專利名稱:讀出原圖片的方法和裝置的制作方法
本發(fā)明是關于通過把原圖像信號轉變?yōu)殡娦盘枏亩x出原圖片的方法和裝置，特別是關于利用一種電荷存儲型光電傳感器讀出原圖片的方法和裝置。
當間斷地將原圖片送入，而光電傳感器不能與原圖片的送入過程同步地讀出原圖像時，光電傳感器的讀出范圍或者間隔時間將是不恒定的，從而降低了分辨率。
為了避免這一現(xiàn)象，如圖1所示，通常的辦法是使原圖片的位移與光電傳輸器的輸出具有周期性的關系，亦即當原圖片移動時，由光電傳感器充電得到的數(shù)據(jù)不被讀出。另一通常的辦法是在光電傳感器的充電時間內(nèi)，使原圖片的位移時間具有小的比例。
參照圖1，T1是原圖片的位移時間，T2是光電傳感器的充電時間。
按照這種方法，在對原圖片進行高速閱讀時，原圖片的位移時間T1或光電傳感器的充電時間T2必須縮短。為了縮短原圖片的位移時間T1，就需要一臺昂貴的大轉矩步進電機。于是，裝置變得很笨重并且還產(chǎn)生很強的噪聲。
為了縮短光電傳感器的充電時間T2，就必須增強光電傳感器接收的光量。為此，就需要一種高亮度的光源，其結果是功耗很大。
本發(fā)明旨在消除上述常見的弊病，目的是提供一種利用低噪聲、低功耗的小型低速電動機來讀出原圖像的方法。
本發(fā)明的另一目的是提供一種準確閱讀具有給定密度的原圖像方法實際的工作狀況將參考圖3中的時序表予以說明。
由于有效數(shù)據(jù)在時間P0不存儲于緩沖器5中，所以原圖片10被饋送一個單行長度。時間P1之后，在t1區(qū)間內(nèi)所置入的數(shù)據(jù)被傳送到緩沖器5。這一階段由陰影部分l1表示。在這種情況下，緩沖器6中沒有有效數(shù)據(jù)，于是原圖片同時被送入一個單行長度。
過了時間P2，在t2區(qū)間內(nèi)置入光電傳感器的數(shù)據(jù)被傳送到緩沖器6。這一所階段由陰影部分l2表示。
時間P2之后，在區(qū)間t3內(nèi)，原圖片不予饋送。t3區(qū)間內(nèi)置入光電傳感器的數(shù)據(jù)不予利用。此時，有效數(shù)據(jù)沒有存在緩沖器5中，因此原圖片送入一個單行長度。為了連續(xù)地續(xù)出原圖像，將完成上述同樣的工作過程。
以這種方式，光電傳感器置入起始信號b作為參考信號，亦即作為光電傳感器存儲和將圖像信號開始送到緩沖器的系統(tǒng)時鐘脈沖。系統(tǒng)時鐘脈沖的區(qū)間t1、t2、t3和t4(它們是相等的)設定為與CCITT的標準T30相符合的單行圖像數(shù)據(jù)的最小傳送區(qū)間值。
在傳真系統(tǒng)中，最短傳輸時間限定了編碼過程所需的最短時間，或將原圖片或一張記錄卡饋送單行長度所需的最短時間。本實施例的系統(tǒng)時鐘脈沖t1到t4與最短傳輸時間相同。因此，當編碼過程完成之后，光電傳感器的單行存儲過程并沒有結束。換句話說，原圖片饋送以后，光電傳感器的單行存儲過程并沒有結束。所以，消除了空時，原圖片能夠有效地被讀出。
在第一實施例中，原圖片單行饋送所需要的時間，實質上是和光電傳感器所需要的充電時間一樣的。然而，即使原圖片的饋送時間與光電傳感器的充電時間相比變化30%，仍然可以得到和在第一實施例中同樣的效果。
在第一實施例中，應用了兩個具有單行容量的緩沖器。但是，在第二實施例中，應用了一個具有三行容量的緩沖器，該緩沖器由一微處理機按如下方式控制。第二實施例以圖4所示的傳真系統(tǒng)為例予以說明。
