DE69218402T2

DE69218402T2 - Farbbildaufnahmevorrichtung und -verfahren

Info

Publication number: DE69218402T2
Application number: DE69218402T
Authority: DE
Inventors: Hans Dieter Neumann; Michael J Steinle; Steven L Webb
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Priority date: 1992-04-15
Filing date: 1992-11-25
Publication date: 1997-10-16
Anticipated expiration: 2012-11-26
Also published as: US5300767A; JPH0618331A; EP0565776A1; EP0565776B1; DE69218402D1

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf optische Abtastgeräte oder Scanner und insbesondere auf optische Farbscanner und Photosensoren, die in denselben verwendet werden.
Optische Scanner arbeiten durch Abbilden eines Objekts und dann durch Trennen des Abbildungslichts in seine spektralen Komponenten, die typischerweise rot, grün und blau sind. Separate Farbkomponentenabbildungen werden von unterschiedlichen optischen Sensorarrays erfaßt, von denen jeder ein Signal erzeugt, das die zugeordnete Farbkomponentenabbildung darstellt, welche erfaßt wurde. Diese Datensignale von den unterschiedlichen Sensoren werden daraufhin verarbeitet und auf einem geeigneten Medium, wie z.B. einer Festplatte eines Computers oder einem Videoband eine Camcorders für eine anschließende Anzeige und/oder Manipulation gespeichert. Eine Anzahl von Farbabtastgeräten sind in der U.S. Patentveröffentlichung US-A-4,709,144 mit dem Titel COLOR IMAGER UTILIZING NOVEL TRICHROMATIC BEAMSPLITTER AND PHOTOSENSOR von Vincent, erteilt am 24. November 1987, in der U.S. Patentveröffentlichung US-A-4,783,696, mit dem Titel COLOR IMAGE INPUT APPARATUS WITH VARIOUS ELEMENTS HAVING MATCHED APERTURES von Neumann u.a., erteilt am 8. November 1988, in der U.S. Patentveröffentlichung US-A-5,019,703 mit dem Titel OPTICAL SCANNER WITH MIRROR MOUNTED OCCLUDING APERTURE OR FILTER von Boyd u.a., erteilt am 28. Mai 1991, und in der U.S. Patentveröffentlichung US-A-5,044,727 mit dem Titel BEAM SPLITTER/COMBINER APPARATUS von Steinle, erteilt am 13. August 1991, beschrieben. Scanner verwenden typischerweise lineare Sensorarrays, welche ein Abbildungslicht von einem Abtastlinienabschnitt eines Objekts erfassen. Ein lineares Sensorarray umfaßt eine einzelne Reihe von Bildelementen oder "Pixeln", von denen jedes ein Signal erzeugt, das die
Intensität des Lichts darstellt, das auf dasselbe auftritt. Eine typische Pixelabmessung bei einem linearen Sensorarray eines optischen Farbscanners beträgt 0,008 mm x 0,008 mm.
Bestimmte optische Scanner verwenden eine CCD-Photosensoreinheit mit drei Linien (CCD = Charge Coupled Device = Ladungs-gekoppeltes Bauelement), welche verwendet wird, um gleichzeitig ein rotes, ein grünes und ein blaues Abbildungslicht von dem abgetasteten Objekt zu erfassen. Ein Verfahren zum Filtern der Komponentenlichtstrahlen, welche von einer CCD-Einheit mit drei Linien erfaßt werden, besteht darin, den Abbildungslichtstrahl durch mehrere reflektierende Farbfilterbeschichtungen zu leiten, die an Glasplattenm angebracht sind, die zwischen einer Abbildungslinsenanordnung und der CCD-Einheit mit drei Linien angeordnet sind. Derartige Filterverfahren werden mit Strahlaufteilergeräten verwendet, wie sie detailliert in den oben genannten Patenten von Vincent, Boyd u.a. und Steinle beschrieben sind.
Die U.S. Patentveröffentlichung US-A-4,783,696 von Neumann u.a. offenbart eine Farbabbildungseingabevorrichtung, welche eine Trägeranordnung und eine Strahlbildungsanordnung, eine Projektionsanordnung und eine Sensoranordnung umfaßt. Die Trägeranordnung umfaßt eine undurchsichtige Platte, die mit einer länglichen Öffnung versehen ist. Die Strahlbildungsanordnung umfaßt ein Paar von vorderen reflektierenden Spiegeln und eine Filteranordnung. Die Filteranordnung umfaßt drei Filterfenster, von denen jedes einen transmissiven Farbtrennfilter umfaßt. Licht, das durch ein erstes Filterfenster scheint, erzeugt einen blauen Strahl, während Licht, das durch ein zweites Filterfenster scheint, einen grünen Strahl erzeugt und Licht, das durch ein drittes Filterfenster