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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich allgemein auf optische Erfassung und insbesondere auf optische
Scanner, die bei der Erzeugung von Farbbildern verwendet werden.
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Herkömmlicherweise wurden Schrittmotore, die
sich in einzelnen Schritten bewegen, mit linearen Bildsensoren in
optischen Scannern verwendet, wie z. B. denjenigen, die beispielsweise
bei Flachbettscannern, Filmscannern und Kopierern und bestimmten
Digitalkameras zum Erfassen von Bildern verwendet werden. In jüngster Zeit
haben Gleichsignalmotore die Schrittmotore bei solchen Geräten ersetzt,
um eine erhöhte
Positioniergenauigkeit beim Scannen zu erhalten, um die Abtastgeschwindigkeit zu
erhöhen
und um die Kosten zu reduzieren. Bilder werden entweder über reflektiertes
Licht erhalten, wie in dem Fall von Photographien und Papierdokumenten,
oder durch durchfallendes (transmittiertes) Licht, wie in dem Fall
von Transparentmedien, Filmnegativen und Dias.
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Eine der populärsten Bildsensortechnologien ist
die von ladungsgekoppelten Bauelementen (CCDs; CCD = charge-coupled
devices). Abhängig von
der Anwendung kann eine genaue Farbreproduktion durch Bildsensoren
spezielle Probleme ergeben, da die Intensität des optischen Signals, das
von Farbbildsensoren erfaßt
wird, von der Wellenlänge abhängt. Sowohl
die Ausgangsintensität
der Lichtquellen als auch die Erfassungswirksamkeit von Detektoren,
die typischerweise bei solchen Systemen verwendet werden, sind wellenlängenabhängig. Außerdem sind
die Übertragungscharakteristika
von transparenten Medien im allgemeinen stark wellenlängenabhängig.
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Bilder, die Farbe enthalten, werden
normalerweise erzeugt durch Trennen und Erfassen des Bildsignals
in drei getrennten Farbbändern,
die beispielsweise das rote, grüne
und blaue Farbband sein könnten.
Die Verwendung von verschiedenen Verstärkungsgewinnen für jedes
der drei erfaßten
Farbsignale könnte
verwendet werden, um die kombinierte Farbabhängigkeit des Bilderzeugungssystems auszugleichen.
Da transparente Medien jedoch stark absorbierend sind, insbesondere
in dem blauen Farbband, kann es sein, daß diese Lösung aufgrund von Rauschen
in Niedrigsignalpegelfällen
kein annehmbares Ergebnis erzeugt.
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Eine alternative Technik ist es,
das optische Signal in dem grünen
Farbband länger
zu erfassen als in dem roten Farbband, und in dem blauen Farbband
sogar noch länger.
Ein annehmbares Ergebnis kann für
die Fälle
erzielt werden, in denen die Abtastbewegung während der Belichtung angehalten
wird, wie beispielsweise wenn Schrittmotoren verwendet werden. Wenn
jedoch eine Bewegung des Bildsensors bezüglich des Objekts während der
Abtastung auftritt, wie beispielsweise bei der Verwendung von Gleichsignalmotoren,
ist häufig
ein Regenbogeneffekt zu beobachten, der durch die Fehlausrichtung der
erfaßten
Bereiche bewirkt wird. Anders ausgedrückt, die Mitte des Bereichs,
von dem ein blaues Signal erfaßt
wird, unterscheidet sich von derjenigen, von der ein grünes Signal
empfangen wird, und unterscheidet sich von derjenigen, von der ein
rotes Signal empfangen wird. In diesem Fall kann sich ein unannehmbares
Bild ergeben.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, ein optisches Abtastsystem und ein Programmspeichermedium
mit verbesserten Charakteristika zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird durch ein System
gemäß Anspruch
1 und 4 sowie ein Medium gemäß Anspruch
7 und 10 gelöst.
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Bei darstellenden Ausführungsbeispielen
ist ein optisches Abtastsystem offenbart, das zumindest einen ersten
photoempfindlichen Detektor umfaßt, der gegenüber Licht
in einem ersten Frequenzband empfindlich ist, eine Belichtungssteuerschaltung,
die in der Lage ist, den ersten photoempfindlichen Detektor für eine erste
Zeitperiode zu belichten, und zumindest einen zweiten photoempfindlichen
Detektor, der gegenüber
Licht in einem zweiten Frequenzband empfindlich ist. Der zweite
photoempfindliche Detektor ist bezüglich des ersten photoempfindlichen
Detektors an einer ersten Position befestigt. Die Belichtungssteuerschaltung
ist in der Lage, den zweiten photoempfindlichen Detektor für eine zweite
Zeitperiode zu belichten, wobei die zweite Zeitperiode länger ist
als die erste Zeitperiode, und der Mittelpunkt der ersten Zeitperiode
zu einem Zeitpunkt auftritt, der in der Nähe des Zeitpunkts des Mittelpunkts
der zweiten Zeitperiode ist.