參照圖4，一個主CPU11控制編碼過程和讀出。一個只讀存儲器(ROM)12貯存主CPU11的控制程序。一個隨機存儲器(RAM)13暫時貯存必要的標志或為控制貯存三行圖像數(shù)據(jù)用的緩沖存儲器、一個先進先出(FiFo)緩沖存儲器和CPU11所必需的類似標志。直接存儲器存取(DMA)控制器14控制存儲器的直接存取。一個從CPU15控制一個用于驅動一個原圖片饋送電動機17的驅動電路16。一個10毫秒定時器電路19每隔一個10毫秒的最短傳輸區(qū)間產(chǎn)生一個脈沖信號。一個讀出電荷偶合器件(CCD)20由曝光部分21和傳輸部分22組成，曝光部分按照原圖片的反射光充電，傳輸部分把電荷傳輸?shù)皆揅CD的外部。一個放大器23放大CCD的輸出信號。一個二進制化電路24將放大器23的輸出信號轉變?yōu)閷缀秃趦煞N狀態(tài)的二進制值。一個串行/并行轉換器25將二進制化電路24的串行輸出信號變?yōu)橐粋€具有CPU11為處理位數(shù)(例如8位)的并行信號。一個調制解調器26對傳輸信號進行調制并將接收信號解調。調制解調器26的輸出通過電話線傳到另一個傳真系統(tǒng)。
10毫秒定時器電路19的輸出脈沖加到主CPU11和CCD20的中斷輸入端。主CPU11根據(jù)一次中斷輸入進行一次中斷處理(以后敘述)。在CCD20中，隨著定時器電路19發(fā)出輸出脈沖，曝光部分21的電荷就被傳到傳輸部分22。當曝光部分開始充電時，它傳輸電荷。
圖5示出主CPU11的功能塊。當中斷信號加到主CPU11時，主CPU11控制從包括CCD的讀出系統(tǒng)30傳到緩沖器32、33和34的圖像信號和用來驅動電動機31的電動機驅動系統(tǒng)31的驅動。主CPU11對從緩沖器32、33和34來的圖像數(shù)據(jù)進行編碼處理(35)并且把編碼數(shù)據(jù)傳輸?shù)较冗M先出(FiFo)存儲器36。
電動機17被低速驅動。讀出期間，原圖片的單行長度在10毫秒的最短傳輸區(qū)間內(nèi)被穩(wěn)定地饋送。CCD20的充電時間設定為10毫秒。為了得到均勻的行讀出密度，只利用電動機運行10毫秒內(nèi)的CCD中的電荷作為讀出數(shù)據(jù)。
后面將對CCD作詳細的說明。每10毫秒，充電操作都無條件執(zhí)行。另一方面，電動機在軟件的控制下被驅動。電動機的單行驅動是斷續(xù)進行的。與計時器電路19的輸出脈沖相應，和電動機的10毫秒操作是同步的。由于電動機與CCD同步，所以每10毫秒由軟件產(chǎn)生一個中斷信號。三個中斷信號完成單行讀出(圖像數(shù)據(jù)貯存在行緩沖器中)。
(1)第一中斷當目的行緩沖器未被占用時，驅動電動機將記錄卡片饋送單行長度。
(2)第二中斷由CCD20中的曝光部分21充電的數(shù)據(jù)被轉移部分22閂鎖，DMA操作開始。
(3)第三中斷CPU檢測出行緩沖器中的數(shù)據(jù)是有效的并且為主程序置一個標志。
第二實施例的2工作過程將參照圖6予以說明，其中運用了單個的行緩沖器。
行緩沖器在10毫秒脈沖n處是“空”的。一個單行起始信號加到電動機控制從CPU15。在10毫秒脈沖n+1處，在DMA控制器14的控制下，主CPU11開始將數(shù)據(jù)從CCD20轉移到行緩沖器。這個DMA過程總是在10毫秒內(nèi)完成。在10毫秒脈沖n+2處，由于靠脈沖n+1開始的DMA過程已經(jīng)完成，主CPU發(fā)出一個信號，表示行緩沖器已滿，于是編碼過程主程序開始。在10毫秒脈沖n+3處，行緩沖器已經(jīng)空了，此時執(zhí)行與10毫秒脈沖n處一樣的過程。單行讀出就以這種方式完成。然而，當單行緩沖器被占用，單行讀出至少要占30毫秒。再者，當編碼過程需要的時間不少于10毫秒時，讀出單行數(shù)據(jù)就要40毫秒或更長。換句話說，應用單行數(shù)據(jù)緩沖器，讀出率的上限是30毫秒/行。為了達到10毫秒的讀出率，本實施例應用三行緩沖器。本實施例的工作過程將參照圖7予以說明。圖7表示每一個中斷操作的各自的緩沖器的過程內(nèi)容表和中斷操作的數(shù)據(jù)流程。中斷操作期間的過程內(nèi)容“0”表示相應的緩沖器不是“空”的。在這種情況下，不執(zhí)行操作。