scheint, einen roten Strahl erzeugt. Die Projektionsanordnung umfaßt typischerweise eine Anzahl von Linsen und eine Öffnung, die eine Blende bildet. Die Sensoranordnung umfaßt drei photoelektrische Sensorarrays. Die Projektionsanordnung fokussiert den roten Strahl auf das erste Sensorarray, den grünen Strahl auf das zweite Sensorarray und den blauen Strahl auf das dritte Sensorarray. Die Ausgaben der Sensoranordnung bilden ein Rot/Grün/Blau-Signal, welches den Abschnitt der Farbabbildung auf einer Transparenzfolie darstellt, welche mit der Trägeranordnungsöf fnung ausgerichtet ist. Der blaue, der grüne und der rote Strahl werden umgesetzt und durch die Projektionsanordnung fokussiert. Die photoelektrischen Sensorarrays, welche typischerweise aus einer Matrix von photoempfindlichen Halbleiterbauelementen gebildet sind, wandeln die Intensitäten verschiedener Anteile des roten, des blauen und des grünen Strahls um, um das Rot/Grün/Blau-Signal zu bilden.
Ein weiteres bekanntes Verfahren zum Filtern von Abbildungslicht, welches auf eine CCD-Einheit mit drei Linien auftreffen soll, besteht darin, eine Filterbeschichtung direkt auf jedes lineare CCD-Array aufzubringen. CCD-Einheiten mit drei Linien, welche unterschiedliche Farbfilter aufweisen, die direkt auf den linearen CCD-Arrays aufgebracht sind, sind in der Technik bekannt und kommerziell verfügbar. Es existieren jedoch mehrere Nachteile, welche solchen CCD-Einheiten zugeordnet sind:
1) Das abgeschiedene Filtermaterial muß mit dem Siliziumsubstratmaterial kompatibel sein, aus dem das CCD aufgebaut ist. Es existiert nur eine begrenzte Anzahl von Filtermaterialien, welche für eine Abscheidung auf einem CCD-Substrat geeignet sind. Die spektralen Ansprechbandbreiten, die bei derartig abgeschiedenen Filtern verfügbar sind, sind begrenzt und können für bestimmte Abbildungsgerätanwendungen nicht geeignet sein, bei denen eine hohe Farbtreue benötigt wird.
2) Der Wirkungsgrad oder die Tranmissibilität von Filtern, die direkt auf die CCD-Sensorarrays abgeschieden sind, ist relativ niedrig, weshalb es nötig sein kann, wenn derart beschichtete Sensoren verwendet werden, eine teure Optikanordnung mit hohem Wirkungsgrad zu verwenden.
3) Das Herstellungsverfahren zum Abscheiden von Filterbeschichtungen direkt auf CCD-Arrays ist relativ teuer. Wenn ein Prozeßfehler während des Filterabscheidungsverfahrens auftritt, muß zusätzlich das gesamte Siliziumsubstrat mit beträchtlichem Aufwand ausgemustert werden.
Die DE-C-39 36 930 bezieht sich auf einen optoelektronischen Wandler für eine Farbfernsehkamera, in der ein Verstärker für Bildsignale ein eng fokussiertes Abbildungslicht bildet, das zu einem zweidimensionalen Halbleitersensor gekoppelt wird, wobei ein Farbstreifenfilter vor der Photokathode des Verstärkers vorgesehen ist.
Die US-A-4,812,900 bezieht sich auf eine optische Lesevorrichtung mit einer Lichtquellenumschaltung ohne eine Umschaltschaltung. Diese Vorrichtung umfaßt einen Liniensensor mit einem ersten und einem zweiten Sensorarray, die aus einer Mehrzahl von Licht-empfangenden Elementen zusammengesetzt sind, wobei ein erstes optisches Filter auf der Lichteinfallsseite des ersten Sensorarrays und ein zweites optisches Filter auf der Lichteinfallsseite des zweiten Sensorarrays angeordnet sind.
Die DE-A-39 18 646 bezieht sich auf eine Farbfernsehkamera, die ein Farbcodefilter zum Bilden einer Abbildung aufweist, welches gemäß den Farben getrennt ist. Zwischen einer Linse und einem optoelektronischen Wandler ist ein Verstärker vorgesehen, wobei das Farbcodefilter direkt vor einer ebenen Photokathode des Verstärkers angeordnet ist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren und einen optischen Scanner zum Erzeugen eines Datensignals, das ein Farbbild eines Objekts darstellt, mit einer hohen spektralen Ansprechbandbreite, mit Filtern mit hohem Wirkungsgrad und welche ein günstiges Herstellungsverfahren erlauben, zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und durch einen optischen Scanner gemäß Anspruch 5 gelöst

