz unter Verwendung eines Basis-200-Zählers, der von 0 bis 199 zählt, die Vergrößerung und Verkleinerung in der Hauptabtastrichtung vorgenommen werden.

Fig. 13 ist ein Schaltbild der Frequenzänderungsschaltung 92 für eine solche Maßstabänderung. Zwei 4-bit-Taktfrequenz-Einstellschaltungen 200a und 200b und ein Kipp-Flip-Flop 201 mit einem Einschaltanschluß werden in Kaskade geschaltet, um einen Basis-200-Zähler für das Zählen ^ö

von 0 bis 199 zu bilden. Die Einstellschaltungen 200a und 200b haben die in dem Schaltbild in Fig. 12 gezeigte Gestaltungen. Die Taktfrequenzeinstellung erfolgt durch Schaltsignale an Eingangsanschlüssen Sa bis Si, die folgende Anteilverhältnisse ergeben:

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Si Sh Sg Sf Se Sd Sc Sb Sa 100 1£1P_2JOJ_0 £ I^ 2_ 1_ 200 200 200 200 200 200 200 200 200

Durch das Kombinieren der Schaltsignale Si bis Sa kann

eine Taktfrequenzeinstellung von 0 bis 199$ vorgenommen werden. Wenn mit dieser Schaltung eine Taktfrequenz von 2001 erzielt werden soll, wird das eingegebene Taktsig- ~Q nal unverändert abgegeben. Da jedoch im Gegensatz zu den Taktsignalen für 0 bis 1991, die über die Einstellschaltungen geleitet werden, bei der Taktfrequenz 200$ die Signale nicht über die Einstellschaltungen 200A und 200B geleitet werden, wird eine Phasendifferenz hervorgerufen, ₁,. die der zeitlichen Verzögerung durch die Einstellschaltungen 200A und 200B entspricht. Diese Phasendifferenz ergibt einen Zeitsteuerungsfehler bei dem Einschreiben der Bildsignale in die Zeilenspeicher 77 und 78. Gemäß der Darstellung in Fig. 13 wird dann, wenn unter Verwen_n dung des Ausgangssignals aus dem Verbindungsanschluß RC ein einzelnes, 1$ entsprechendes Taktsignal erzeugt wird, die Taktfrequenz 200$ ohne Phasendifferenz gegenüber den anderen Taktfrequenzen abgegeben. Dieses eine Taktausgangssignal wird durch das Schaltsignal an einem Eingangsanschluß Sj gesteuert.

Hinsichtlich des bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel verwendeten Dezimalzählers besteht keine Einschränkung auf einen Zähler, der von 0 bis 9 zählt.

Der Zähler kann daher irgendein Zähler sein, der einen 30

Dezimal-Rechenvorgang zum Wiederholen des gleichen Ausgangszustands für jeweils 10 Taktsignale ausführt und der eine Kombination von 0 bis 9 für Takteinschaltsignale E* bis H' bilden kann.

Wenn der Maßstab des Bilds in der Hauptabtastrichtung

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kontinuierlich in dem Bereich von 1 bis 200? geändert wird, werden die Drehzahl des Motors für die Abtastung, die Anzahl der Vertikalübertragungs-Register-Stufen und der Ausgabezustand der Vertikalübertragungs-Taktsignale i^V dementsprechend gesteuert, so daß auch durch die Änderung der Abtastgeschwindigkeit eine Maßstabänderung in der Unterabtastrichtung vorgenommen werden kann.

,Q Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel werden vier Zeilensensoreinheiten verwendet. Die Anzahl der Zeilensensoreinheiten ist jedoch durch die erwünschte Auflösung. ,das Format einer zu lesenden Vorlage usw. bestimmt. Die Anzahl der Zeilensensoreinheiten kann daher irgendeine ganze Zahl sein, die größer als 2 ist.

Die erfindungsgemäße Gestaltung ist gleichermaßen bei einem Leser anwendbar, bei dem anstelle einer Kontakt-Lesevorrichtung ein optisches Verkleinerungssystem eingesetzt ^iSt·

Die Fotosensorelemente können statt aus amorphem Silicium aus kristallinem Silicium, Cadmiumsulfid oder dergleichen bestehen.

Die Anordnung der mehreren Zeilensensoreinheiten ist nicht auf die versetzte Anordnung beschränkt und muß lediglich eine Anordnung sein, bei der Lesestellen um mehrere Zeilen gegeneinander versetzt sind.

Der Ausgabeteil kann anstelle des Laserstrahldruckers ein Tintenstrahldrucker, ein Thermodrucker oder dergleichen sowie ferner eine Bilddatei oder dergleichen für das Speichern von Bilddaten sein.

Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel

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werden die Ausgangssignale aus den jeweiligen Zeilensensoreinheiten mittels eines Analogschalters geschaltet, um ein serielles Einzeilensignal zu erhalten. Die Zeilensensoreinheiten können jedoch auch parallele Ausgangssignale abgeben.

Der Vorlagenleser kann auch derart ausgeführt sein, daß der Ladungskopplungssensor aus den mehreren Einheiten festgelegt ist und die Vorlage an den Lesestellen der Einheiten bewegt wird.

Die Anzahl der Vertikalregister bzw. Vertikalregisterstufen, die in den Zeilensensoreinheiten angeordnet werden, welche ein Bild zuerst vor den anderen Einheiten Iesen, wird entsprechend der Abweichung zwischen den Lesestellen der Einheiten und dem gewünschten Maßstabfaktor bestimmt, so daß sie daher nicht auf "7" begrenzt ist. Die Anzahl kann größer als die tatsächlich erforderliche Anzahl sein, um mechanisch einen Spielraum zu schaffen.

Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel werden die Vertikalregister dazu verwendet, die Ausgangssignale derjenigen Zeilensensoreinheiten zu verzögern,

__ welche ein Bild zuerst vor den anderen Einheiten lesen. 25

Es kann jedoch auch an den Zeilensensoreinheiten, die das Bild nachfolgend lesen, eine Verzögerungseinrichtung angebracht werden.

Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel erfolgt das Lesenmit einem erwünschten Vergrößerungsfaktor dadurch, daß die Unterabtastgeschwindigkeit der Lesestation und die Abfragefrequenz der Bildsignale in der Hauptabtastrichtung verändert werden. Der Maßstab kann

jedoch auch in unterschiedlichen Verhältnissen in der 35

Hauptabtastrichtung und der Unterabtastrichtung verändert

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werden. Bei einer solchen Gestaltung kann ein vertikal gestrecktes oder ein horizontal gestrecktes Bild erzeugt werden. Damit kann unabhängig von dem Verhältnis der Länge zu der Breite des Aufzeichnungsmaterials in der Aufzeichnungsstation ein Bild auf der ganzen Fläche des Aufzeichnungsmaterials aufgezeichnet werden.

Gemäß der vorstehenden Beschreibung kann bei dem Lesen jQ eines Vorlagenbilds mit mehreren Zeilensensoreinheiten ein Lesen in hoher Dichte vorgenommen werden, ohne daß Probleme hinsichtlich hoher Kosten und geringer Herstellungsausbeute bei der Herstellung der Zeilensensoren entstehen. Beim Lesen einer Vorlage unter Maßstabänderung wird das Problem einer Unstetigkeit der Bildsignale zwischen Zeilensensoreinheiten vermieden, wodurch ein hervorragendes Lesen eines Bilds ermöglicht wird.

Ein Vorlagenleser hat Zeilensensoreinheiten in einer ersten und einer zweiten Reihe, deren Lesestellen gegen-

einander versetzt sind, einen Bewegungsmechanismus für eine Relativbewegung zwischen den Zeilensensoreinheiten und einer Vorlage entsprechend einem gewählten Vergrößerungsfaktor für die Vorlage, Ladungskopplungs-Register,

„_ die die Ausgangssignale der Zeilensensoreinheiten der 25

ersten Reihe verzögern, um sie an die Ausgangssignale der Zeilensensoreinheiten der zweiten Reihe anzupassen, und einen Analogschalter zum Steuern der Verschiebungsfunktion der Register. Mit dem Vorlagenleser kann ein Vorlagenbild gelesen und das gelesene Bild reproduziert 30

werden, ohne daß eine Beeinträchtigung durch den Abstand zwischen den Lesestellen der Zeilensensoreinheiten entsteht.

Claims

Patentansprüche

1. Vorlagenleser, gekennzeichnet durch mehrere Zeilensensoren (1 bis 4), die jeweils aus einer Vielzahl von Fotosensorelementen bestehen und die so angeordnet sind, daß Lesezeilen benachbarter Zeilensensoren gegeneinander versetzt sind, eine Bewegungsvorrichtung (31 bis 35), die die Zeilensensoren und eine Vorlage (21) relativ zueinander in einer zu einer Abtastrichtung (MS) der Zeilensensoren senkrechten Richtung (SS) mit einer einem Vorlageniesemaßstab entsprechenden Geschwindigkeit bewegt, und eine Verzögerungseinrichtung (15), die Ausgangssignale derjenigen Zeilensensoren (1, 3), die von den mehreren Zeilensensoren die Vorlage zuerst vor den anderen Zeilensensoren (2, 4) abtasten, entsprechend dem Vorlageniesemaßstab verzögert.

2. Vorlagenleser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungseinrichtung (15) eine Speichereinrichtung zum Speichern der Ausgangssignale derjenigen Zeilensensoren (1, 3) aufweist, die die Vorlage (21) vor den anderen Zeilensensoren (2, 4) abtasten.

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3. Vorlagenleser nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Umsetzeinrichtung (91, 92) zum Umsetzen der Anzahl von Bildelementen durch Vermehrung oder Verminderung der Ausgangssignale der mehreren Zeilensensoren (1 bis 4) entsprechend dem Vorlagenlesemaßstab.

4. Vorlagenleser nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Wähleinrichtung (41, 90) für

₁₍-) das zeitlich aufgeteilte Wählen eines Ausgangssignals der Verzögerungseinrichtung (15) und der Ausgangssignale der anderen Zeilensensoren (2, 4), die die Vorlage (21) nach den Zeilensensoren (1, 3) abtasten, welche die Vorlage zuerst abtasten.

5. Vorlagenleser, gekennzeichnet durch mehrere Zeilensensoren (1 bis 4), die jeweils eine Vielzahl von Fotosensorelementen enthalten und die in einer ersten Reihe von Zeilensensoren (1, 3), die eine Vorlage (21) zuerst lesen, sowie in einer zweiten Reihe von Zeilensensoren (2, 4) angeordnet sind, die die Vorlage nachfolgend lesen, mehrere Parallelregister (15) zur Parallelverschiebung der Ausgangssignale der Fotosensorelemente (6) der Zeilensensoren der ersten Reihe, ein erstes Se-

__ riellregister (11) zur seriellen Ausgabe der parallelen Ausgangssignale eines letzten der Parallelregister, ein zweites Seriellregister (12) zur seriellen Ausgabe der parallelen Ausgangssignale der Fotosensorelemente (7) der Zeilensensoren der zweiten Reihe und eine Steuereinrichtung (88) zum Steuern eines Verschiebungsvorgangs in den

mehreren Parallelregistern entsprechend einem Vorlagenlesemaßstab.

6. Vorlagenleser nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der mehreren Parallelregister 35

(15) entsprechend dem Abstand zwischen den Lesestellen

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der ersten und der zweiten Reihe der Zeilensensoren (1, 3 bzw. 2,4) sowie entsprechend dem Vorlagenlesemaßstab bestimmt ist.

7. Vorlagenleser nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren Zeilensensoren (1 bis 4) und die Parallelregister (15) auf einem einzigen Substrat (5) angeordnet sind.

8. Vorlagenleser nach einem der Ansprüche 5 bis 7,

gekennzeichnet durch eine Bewegungsvorrichtung (31 bis 35) für eine Relativbewegung zwischen den mehreren Zeilensensoren (1 bis 4) und der Vorlage (21) mit einer Geschwindigkeit, die dem Vorlagenlesemaßstab entspricht.

9. Vorlagenleser nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Parallelregister (15) zur Parallelverschiebung von analogen Ausgangssignalen der Fotosensorelemente (6) der Zeilensensoren (1, 3) der ersten Reihe ausgebildet sind.