如圖7所示，對各個行緩沖器來說，上述的三個中斷操作(1)、(2)和(3)并行地執(zhí)行。如果在10毫秒的最短傳輸時間內(nèi)完成編碼過程，原圖片就能被穩(wěn)定地饋送，也就消除了空時。
圖8表示在主CPU11控制下，編碼過程主程序的控制流程圖。圖9是在主CPU11控制下，中斷處理程序的控制流程圖。圖8和圖9的過程程序存儲在圖4的ROM12中。
如上所述，CCD充電、單行原圖片饋送和向緩沖器傳輸數(shù)據(jù)的過程，能在最短傳輸時間內(nèi)完成，所以可以有效地讀出原圖像。
在以上的實施例中，最短傳輸時間Tmin，CCD的充電時間Ts和單行長度的位移時間Tm相互匹配。然而，必須滿足不等式Tmin≥Ts或Tm。DMA的時間TD優(yōu)先滿足不等式Tmin≥TD。
應用三行緩沖器，當在最短傳輸時間完成編碼過程時，就不需要停止饋送原圖片，于是原圖像能夠被連續(xù)地讀出。進而，由于原圖片饋送時讀出的圖像數(shù)據(jù)存儲在緩沖寄存器中，因此原圖像可以以均勻密度讀出。
原圖片單行饋送所需要的時間基本上和光電傳感器的充電時間相同。只有當原圖片饋送的時候，才讀出數(shù)據(jù)。所以可以應用便宜的小型低速電動機。
進而，由于在一定程度上能夠增加光電傳感器的充電時間，所以可以應用小功率光源。結果，圖像讀出裝置從整體上看是緊湊的，并且功耗低。
本發(fā)明不限于上述特別的實施例。各種變化和改型都沒有超出所附的權項的范圍。
權利要求
1.一種閱讀原圖片的方法，包括步驟應用一種電荷存儲型光電式行傳感器閱讀原圖片；相對于所說的光電式行傳感器，移動原圖片；與原圖片的相對移動同步，開始所說的光電式行傳感器的存儲操作；大體上使原圖片位移一個單行長度的時間和所說的光電式行傳感器的充電時間相匹配。
2.根據(jù)權項1的一種方法，其中僅僅是把當所說的光電式行傳感器相對于原圖片位移時，由所說的光電行傳感器存儲的數(shù)據(jù)轉移到一個緩沖寄存器。
3.根據(jù)權項1的一種方法，其中充電時間和位移時間的比，在70%至130%的范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權項1的一種方法，其中相對于所說的光電式行傳感器，原圖片是斷續(xù)地位移的。
5.一種閱讀原圖片的裝置，包括用于閱讀原圖片的一種電荷存儲型光電式行傳感器;使原圖片相對于所說的光電式行傳感器作位移的位移裝置;暫時存儲由所說的光電式行傳感器讀出的原圖片的圖像數(shù)據(jù)的暫存裝置;用于對每一個預定周期產(chǎn)生一個脈沖的脈沖發(fā)生裝置;和用于起動所說的光電式行傳感器存儲操作和所說的與脈沖同步的位移裝置的位移操作的控制裝置，其中預定周期是一個最短傳輸時間。
6.根據(jù)權項5的一個裝置，其中所說的暫存裝置具有至少三行圖像數(shù)據(jù)的存儲容量。
7.根據(jù)權項5的一個裝置，進一步包括用來將單行圖像數(shù)據(jù)從所說的光電行傳感器轉移到所說的暫存裝置的轉移裝置，其中所說的轉移裝置作一次轉移操作所需要的時間是最短傳輸時間。
8.根據(jù)權項7的一個裝置，其中所說的轉移裝置以與脈沖同步的方式工作。
9.根據(jù)權項8的一個裝置，其中所說的暫存裝置具有至少三行圖像數(shù)據(jù)的存儲容量。
10.根據(jù)權項9的一個裝置，其中所說的光電式行傳感器的存儲操作，所說的轉移裝置的轉移操作和所說的位移裝置的位移操作，都按照并行處理方式進行。