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung ist auf eine Lichtsensoranordnung des Typs ausgerichtet, welcher in einem Farbabbildungsgerät, wie z.B. in einem optischen Scanner, verwendet wird. Die Lichtsensoranordnung umfaßt eine Mehrzahl von räumlich getrennten Photosensorarrays, von denen jedes Licht-Erfassungssignale erzeugt, die die Intensität des Lichts anzeigen, welches auf das Photosensorarray auftrifft. Die Photosensorarrays sind lineare Photosensorarrays, welche in paralleler Beziehung auf einer gemeinsamen Ebene positioniert sind. Die Lichtsensoranordnung umfaßt ferner eine transparente Platte, welche in darüberliegender Beziehung zu der Mehrzahl von getrennten Photosensorarrays positioniert ist. Eine Oberfläche der transparenten Platte weist Filterbeschichtungen auf, die an angrenzenden Regionen derselben aufgebracht sind, welche mit den darunterliegenden Photosensorarrays ausgerichtet sind. Eine Filterbeschichtung mit einem unterschiedlichen Spektralbereich ist mit jedem der unterschiedlichen Photosensorarrays ausgerichtet.
Die Lichtsensoranordnung ist besonders dafür angepaßt, um an der.Abbildungsebene eines zugeordneten Farbscanners positioniert zu werden. Abbildungslicht von einem Objekt läuft durch die transparente Platte und durch die Filterbeschichtung, die jedem Photosensorarray zugeordnet ist, bevor es auf das Photosensorarray auftrifft. Die Photosensorarrays erzeugen Datensignale, die eine Farbkomponentenabbildung unterschiedlicher Abschnitte des Objekts darstellen, welches gerade abgebildet wird. Diese Datensignale können manipuliert und auf eine Art und Weise gespeichert werden, derart, daß eine Farbkomponentenabbildung des Objekts aus den gespeicherten Daten reproduziert werden kann.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Filterbe schichtungen, die auf die Glasplatte aufgebracht sind, dichroitische Filterbeschichtungen. Dichroitische Filterbeschichtungen sind Filter mit relativ hohem Wirkungsgrad, wobei dieselben in vielen verschiedenen spektralen Bereichen verfügbar sind. Somit bietet die vorliegende Erfindung einen breiteren Bereich von spektralen Ansprechbandbreiten, als sie bei CCD-Abbildungssensoren verfügbar sind, bei denen die Filterbeschichtungen direkt auf die CCDS aufgebracht sind. Die vorliegende Erfindung ist daher in der Lage, eine höhere Farbtreue zu erzeugen, als es CCD-Sensoranordnungen mit direkt abgeschiedenen Filtern sind. Der größere Wirkungsgrad von dichroitischen Beschichtungen, welche auf eine Glasplatte aufgebracht werden können, bringt die vorliegende Erfindung in die Lage, daß dieselbe mit günstigeren Optikanordnung als die verwendet werden kann, welche mit CCD-Photosensoren, die direkt abgeschiedene Filter aufweisen, verwendet werden. Da Glasplatten relativ günstig sind, erfordert ferner ein Verfahrensfehler bei dem Filterbeschichtungsverfahren der vorliegenden Erfindung lediglich das Ausmustern einer relativ günstigen Glasabdeckungsplatte und nicht eines gesamten CCD-Substrats.
Somit ermöglicht die vorliegende Erfindung die Konstruktion eines günstigeren, effizienteren Erfassungsbauelements mit höherer Farbtreue als das, welches verfügbar ist, wenn die gegenwärtige CCD-Sensortechnologie verwendet wird.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine schematische Querschnittsseitenaufrißansicht eines optischen Abbildungsgeräts.
Fig. 2 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die bestimmte Merkmale des Abbildungsgeräts von Fig. 1 zeigt.
Fig. 3 ist eine detaillierte Seitenaufrißansicht eines Abschnitts einer Linsenanordnung und eines Abschnitts einer Photosensoranordnung des Abbildungsgeräts von Fig. 1.
Fig. 4 ist eine Draufsicht der Photosensoranordnung, die in Fig. 3 gezeigt ist, wobei eine transparente Platte an ihrem Platz ist.
Fig. 5 ist eine Draufsicht der in Fig. 3 gezeigten Photosensoranordnung, wobei eine transparente Platte entfernt ist.
Fig. 6 ist eine detaillierte Querschnittsseitenaufrißansicht einer Filter-beschichteten Glasplatte, die mit einem optischen Klebstoff an einem linearen Photosensorarray angebracht ist.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Fig. 1 stellt ein optisches Abtastungsgerät 10 zum Erzeugen eines Datensignals 12 dar, das ein Objekt 14 darstellt, welches gerade abgetastet wird. Das optische Abtastgerät umfaßt eine Lichtquellenanordnung 16, wie z.B. fluoreszierende Lampen 18, 20, welche angepaßt sind, um ein Objekt 14 zu beleuchten, und welche von der Scanneroptikanordnung beispielsweise durch Lichtabblockschirme 22, 22 abgeschirmt sind. Eine Abbildungsanordnung 28, welche eine Abbildungslinsenanordnung des Typs, der in der U.S. Patentveröffentlichung US-A-5,044,727 beschrieben ist, aufweisen kann, ist zum Abbilden von Licht vorgesehen, das von dem Abtastungsobjekt 14 reflektiert wird. Die Abbildungsanordnung 28 bildet das Licht auf eine Abbildungsebene II ab (d.h. dieselbe projiziert eine Abbildung des Objekts auf eine Abbildungsebene II). Wie es in den oben zitierten Patenten detailliert beschrieben ist, arbeitet ein Scanner durch Erfassen einer durchgehenden Serie von Abtastlinienabschnitten eines Objekts, während das Objekt in einer Abtastwegrichtung 13 bezüglich der Abbildungsanordnung des Scanners bewegt wird (oder während die Scannerabbildungsanordnung relativ zu dem Objekt bewegt wird).
Zwecks des Verständnisses der vorliegenden Erfindung ist es nützlich, ein Objekt 14, welches abgebildet wird, zu betrachten, das aus einer durchgehenden Serie von benachbarten Abtastlinienabschnitten besteht, die sich senkrecht zu der Abtastrichtung 13 erstrecken. Die Fig. 1 - 3 stellen die Art und Weise dar, auf die drei voneinander beabstandete Abtastlinienabschnitte 15, 17, 19 einer Abbildung 14 als Linienabbildungen 52, 54, bzw. 56 auf die Abbildungsebene II abgebildet werden. Die Fig. 1 und 3 stellen dar, daß das Abbildungslicht, das von jedem Abtastlinienabschnitt eines Objekts reflektiert wird, ein Bündel von Lichtstrahlen 32, 34, 36 mit einer sich aufweitenden keilförmigen Konfiguration aufweist, sowie die Lichtstrahlen in die Linsenanordnung 28 eintreten, und daß dasselbe eine sich verkleinernde keilförmige Konfiguration aufweist, sowie die Strahlen aus der Abbildungsanordnung 28 austreten. Fig. 2 zeigt die Mittelebenen 33, 35, 37 jedes dieser keilförmigen Bündel von Lichtstrahlen 32, 34 bzw. 36.
Eine Photosensoranordnung 40 ist in Fig. 3 im Querschnitt gezeigt. Die Photosensoranordnung 40 kann ein im allgemeinen quaderf örmiges Bauglied mit einer vorderen Seitenoberfläche 41 und mit einer hinteren Seitenoberfläche 42 aufweisen. Die Vorderseite weist eine erste im allgemeinen quaderförmige Ausnehmung 43 auf, die sich von derselben nach innen erstreckt. Eine zweite im allgemeinen quaderförmige Ausnehmung erstreckt sich von der ersten Ausnehmung 43 weiter nach innen. Die zweite Ausnehmung ist durch Umfangsseitenwände 45, die sich senkrecht zur vorderen Seitenoberfläche 41 erstrecken, und durch einen Sockel 49 definiert, welcher von der unteren Wand 46 nach außen vorsteht, und welcher eine Sockelseitenwand 47 und eine Sockelvorderseitenoberfläche 48 aufweist, die parallel zur Vorderseitenoberfläch 41 ist. Die Sockelvorderseitenoberfläche 48 ist in koplanarer Beziehung mit der Abbildungsebene II positioniert. Parallele lineare Photosensorarrays 52, 54, 56, welche bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel CCD-Arrays aufweisen, sind in voneinander beabstandeter Beziehung auf der Sockelvorderseite 48 angeordnet und liegen somit in der Abbildungsebene II (Fig. 2 und 5).
Jedes lineare Photosensorarray erzeugt ein Datensignal, das die Intensität des Lichts darstellt, das auf dasselbe auftrifft, welches über Leitungen 58, 59 zu einer geeigneten Signalverarbeitungssoftware und/oder zu einem geeigneten Speichermedium übertragen wird. Bei der optischen Abtastungsanordnung, die in Fig. 1 dargestellt ist, werden die abgetasteten Daten von zwei der drei Sensoren gepuffert und in einer geeigneten Anzahl von Zeilen in einem Direktzugriffsspeicher eines zugeordneten Computers (nicht gezeigt) gespeichert. Die Daten werden dann als Funktion der Abtastgeschwindigkeit verschoben, derart, daß Daten, die die drei Farbkomponentenabbildungen jedes Abtastlinienabschnitts des Objekts darstellen, zusammen gespeichert werden. Die gespeicherten Daten können verwendet werden, um eine Farbabbildung des Objekts, welches abgetastet wird, zu reproduzieren. Typische Anzeigegeräte sind Farb-CRTS (CRT = Cathode Ray Tube = Kathodenstrahlröhre) und Farbdrucker (nicht gezeigt).
Wie es in den Fig. 1, 3 und 4 dargestellt ist, ist eine transparente Platte 70 in der zweiten Ausnehmung 44 der Photosensoranordnung 40 angeordnet. (Die transparente Platte ist in Fig. 2 oder in Fig. 5 nicht gezeigt.) Die transparente Platte kann eine im allgemeinen quaderförmige Platte mit einem ersten planaren Oberflächenabschnitt 72, der in einer Ebene AA parallel zu der Abbildungsebene II liegt, und mit einem zweiten planaren Oberflächenabschnitt 74, der in einer Ebene BB parallel zu den Ebenen AA und II liegt, sein. Die transparente Platte 70 kann eine kleine Ausnehmung (nicht gezeigt) über ihrem Umfang mit einer vorbestimmten Höhe aufweisen, um es zu ermöglichen, daß dieselbe in die Ausnehmung 44 in der Photosensoranordnung bei einem vorbestimmten Abstand von der vorderseite 48 des Sockels 49 plaziert werden kann.
Wie es in den Fig. 3 und 4 am besten dargestellt ist, sind benachbarte Oberflächenregionen der transparenten Platte 70, die mit den Photosensoren 52, 54 bzw. 56 ausgerichtet sind, mit verschiedenen Filterbeschichtungen 82, 84, 86 beschichtet. Die Beschichtungen sind extrem dünn und typischerweise in der Größenordnung von 2,5 µm. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die erste Filterbeschichtung 82 ein dichroitisches Material, das angepaßt ist, um rotes Licht zu übertragen, während die zweite Filterbeschichtung 84 ein dichroitisches Material ist, das angepaßt ist, um grünes Licht zu übertragen, und die dritte Filterbeschichtung 86 ein dichroitisches Material ist, das angepaßt ist, um blaues Licht zu übertragen. Die Beschichtungen sind vorzugsweise auf dem ersten planaren Oberflächenabschnitt 72 plaziert, der in der Nähe der Sockeloberfläche 48 positioniert ist, und nicht auf dem planaren Oberflächenabschnitt 74 plaziert, der entfernt von dem Sockel positioniert ist, um die Filterbeschichtungen in einer im allgemeinen staubfreien Einschließung zu halten.
Aus Fig. 3 ist offensichtlich, daß die verschiedenen keilförmigen Bündel von Lichtstrahlen 32, 34, 36, die den Abtastabbildungen 52, 54, 56 zugeordnet sind, sich einander in den Abschnitten derselben überlappen, die sich von der Abbildungsanordnung 28 erstrecken, bis sie die Ebene MM erreichen. An der Ebene MM werden die Bündel von Lichtstrahlen getrennt. Wie es in Fig. 3 dargestellt ist, ist MM in einem Abstand "a" von der Abbildungsebene II positioniert. Die Abmessung "a" ist eine Funktion der linearen Sensorbeabstandung "d" (d.h. des Abstands zwischen den longitudinalen Mittellinien des Photosensors, Fig. 5), der Sensorpixelbreite "P" (senkrecht zu der longitudinalen Achse des zugeordneten linearen Sensorarrays gemessen, Fig. 5) und der effektiven Blendenzahl "f" der Linsenanordnung (die effektive Blendenzahl ist ein in der Technik bekannter optischer Parameter). Der Abstand "a" kann durch die mathematische Formel a =[(d-p)/2]tan[sin&supmin;¹(1/2f)] ausgedrückt werden. Es ist wesentlich, daß der Abstand "x" zwischen der Oberfläche AA, die die Filterbeschichtungen trägt, und der Abbildungsebene II nicht größer als "a" ist, um ein Filtern jedes Abbildungslichtstrahls durch mehr als einen Filter zu verhindern. Die Filterbeschichtungen können alternativ auf der Oberfläche BB der Glasplatte 70 plaziert sein, solange die Oberfläche BB nicht mehr als um die Abmessung "a" von der Abbildungsebene II weg positioniert ist.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung umfaßt die Photosensoreinheit eine CCD-Einheit mit linearen Photosensorarrays, welche jeweils 29,2 mm lang sind, und welche von Mittellinie zu Mittellinie durch einen Abstand "d" von 0,2 mm beabstandet sind. Die Breite "p" der Pixel in jedem linearen Photosensorarray beträgt 0,008 mm. Die Linsenanordnung weist eine effektive Blendenzahl "f" von 4,5 auf. Der Abstand "x" zwischen der Abbildungsebene II und der Plattenoberfläche 72, auf die die Filterbeschichtungen aufgebracht sind, ist kleiner als "a", wobei "a" gleich 859 µm ist. Bei einem sehr bevorzugten Ausführungsbeispiel weisen die Filterbeschichtungen einen optischen Klebstoff auf, der an dieselben angebracht ist, welcher in direkten Kontakt mit der Oberfläche der zugeordneten CCD-Arrays kommt, derart, daß sich die Filter in optischern Kontakt mit den zugeordneten CCD-Arrays befindet. Ein typischer optischer Klebstoff, welcher für diesen Zweck verwendet werden kann, ist unter der Produktbezeichnung Norland Optical Adhesive 61 von Norland Products Inc. verfügbar, wobei das Unternehmen in New Brunswick, N.J., 08902, USA sitzt. Die optische Klebstoffbeschichtung würde typischerweise eine Dicke von 10 µm aufweisen. Eine schematische Aufrißansicht, die eine Filterbeschichtung 82 zeigt, die auf eine Glasplattenoberfläche 72 aufgebracht ist und durch einen optischen Klebstoff 90 an einem CCD-Array 52 haftet, ist in Fig. 6 gezeigt.

Claims

1. Ein Verfahren zum Erzeugen eines Datensignals, das eine Farbabbildung eines Objekts (14) darstellt, mit folgenden Schritten:

a) Anhaften einer Mehrzahl von unterschiedlichen Filterbeschichtungen (82, 84, 86) an jeweilige unterschiedliche Regionen eines ersten Oberflächenabschnitts (72) einer transparenten Platte (70);

b) Positionieren der transparenten Platte (70) über einer Mehrzahl von linearen Photosensorarrays (52, 54, 56), derart, daß jede der Mehrzahl von Filterbeschichtungen (82, 84, 86) auf darüberliegende Art und Weise mit einem jeweiligen der Photosensorarrays (52, 54, 56) ausgerichtet ist;

c) Anhaften der Filterbeschichtungen (82, 84, 86) auf die Oberfläche der linearen Photosensorarrays (52, 54, 56), um einen optischen Kontakt zu schaffen;

d) Leiten eines fokussierten Abbildungslichts (32, 34, 36) von dem Objekt (14) durch die transparente Platte (70) und die Filterbeschichtungen (82, 84, 86), die auf derselben angeordnet sind; und

e) Erzeugen eines Datensignals (12), das die Intensität des Lichts anzeigt, das auf jedes der Photosensorarrays (52, 54, 56) auftrifft.

2. Das Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem der Schritt des Anhaftens der Filterbeschichtungen (82, 84, 86) das Anhaften von dichroitischen Filterbeschichtungen aufweist.

3. Das Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem der Schritt des Positionierens der Platte (70) über den linearen Photosensorarrays (52, 54, 56) das Positionieren des ersten Oberflächenabschnitts (72) der Platte in der Nähe der Photosensoren (52, 54, 56) umfaßt.

4. Das Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem die linearen Photosensorarrays (52, 54, 56) eine gemeinsame Pixelbreite "p" aufweisen, parallel zueinander sind, und durch gleiche Beabstandungsintervalle "d" getrennt sind, bei dem die linearen Photosensorarrays einen Abschnitt einer optischen Abtastungsanordnung (10) mit einer Abbildungsanordnung (28) mit einer wirksamen Blendenzahl "f" bilden, und bei dem der Schritt des Positionierens der transparenten Platte (70) über den linearen Photosensorarrays das Positionieren der Filterbeschichtungen (82, 84, 86) in einem Abstand aufweist, der nicht größer als ein Abstand "a" von den Photosensorarrays ist, wobei a=[d-p)/2]/tan[sin&supmin;¹(1/2f)] ist.

5. Ein optisches Abtastgerät (10) zum Erzeugen eines Datensignals, das ein Objekt (14) darstellt, welches abgetastet wird, mit folgenden Merkmalen:

a) einer Lichtquelleneinrichtung (16) zum Beleuchten des Objekts (14);

b) einer Abbildungseinrichtung (28) zum Projizieren von Abbildungslicht (30) von dem Objekt auf eine Abbildungsebene (II);

c) einer Mehrzahl von linearen Photosensoreinrichtungen (52, 54, 56), die in der Abbildungsebene (II) positioniert sind, zum Erzeugen einer Mehrzahl von Lichterfassungssignalen (12), die die Intensität des Abbildungslichts in vorbestimmten spektralen Regionen von Licht darstellen, das auf dieselben auftrifft;

d) einer transparenten Platteneinrichtung (70) zum Übertragen von Abbildungslicht (30) zu der Mehrzahl von Photosensoreinrichtungen (52, 54, 56), die in darüberliegender Beziehung mit der Photosensoreinrichtung positioniert ist;

e) einer Mehrzahl von Filterbeschichtungen (82, 84, 86), die auf verschiedenen Abschnitten auf einer Oberfläche (72) der transparenten Platteneinrichtung (70) in Ausrichtung mit der Mehrzahl von Photosensoreinrichtungen positioniert sind, zum filternden Tranmittieren des Abbildungslichts in vorbestimmten spektralen Regionen zu einer jeweiligen der Photosensoreinrichtungen (52, 54, 56) hin;

wobei die Filterbeschichtungen (82, 84, 86) an der Oberfläche der linearen Photosensoreinrichtung (52, 54, 56) angehaftet sind, um einen optischen Kontakt zu bilden.

6. Das Gerät gemäß Anspruch 5, bei dem die Abbildungseinrichtung (28) eine wirksame Blendenzahl "f" und die Mehrzahl von Photosensoreinrichtungen (52, 54, 56) eine gemeinsame Pixelbreite "p" aufweisen und in einer ersten Ebene (II) bei gleichen Beabstandungsintervallen "d" angeordnet sind, wobei die Mehrzahl von Filterbeschichtungen (82, 84, 86) in einer zweiten Ebene (AA) parallel zu der ersten Ebene (II) angeordnet sind, und wobei die erste Ebene (II) von der zweiten Ebene (AA) nicht mehr als durch einen Abstand "a" beabstandet ist, wobei a=[d-p)/2]/tan[sin&supmin;¹(1/2f)] ist.

7. Das Bauelement gemäß Anspruch 6, bei dem die transparenten Platteneinrichtung (70) einen ersten Oberflächenabschnitt (72), der in der Nähe der Photosensoreinrichtung (52, 54, 56) positioniert ist, und einen zweiten Oberflächenabschnitt (74) aufweist, der von der Photosensoreinrichtung entfernt positioniert ist, wobei die Mehrzahl von Filterbeschichtungen (82, 84, 86) auf der ersten Oberfläche (72) der transparenten Platteneinrichtung angeordnet sind.

8. Das Bauelement gemäß Anspruch 6, bei dem die transparente Platteneinrichtung (70) einen ersten Oberflächenabschnitt (72), der in der Nähe der Photosensoreinrichtung (52, 54, 56) positioniert ist, und einen zweiten Oberflächenabschnitt (74) aufweist, der von der Photosensoreinrichtung entfernt positioniert ist, wobei die Mehrzahl von Filterbeschichtungen (82, 84, 86) auf der ersten Oberfläche (72) der transparenten Platteneinrichtung angeordnet ist, wobei die Mehrzahl von Photosensoreinrichtungen auf einem gemeinsamen flachen Oberflächenabschnitt (48) einer Photosensoreinheit (40) vorgesehen ist, wobei die Mehrzahl von Photosensoreinrichtungen (52, 54, 56) und die Mehrzahl von Filterbeschichtungen (82, 84, 86) in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind, das durch zumindest einen Abschnitt der transparenten Platteneinrichtung (70) und durch zumindest einen Abschnitt des gemeinsamen flachen Oberflächenabschnitts (48) der Photosensoreinheit definiert ist, wobei die Abbildungseinheit (28) eine wirksame Blendenzahl "f " aufweist, wobei die Mehrzahl von Photosensoreinrichtungen (52, 54, 56) eine gemeinsame Pixelbreite "f" aufweist und in einer ersten Ebene (II) bei gleichen Beabstandungsintervallen "d" angeordnet ist, wobei die Mehrzahl von Filterbeschichtungen in einer zweiten Ebene (AA) parallel zu der ersten Ebene (II) angeordnet ist, wobei die erste Ebene (II) von der zweiten Ebene (AA) nicht mehr als durch einen Abstand "a" beabstandet ist, wobei a=[d-p)/2]/tan[sin&supmin;¹(1/2f)] ist, wobei die Filterbeschichtungen (82, 84, 86) dichroitische Beschichtungen aufweisen, und wobei die Mehrzahl von Photosensoreinrichtungen (52, 54, 56)

CCD-Arrays aufweisen.