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Andere Aspekte und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden von der folgenden detaillierten Beschreibung in
Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen, die beispielhaft die
Prinzipien der Erfindung darstellen, offensichtlich werden.
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Die beiliegenden Zeichnungen liefern
visuelle Darstellungen, die verwendet werden, um die Erfindung näher zu beschreiben,
und können
durch den Fachmann auf diesem Gebiet verwendet werden, um dieselbe
und die inhärenten
Vorteile derselben besser zu verstehen. Bei diesen Zeichnungen bezeichnen
gleiche Bezugszeichen entsprechende Elemente.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden
Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden
Zeichnungen näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 ein
Diagramm eines idealisierten Frequenzerfassungsbands über der
Frequenz;
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2 ein
Diagramm eines Belichtungszeitgebungsausrichtungsschemas für farbspezifische Belichtungszeiten;
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3 ein
weiteres Diagramm eines Belichtungszeitgebungsausrichtungsschemas
für farbspezifische
Belichtungszeiten;
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4 ein
Diagramm eines Ausführungsbeispiels
eines Belichtungszeitgebungsausrichtungsschemas für farbspezifische
Belichtungszeiten, das mit den Lehren der Erfindung übereinstimmt;
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5A ein
vereinfachtes Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines optischen
Abtastsystems, das mit den Lehren der vorliegenden Erfindung übereinstimmt;
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5B ein
weiteres vereinfachtes Blockdiagramm des optischen Abtastsystems
von 5A;
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6 eine
vereinfachte Blockzeichnung eines Ausführungsbeispiels eines Bildsensors,
der mit den Lehren der vorliegenden Erfindung übereinstimmt;
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7A eine
vereinfachte Blockzeichnung, die den Bildsensor von 6 von einem anderen Gesichtspunkt mit
anderen Komponenten des optischen Systems zeigt;
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7B eine
weitere vereinfachte Blockzeichnung, die den Bildsensor von 6 von einem anderen Gesichtspunkt
mit anderen Komponenten des optischen Systems zeigt;
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7C noch
eine weitere vereinfachte Blockzeichnung, die den Bildsensor von 6 von einem anderen Gesichtspunkt
mit anderen Komponenten des optischen Systems umfaßt; und
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8 eine
Zeichnung eines Flußdiagramms eines
Ausführungsbeispiels
eines Verfahrens zum Belichten der photoempfindlichen Detektoren,
das mit den Lehren der vorliegenden Erfindung übereinstimmt.
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Bei der folgenden detaillierten Beschreibung und
bei den mehreren Figuren der Zeichnungen sind gleiche Elemente mit
gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
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Farbbilder werden durch Flachbettscanner, Filmscanner,
Kopierer, bestimmte Digitalkameras und andere Bilderfassungsgeräte erfaßt, durch
Erfassen der Intensität
des Bildsignals für
ausgewählte Frequenzbänder. Wenn
Abtastungen von Transparentmedien durchgeführt werden, ist es wünschenswert,
unterschiedliche Belichtungszeiten für jeden Farbkanal zu haben,
da die Farbabsorptionscharakteristika des transparenten Mediums
beim genauen Erfassen und Wiedererzeugen des Bildes Signal-zu-Rausch-Schwierigkeiten
darstellen können. Unterschiedliche
Belichtungszeiten für
jeden Farbkanal können
jedoch zu einer Positionsfarbfehlausrichtung bei Systemen mit fortlaufender
Bewegung führen,
wie z. B. denjenigen, die Gleichsignalmotoren verwenden,
um das Objekts, das abgetastet wird, bezüglich des Bilderfassungsgeräts zu bewegen.
Das Ergebnis kann ein Bild sein, das einen Regenbogeneffekt anzeigt,
bei dem die Mitte der drei Farben für jedes bestimmte Pixel von
den anderen verschoben ist.
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1 ist
ein Diagramm eines idealisierten Frequenzerfassungsbands 105 über der
Frequenz 110. In 1 wird
die Intensität
des Bildes in einem ersten Frequenzband 121 erfaßt, das
beispielsweise ein rotes Frequenzband 121 sein könnte, das
verwendet wird, um die rote Farbe in dem Bild zu erfassen, ein zweites
Frequenzband 122, das beispielsweise ein grünes Frequenzband 122 sein
könnte,
das verwen det wird, um die grüne
Farbe in dem Bild zu erfassen, und ein drittes Frequenzband 123,
das beispielsweise ein blaues Frequenzband 123 sein könnte, das
verwendet wird, um die blaue Farbe in dem Bild zu erfassen. Ein
Durchschnittsfachmann auf diesem Gebiet wird erkennen, daß 1 ein idealisiertes Diagramm
ist. Bei praktischen Ausführungsbeispielen
würden
die roten, grünen
und blauen Frequenzbänder 121, 122, 123 nicht
so scharfe Grenzen aufweisen wie in 1 und
würden
einander in der Tat zu einem gewissen Ausmaß überlappen.
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2 ist
ein Diagramm eines Belichtungszeitgebungsausrichtungsschemas für farbspezifische
Belichtungszeiten. Die horizontale Achse ist die Zeit 210.
Bei diesem Beispiel zeigt das Diagramm die Zeitgebung für variables
Belichtungsabtasten an, das von dem Frequenzband abhängt, für das die
Intensität
erfaßt
wird. Bei einem praktischen Beispiel könnte das Verhältnis der
Belichtungszeitperioden rot : grün : blau
1 : 2 : 4
sein, was bedeutet, dass, wenn der rote Kanal für x Millisekunden belichtet wird,
der grüne
Kanal für
2x Millisekunden belichtet wird und der blaue Kanal für 4x Millisekunden
belichtet wird, was eine Situation darstellen könnte, bei der Licht durch eine
Transparentfolie oder ein Negativ durchfällt. 2 ist ein Beispiel einer gleichzeitig
beendeten Belichtung der drei Farbkanäle. In 2 beginnen und beenden erste Frequenzbandzeitgebungsimpulse 215,
die beispielsweise Rotfrequenzbandzeitgebungsimpulse 215 sein
könnten,
eine erste Frequenzbandbildintensitätserfassung 216, die beispielsweise
auch eine Rotfrequenzbandbildintensitätserfassung 216 sein
könnte;
zweite Frequenzbandzeitgebungsimpulse 220, die beispielsweise Grünfrequenzbandzeitgebungsimpulse 220 sein könnten, beginnen
und beenden die zweite Frequenzbandbildintensitätserfassung 221, die
beispielsweise auch eine Grünfrequenzbandbildintensitätserfassung 221 sein
könnte;
und dritte Frequenzbandzeitgebungsimpulse 225, die beispielsweise Blaufrequenzbandzeitgebungsimpulse 225 sein könnten, beginnen
und beenden eine dritte Frequenzbandbildintensitätserfas sung 226, die
beispielsweise auch eine Blaufrequenzbandbildintensitätserfassung 226 sein
könnte.
Die Erfassung in dem ersten Frequenzband 121 dauert eine
erste Zeitperiode 231, in dem zweiten Frequenzband 122 eine zweite
Zeitperiode 232 und in dem dritten Frequenzband 123 eine
dritte Zeitperiode 233.
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3 ist
ein weiteres Diagramm eines Belichtungszeitgebungsausrichtungsschemas
für farbspezifische
Belichtungszeiten. Die horizontale Achse ist die Zeit 210.
Bei diesem Beispiel zeigt das Diagramm erneut die Zeitgebung für variables
Belichtungsabtasten an, abhängig
von dem Frequenzband, für
das die Intensität
erfaßt
wird. Und erneut könnte bei
diesem Beispiel das Verhältnis
der Belichtungszeitperioden rot : grün : blau
1 : 2 : 4
sein, was eine Situation darstellt, bei der Licht durch eine Transparentfolie
oder ein Photofilmnegativ durchfällt. 3 ist ein Beispiel einer
gleichzeitig begonnenen Belichtung der drei Farbkanäle. In 3 beginnen und enden erste
Frequenzbandzeitgebungsimpulse 215, die beispielsweise
Rotfrequenzbandzeitgebungsimpulse 215 sein könnten, eine
erste Frequenzbandbildintensitätserfassung 216,
die beispielsweise auch eine Rotfrequenzbandbildintensitätserfassung 216 sein
könnte;
zweite Frequenzbandzeitgebungsimpulse 220, die beispielsweise Grünfrequenzbandzeitgebungsimpulse 220 sein könnten, beginnen
und beenden eine zweite Frequenzbandbildintensitätserfassung 221, die
beispielsweise auch eine Grünfrequenzbandbildintensitätserfassung 221 sein
könnte;
und dritte Frequenzbandzeitgebungsimpulse 225, die beispielsweise Blaufrequenzbandzeitgebungsimpulse 225 sein könnten, beginnen
und beenden eine dritte Frequenzbandbildintensitätserfassung 226, die
beispielsweise auch eine Blaufrequenzbandbildintensitätserfassung 226 sein
könnte.
Bei diesem Beispiel dauert die Erfassung in dem ersten Frequenzband 121 die
erste Zeitperiode 231, in dem zweiten Frequenzband 122 die
zweite Zeitperiode 232 und in dem dritten Frequenzband 123 die
dritte Zeitperiode 233.
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4 ist
ein Diagramm eines Ausführungsbeispiels
eines Belichtungszeitgebungsausrichtungsschemas für farbspezifische
Belichtungszeiten, das mit den Lehren der Erfindung übereinstimmt.
Die horizontale Achse ist die Zeit 210. Bei diesem Beispiel
zeigt das Diagramm erneut die Zeitgebung für variables Belichtungsabtasten
an, abhängig
von dem Frequenzband, für
das die Intensität
erfaßt
wird. Und erneut könnte
bei diesem Beispiel das Verhältnis
der Belichtungszeitperioden rot : grün : blau
1 : 2 : 4
sein, was eine Situation darstellt, bei der Licht durch eine Transparentfolie
oder ein Photofilmnegativ durchfällt. 4 ist ein Beispiel einer
gleichzeitigen Mittelpunktbelichtung 440 der drei Farbkanäle, wobei
die Mittelpunkte der ersten, zweiten und dritten Zeitperiode 231, 232, 233 zum
gleichen Zeitpunkt auftreten. In 4 beginnen
und beenden erste Frequenzbandzeitgebungsimpulse 215, die
beispielsweise Rotfrequenzbandzeitgebungsimpulse 215 sein
könnten, eine
erste Frequenzbandbildintensitätserfassung 216,
die beispielsweise auch eine Rotfrequenzbandbildintensitätserfassung 216 sein
könnte;
zweite Frequenzbandzeitgebungsimpulse 220, die beispielsweise
Grünfrequenzbandzeitgebungsimpulse 220 sein
könnten,
beginnen und beenden eine zweite Frequenzbandbildintensitätserfassung 221,
die beispielsweise auch eine Grünfrequenzbandbildintensitätserfassung 221 sein
könnte;
und dritte Frequenzbandzeitgebungsimpulse 225, die beispielsweise Blaufrequenzbandzeitgebungsimpulse 225 sein könnten, beginnen
und beenden eine dritte Frequenzbandbildintensitätserfassung 226, die
beispielsweise auch eine Blaufrequenzbandbildintensitätserfassung 226 sein
könnte.
Bei diesem Ausführungsbeispiel
dauert die Erfassung bei dem ersten Frequenzband 121 die
erste Zeitperiode 231, in dem zweiten Frequenzband 122 die
zweite Zeitperiode 232 und in dem dritten Frequenzband 123 die
dritte Zeitperiode 233.
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5A ist
ein vereinfachtes Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines optischen
Abtastsystems 500, das mit den Lehren der Erfindung übereinstimmt.
In 5A umfaßt ein Bildsensor 510 einen
ersten photoempfindlichen Detektor
511, einen zweiten photoempfindlichen
Detektor 512 und einen dritten photoempfindlichen Detektor 513,
ein Linsensystem 515 und eine Belichtungssteuerschaltung 520.
Für eine
leichtere Darstellung sind andere Komponenten des optischen Abtastsystems 500,
beispielsweise ein Antriebsmechanismus, nicht gezeigt. Der zweite
photoempfindliche Detektor 512 ist an einer ersten Position 571 bezüglich des
ersten photoempfindlichen Detektors 511 positioniert. Der
dritte photoempfindliche Detektor 513 ist an einer zweiten Position 572 bezüglich des
ersten photoempfindlichen Detektors 511 positioniert. In 5A fällt Licht 550 an einem
Punkt 560 durch ein Objekt 555. Obwohl es als
durchfallendes Licht 550 gezeigt ist, könnte das Licht 550 auch
reflektiertes Licht 550 sein. Das Linsensystem 515 umfaßt einen
Strahlteiler und stellt sicher, daß die Mitte der Belichtung
für das
erste, zweite und dritte Frequenzband 121, 122, 123,
die beispielsweise das rote, grüne
und blaue Frequenzband 121, 122, 123 sein
könnten,
jeweils auf dem Objekt 555 mit dem Punkt 560 zusammenfällt. Obwohl
in 5A nur ein Lichtweg
gezeigt wurde, ist es für
einen Durchschnittsfachmann auf diesem Gebiet klar, daß das Linsensystem
Licht 550 von dem Punkt 560 von mehreren Wegen
auf jeden photoempfindlichen Detektor 511, 512, 513 fokussiert. Das
Licht 550 von Punkten in der Nähe des Punktes 560 wird
auf die photoempfindlichen Detektoren 511, 512, 513 fokussiert,
während
die Komponenten des optischen Abtastsystems 500 auf der
linken Seite und einschließlich
des Linsensystems 550 bezüglich des Objekts 555 bewegt
werden. Die Belichtungssteuerschaltung 520 verwendet das
in 4 gezeigte Belichtungszeitgebungsausrichtungsschema,
um farbspezifische Belichtungszeiten zu erhalten, um eine genaue
Farbausrichtung zu liefern, wenn variable Belichtungen und ein Positioniersystem
mit kontinuierlicher Bewegung verwendet werden. Somit steuert die
Belichtungssteuerschaltung 520 die Zeitgebung der Einleitung
und Beendigung der Belichtung für
die photoempfindlichen Detektoren 511, 512, 513.
Die Belichtungssteuerschaltung 520 liefert außerdem einen
Mechanismus zum Erhalten von Belichtungsinformationen von den photoempfindlichen Detektoren 511, 512, 513 und
zum Neuanordnen dieser Informationen, wie es nötig ist, um ein zusammengesetztes
Bild zu erzeugen.
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5B ist
ein weiteres vereinfachtes Blockdiagramm des optischen Abtastsystems 500 von 5A. Im Gegensatz zu dem
Linsensystem 515 von 5A umfaßt das Linsensystem 515 von 5B keinen Strahlteiler,
und Licht 550 von einem ersten und zweiten benachbarten
Punkt 561, 562 wird auf den ersten bzw. den dritten
photoempfindlichen Detektor 511, 513 fokussiert,
während
Licht 550 von dem Punkt 516 weiterhin auf den
zweiten photoempfindlichen Detektor 512 fokussiert wird.
Weil für die
Farbteilung in 5B kein
Strahlteiler verwendet wird, werden Farbfilter an den photoempfindlichen Detektoren 511, 512, 513 verwendet,
um es jedem Detektor zu ermöglichen,
eine Lichtintensität
in einem der drei Frequenzbänder 121, 122, 123 zu
messen. Beispielsweise verwendet der erste photoempfindliche Detektor 511 einen
Farbfilter, der es nur Licht in dem ersten Frequenzband 121 ermöglicht, den
Detektor zu erreichen. Gleichartig dazu verwenden zweite und dritte
photoempfindliche Detektoren 512, 513 Farbfilter,
die es nur einer Intensität
in dem zweiten bzw. dritten Frequenzband 122, 123 ermöglichen,
den Detektor zu erreichen. Aus Gründen der Übersichtlichkeit der Darstellung
sind die verschiedenen Lichtstrahlen 550 in 5B nicht gekennzeichnet.
Die leicht versetzten Farbbilder, die durch das optische Abtastsystem 500 von 5B erfaßt werden, werden durch die
Elektronik des Systems 500 rekonstruiert, um ein farbausgerichtetes
Bild zu erzeugen. Aufgrund des erforderlichen Strahlteilers des
Linsensystems 550 von 5A ist
das optische Abtastsystem 500 von 5B im allgemeinen weniger aufwendig als
das von 5A, selbst mit
der zusätzlichen
Elektronik, die für
die Bildrekonstruktion von 5B erforderlich
ist.
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Das optische Abtastsystem 500,
das in 5A und 5B gezeigt ist, könnte beispielsweise
ein optischer Scanner 500, eine Faksimilemaschine 500 und
eine Digitalkamera 500 sein, ist aber nicht darauf beschränkt.
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6 ist
eine vereinfachte Blockzeichnung eines Ausführungsbeispiels eines Bildsensors 510, das
mit den Lehren der Erfindung übereinstimmt.
Der Bildsensor 510 von 6 weist
Reihen von photoempfindlichen Detektoren 511, 512, 513 auf,
die unterschiedliche Farben erfassen, beispielsweise unter Verwendung
entweder von Strahlteilern wie in 5A oder
Farbfiltern auf den photoempfindlichen Detektoren, wie in 5B, oder einem anderen Mechanismus,
der derzeit bekannt ist oder später
entwickelt wird. Die ersten photoempfindlichen Detektoren 511 sind
in einer ersten Reihe 681 positioniert; die zweiten photoempfindlichen
Detektoren 512 sind in einer zweiten Reihe 682 positioniert,
die an einer ersten Position 571 bezüglich und parallel zu der ersten Reihe 681 der
ersten photoempfindlichen Detektoren 511 befestigt ist;
und die dritten photoempfindlichen Detektoren 513 sind
in einer dritten Reihe 683 positioniert, die an der zweiten
Position 572 bezüglich
und parallel zu der ersten Reihe 681 der ersten photoempfindlichen
Detektoren 511 befestigt ist. Für die Konfiguration von 6 ist die Belichtungssteuerschaltung 520 in
der Lage für
eine gleichzeitige Belichtung aller ersten photoempfindlichen Detektoren 511 für die erste
Zeitperiode 231, eine getrennte gleichzeitige Belichtung
aller zweiten photoempfindlichen Detektoren 512 für die zweite
Zeitperiode 232, und eine getrennte gleichzeitige Belichtung
aller dritten photoempfindlichen Detektoren 513 für die dritte Zeitperiode 233.
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7A ist
eine vereinfachte Blockzeichnung, die den Bildsensor 510 von 6 von einem anderen Gesichtspunkt
mit anderen Komponenten des optischen Systems 500 darstellt.
Das Linsensystem 515 von 7A umfaßt den Strahlteiler
wie in 5A. Während die
Komponenten des optischen Abtastsystems 500, einschließlich des
Linsensystems 515 und des Bildsensors 510, in 7A bezüglich des Objekts 555 in
der Richtung 720 bewegt werden, fällt das Licht 550 von
Punkten in der Nähe
des Punktes 560 auf den ersten, zweiten und dritten photoempfindlichen
Detektor 511, 512, 513 ein. Bei der Erörterung
von 7A wird auf die
Belichtungszeitgebungsausrichtung von 2 Bezug
genommen. Während
der Bildsensor 510, das Linsensystem 515 und andere
geeignete Komponenten des optischen Abtastsystems 500 während der
ersten Zeitperiode 231 bezüglich des Objekts 555 bewegt
werden, fällt Licht
von einem ersten Belichtungsbereich 711 auf dem Objekt 555 auf
den ersten photoempfindlichen Detektor 511; während der
zweiten Zeitperiode 232 fällt Licht 550 von
einem zweiten Belichtungsbereich 712 auf dem Objekt 555 auf
den zweiten photoempfindlichen Detektor 512; und während der
dritten Zeitperiode 233 fällt Licht 550 von
einem dritten Belichtungsbereich 713 auf dem Objekt 555 auf
den dritten photoempfindlichen Detektor 513. Die Fehlausrichtung
des ersten, zweiten und dritten Belichtungsbereichs 711, 712, 713 auf
dem Objekt 555 kann zu einem unannehmbaren Bild führen.
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7B ist
eine weitere vereinfachte Blockzeichnung, die den Bildsensor 510 von 6 von einem anderen Gesichtspunkt
mit anderen Komponenten des optischen Systems 500 umfaßt. Das
Linsensystem 515 von 7B umfaßt den Strahlteiler
wie in 5A. während die
Komponenten des optischen Abtastsystems 500, die das Linsensystem 515 und den
Bildsensor 510 umfassen, in 7B,
bezüglich des
Objekts 555 in der Richtung 720 bewegt werden, fällt Licht 550 von
Punkten in der Nähe
des Punkts 560 auf den ersten, zweiten und dritten photoempfindlichen
Detektor 511, 512, 513. Beim Erörtern von 7B wird auf die Belichtungszeitgebungsausrichtung
von 3 Bezug genommen.
Während
der Bildsensor 510, das Linsensystem 515 und andere geeignete
Komponenten des optischen Abtastsystems 500 während der
ersten Zeitperiode 231 bezüglich des Objekts 555 bewegt
werden, fällt
Licht 550 von dem ersten Belichtungsbereich 711 auf
dem Objekt 555 auf den ersten photoempfindlichen Detektor 511;
während
der zweiten Zeitperiode 232 fällt Licht 550 von
dem zweiten Belichtungsbereich 712 auf dem Objekt 555 auf
den zweiten photoempfindlichen Detektor 512; und während der
dritten Zeitperiode 233 fällt Licht 550 von
dem dritten Belichtungsbereich 713 auf dem Objekt 555 auf
den dritten photoempfindlichen Detektor 513. Die Fehlausrichtung
des ersten, zweiten und dritten Belichtungsbereichs 711, 712, 713 auf
dem Objekt 555 kann zu einem unannehmbaren Bild führen.
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7C ist
noch eine weitere vereinfachte Blockzeichnung, die den Bildsensor 510 von 6 von einem anderen Gesichtspunkt
mit anderen Komponenten des optischen Systems 500 umfaßt. Das Linsensystem 515 von 7C umfaßt den Strahlteiler wie in 5A. Während die Komponenten des optischen
Abtastsystems 500, einschließlich des Linsensystems 515 und
des Bildsensors 510, in 7C bezüglich des
Objekts 555 in der Richtung 720 bewegt werden,
fällt Licht 550 von
Punkten in der Nähe des
Punkts 560 auf den ersten, zweiten und dritten photoempfindlichen
Detektor 511, 512, 513. Beim Erörtern von 7C wird auf die Belichtungszeitgebungsausrichtung
von 4 Bezug genommen. Während der
Bildsensor 510, das Linsensystem 515 und andere
geeignete Komponenten des optischen Abtastsystems 500 während der
ersten Zeitperiode 231 bezüglich des Objekts 555 bewegt
werden, fällt Licht 550 von
dem ersten Belichtungsbereich 711 auf dem Objekt 555 auf
den ersten photoempfindlichen Detektor 511; während der
zweiten Zeitperiode 232 fällt Licht 550 von
dem zweiten Belichtungsbereich 712 auf dem Objekt 555 auf
den zweiten photoempfindlichen Detektor 512; und während der
dritten Zeitperiode 233 fällt Licht 550 von
dem dritten Belichtungsbereich 713 auf dem Objekt 555 auf
den dritten photoempfindlichen Detektor 513. Es ist anzumerken,
daß der
erste, zweite und dritte Belichtungsbereich 711, 712, 713 auf
dem Objekt 555 nun ausgerichtet sind und sich ein annehmbareres
Bild ergeben kann.
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Bei alternativen Ausführungsbeispielen
der Vorrichtung, die ähnlich
sind wie das in 5B,
umfassen die Linsensysteme
515 von 7A–7C keinen Strahlteiler. Zu
jedem bestimmten Zeitpunkt während
der Belichtung ist Licht 550 von benachbarten Punkten 561, 562,
die in 7A–7C nicht angezeigt sind,
auf den ersten bzw. dritten photoempfindlichen Detektor 511, 513 fokussiert,
während
Licht 550 von dem Punkt 560 weiterhin auf den
zweiten photoempfindlichen Detektor 512 fokussiert wird.
Die leicht versetzten Farbbilder, die bei diesen Ausführungsbeispielen
durch das optische Abtastsystem 500 erfaßt werden,
werden durch die Elektronik des Systems 500 wiederhergestellt,
um ein farbausgerichtetes Bild zu erzeugen. Aufgrund des Strahlteilers des
Linsensystems 515 von 7A–7C ist das optische Abtastsystem 500 dieses
alternativen Ausführungsbeispiels
im allgemeinen weniger aufwendig als das von 7A bis 7C,
selbst mit der zusätzlichen Elektronik
für die
Bildrekonstruktion. Erneut sind mit dem Belichtungszeitgebungsausrichtungsschema von 4 der erste, zweite und
dritte Belichtungsbereich 711, 712, 713 auf
dem Objekt 555 ausgerichtet und es kann sich ein annehmbareres
Bild ergeben.
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Geeignete Zeitgebungsversatzeinstellungen an
den Mittelpunkten 440 der ersten, zweiten und dritten Zeitperiode 231, 232, 233 werden
durch die Belichtungssteuerschaltung 520 durchgeführt, unter Kenntnis
beispielsweise der Geschwindigkeit der relativen Bewegung zwischen
dem Objekt und dem Bildsensor 510, so daß an dem
Mittelpunkt 440 der ersten Zeitperiode 231 Licht 550 von
dem Punkt 560 auf dem Objekt 555 ungefähr in der
Mitte 790 des ersten photoempfindlichen Detektors 511,
die in den Zeichnungen nicht spezifisch gezeigt ist, einfällt, so daß an dem
Mittelpunkt 440 der zweiten Zeitperiode 232 Licht 550 von
dem Punkt 560 auf dem Objekt 555 ungefähr in der
Mitte 790 des zweiten photoempfindlichen Detektors 512 einfällt, so
daß an
dem Mittelpunkt 440 der dritten Zeitperiode 233 Licht 550 von dem
Punkt 560 auf dem Objekt 555 ungefähr in der Mitte 790 des
dritten photoempfindlichen Detektors 513 einfällt.
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8 ist
eine Zeichnung eines Flußdiagramms 800 eines
Ausführungsbeispiels
eines Verfahrens zum Belichten der photoempfindlichen Detektoren 511, 512, 513,
das mit den Lehren der Erfindung übereinstimmt.
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Wenn im Block 805 die Zeit 210 gleich
ist wie die Hälfte
der ersten Zeitperiode 231, subtrahiert von der Zeit, zu
der es beabsichtigt ist, daß der
Mittelpunkt 440 der Belichtung des ersten photoempfindlichen
Detektors 511 auftritt, überträgt der Block 805 die
Steuerung zu Block 810. Andernfalls überträgt der Block 805 die
Steuerung zu Block 815.
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Bei Block 810 wird die Belichtung
des/der ersten photoempfindlichen Detektors/en 511 eingeleitet.
Block 810 überträgt die Steuerung
dann zurück zu
Block 805.
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Wenn im Block 815 die Zeit 210 gleich
ist wie die Hälfte
der zweiten Zeitperiode 232, subtrahiert von der Zeit,
zu der es beabsichtigt ist, daß der
Mittelpunkt 440 der Belichtung des/der zweiten photoempfindlichen
Detektors/en 512 auftritt, wobei beabsichtigte Mittelpunkte 440 für die Belichtung
von ersten und zweiten photoempfindlichen Detektoren 511, 512 an
ungefähren
Zeitpunkten auftreten, überträgt der Block 815 die
Steuerung zu Block 820. Andernfalls überträgt der Block 815 die
Steuerung zu Block 825.
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Im Block 820 wird die Belichtung
des/der zweiten photoempfindlichen Detektors/en 512 eingeleitet.
Der Block 820 überträgt dann
die Steuerung zurück
zu Block 805.
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Wenn im Block 825 die Zeit 210 gleich
ist wie die Hälfte
der dritten Zeitperiode 233, subtrahiert von der Zeit,
zu der es beabsichtigt ist, daß der
Mittelpunkt 440 der Belichtung des/der dritten photoempfindlichen
Detektors/en 513 auftritt, wobei beabsichtigte Mittelpunkte 440 für die Belichtung
des ersten und dritten photoempfindlichen Detektoren 511, 513 zu
ungefähren
Zeiten auftreten, überträgt der Block 825 die
Steuerung zu Block 830. Andernfalls überträgt der Block 825 die
Steuerung zu Block 835.
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Im Block 830 wird die Belichtung
des/der dritten photoempfindlichen Detektors/en 513 eingeleitet. Der
Block 830 überträgt die Steuerung
dann zurück zu
Block 805.
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Wenn im Block 835 die Zeit 210 gleich
ist wie die Hälfte
der ersten Zeitperiode 231, addiert zu der Zeit, zu der
es beabsichtigt ist, daß der
Mittelpunkt 440 der Belichtung des ersten photoempfindlichen Detektors 511 auftritt, überträgt der Block 835 die Steuerung
zu Block 840. Andernfalls überträgt der Block 835 die
Steuerung zu Block 845.
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Im Block 840 wird die Belichtung
des/der ersten photoempfindlichen Detektors/en 511 beendet. Der
Block 840 überträgt dann
die Steuerung zurück zu
Block 805.
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Wenn im Block 845 die Zeit 210 gleich
ist wie die Hälfte
der zweiten Zeitperiode 232, addiert zu der Zeit, zu der
es beabsichtigt ist, dass der Mittelpunkt 440 der Belichtung
des/der zweiten photoempfindlichen Detektors/en 512 auftritt,
wobei beabsichtigte Mittelpunkte 440 für die Belichtung des/der ersten und
zweiten photoempfindlichen Detektors/en 511, 512 zu
ungefähren
Zeiten erscheinen, überträgt der Block 845 die
Steuerung zu Block 850. Andernfalls überträgt der Block 845 die
Steuerung zu Block 855.
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Im Block 850 wird die Belichtung
des/der zweiten photoempfindlichen Detektors/en 512 beendet.
Der Block 850 überträgt dann
die Steuerung zurück
zu Block 805.
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Wenn im Block 845 die Zeit 210 gleich
ist wie die Hälfte
der zweiten Zeitperiode 232, addiert zu der Zeit, zu der
es beabsichtigt ist, dass der Mittelpunkt 440 der Belichtung
des zweiten photoempfindlichen Detektors 512 auftritt,
wobei beabsichtigte Mittelpunkte 440 für die Belichtung des/der ersten
und zweiten photoempfindlichen Detektors/en
511, 512 zu
ungefähren
Zeiten erscheinen, überträgt der Block 845 die
Steuerung zu Block 850. Andernfalls überträgt der Block 845 die
Steuerung zu Block 855.
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Im Block 850 wird die Belichtung
des/der zweiten photoempfindlichen Detektors/en 512 beendet.
Der Block 850 überträgt dann
die Steuerung zurück
zu Block 805.
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Wenn im Block 855 die Zeit 210 gleich
ist wie die Hälfte
der dritten Zeitperiode 233, addiert zu der Zeit, zu der
es beabsichtigt ist, daß der
Mittelpunkt 440 der Belichtung des/der dritten photoempfindlichen
Detektors/en 513 auftritt, wobei die beabsichtigten Mittelpunkte 440 für die Belichtung
des/der ersten und dritten photoempfindlichen Detektors/en 511, 513 zu
ungefähren
Zeiten auftreten, überträgt der Block 855 die
Steuerung zu Block 860. Andernfalls überträgt der Block 855 die
Steuerung zurück
zu Block 805.
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Im Block 860 wird die Belichtung
des/der dritten photoempfindlichen Detektors/en 513 beendet. Der
Block 860 überträgt dann
die Steuerung zurück zu
Block 805.
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Für
einen Durchschnittsfachmann auf diesem Gebiet ist es klar, daß die Zeit,
auf die hierin Bezug genommen wird, die Zeit ist, wie sie durch
das optische Abtastsystem 500 gemessen wird, und daß die Blöcke von 8 wiederholt werden, wie
es durch das optische Abtastsystem 500 vorgeschrieben ist.
Die Zeit, auf die Bezug genommen wird, ist typischerweise eine,
die sich auf regelmäßiger Basis wiederholt.
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Das optische Abtastsystem 500 kann
als eine Kombination von Hardware- und Softwarekomponenten implementiert
sein. Darüber
hinaus kann die Funktionalität,
die für
die Implementierung erforderlich ist, in einem Programmspeichermedium
gespeichert werden. Der Begriff „Programmspeichermedium" ist hierin breit
definiert, um jede Art von computerbezoge nem Speicher zu umfassen,
wie z. B., aber nicht beschränkt auf,
Disketten, herkömmliche
Festplatten, DVDs, CD-ROMs, Flash-ROMs, nichtflüchtige ROM und RAM, die im
allgemeinen durch eine Verarbeitungsschaltung lesbar sind.
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Ein Hauptvorteil von Ausführungsbeispielen, wie
sie in dem vorliegenden Patentdokument beschrieben sind, gegenüber herkömmlichen
Belichtungszeitgebungsausrichtungssystemen für farbspezifische Belichtungszeiten,
ist die Fähigkeit,
die Belichtungsperioden zu dem Punkt auszurichten, der auf dem Objekt
belichtet wird, und somit das Auftreten von Farbschmieren zu reduzieren.