11.根據(jù)權項5的一個裝置，進一步包括用于對存儲在所說的暫存裝置中的圖像數(shù)據(jù)進行編碼的編碼裝置和用于為傳輸而對編碼數(shù)據(jù)進行調制的調制裝置。
12.根據(jù)權項5的一個裝置，其中所說的光電式行傳感器的存儲時間和所說的位移裝置的單行位移時間大體相等。
13.一個傳真系統(tǒng)包括一個用于讀出一張原圖片的圖像數(shù)據(jù)的光電式行傳感器;用于使所說的光電式傳感器相對于原圖片進行位移的裝置;用于暫時存儲由所說的光電式行傳感器讀出的圖像數(shù)據(jù)的暫存裝置;用于將由所說的光電式行傳感器讀出的圖像數(shù)據(jù)轉移到所說的暫存裝置中的轉移裝置;為每一個預定周期產(chǎn)生一個脈沖的脈沖發(fā)生裝置;用于控制所說的光電式行傳感器的一次存儲操作，所說的位移裝置的一次位移操作和所說的與脈沖同步的轉移裝置的一次轉移操作的控制裝置;用于對存儲在所說的暫存裝置中的圖像數(shù)據(jù)進行編碼的編碼裝置;用于為了傳輸圖像數(shù)據(jù)而對被所說的編碼裝置編碼的圖像數(shù)據(jù)進行調制的調制裝置。
14.根據(jù)權項13的一個系統(tǒng)，其中預定的脈沖周期等于或小于所說的傳真系統(tǒng)的一個最短傳輸時間。
15.根據(jù)權項14的一個系統(tǒng)，其中所說的轉移裝置，當原圖片饋送時，將由所說的光電式行傳感器存儲的圖像數(shù)據(jù)轉移到所說的暫存裝置。
16.根據(jù)權項15的一個系統(tǒng)，其中所說的光電式行傳感器的存儲操作，所說的轉移裝置的轉移操作和所說的位移裝置的位移操作，都按照并行處理方式進行。
17.根據(jù)權項16的一個系統(tǒng)，其中存儲時間大體上和位移時間相等。
18.根據(jù)權項15的一個系統(tǒng)，其中所說的暫存裝置包含至少三行圖像數(shù)據(jù)的存儲容量。
19.一個傳真系統(tǒng)包括用于讀出一張原圖片的圖像數(shù)據(jù)的一個光電式行傳感器;用于將所說的光電式行傳感器相對于原圖片作位移的位移裝置;暫時存儲由所說的光電式行傳感器讀出的圖像數(shù)據(jù)的暫存裝置;將由所說的光電式行傳感器讀出的單行圖像數(shù)據(jù)轉移到所說的暫存裝置中的轉移裝置;用于按照并行處理方式對所說的光電行傳感器進行一次存儲操作，對所說的位移裝置進行一次位移操作，對所說的轉移裝置進行一次轉移操作的控制裝置;對存儲在所說的暫存裝置中的圖像數(shù)據(jù)進行編碼的編碼裝置;用于為傳輸圖像數(shù)據(jù)而對被所說的編碼裝置編碼的圖像數(shù)據(jù)進行調制的調制裝置，其中所說的轉移裝置的轉移時間是一個最短傳輸時間。
20.根據(jù)權項19的一個系統(tǒng)，其中所說的轉移裝置，當原圖片饋送時，將由所說的光電式行傳感器存儲的圖像數(shù)據(jù)轉移到所說的暫存裝置。
21.根據(jù)權項20的一個系統(tǒng)，其中存儲時間大體上和位移時間相等。
22.根據(jù)權項20的一個系統(tǒng)，其中所說的暫存裝置包含至少三行圖像數(shù)據(jù)的存儲容量。
專利摘要
一臺圖像讀出裝置，它包括一個光電式行傳感器，一臺電動機，幾個緩沖器，一個存儲器，一個處理單元和一個CPU。一種傳真系統(tǒng)，它具有一臺上述的裝置，一個轉移部分和一個調制解調器，在原圖片的位移期間，讀出原圖像數(shù)據(jù)以便允許進行可靠、快速的圖像處理。
文檔編號H04N1/10GK85103886SQ85103886
公開日1986年10月29日 申請日期1985年5月10日
發(fā)明者石川祐司 申請人:佳能株式會社導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan