DE1960079B2 - Anordnung zum Synchronisieren der Bewegung eines rotierenden Bild- und Aufzeichnungsträgers in einem Faksimilegerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Synchronisieren der Bewegung eines rotierenden trommeiförmigen Bild- und Aufzeichnungsträgers in einem Faksimilegerät, bei der der Antriebsmotor des Trägers von einem konstantfrequenzoszillatorgespeisten Frequenzgenerator mit variabler Ausgangsfrequenz angetrieben wird, bei der ferner mit dem Träger ein Impulsgeber gekoppelt ist, der periodisch mit der Trägerumdrehung Ausgangssignale abgibt, und bei der eine Synchronisiereinrichtung vorgesehen ist, welche aus dem Koinzidenz-Vergleich der Ausgangssignale des

bo Impulsgebers mit Synchronisierimpulsen Korrektursignale ableitet und einer in der Synchronisiereinrichtung enthaltenen Korrektureinrichtung zuführt, die mit dem Frequenzgenerator zur Änderung seiner Ausgangsfrequenz verbunden ist.

b^r) Bei dieser in der deutschen Patentschrift 14 87 816 vorgeschlagenen Anordnung wird die Synchronisierung zweier Faksimilegeräte miteinander durch die periodische Übertragung von Synchronisiersignalen vom einen

Faksimilegerät zum anderen als Referenzsignale ausgeführt. Damit soll ein möglichst guter Gleichlauf der beiden Aufzeichnungsträger erreicht werden. Üblicherweise müssen die Synchronisiersignale zwischen den beiden Faksimilegeräten über geschaltete Kanäle mit wechselnden Übertragungseigenschaiien übertragen werden, so daß die auf der Empfangsseite ankommenden Synchronisiersignale mit den unterschiedlichen Störungen der Übertragungsstrecke behaftet sind. Daher stellt sich der für eine hohe Bildqualität erforderliche exakte Gleichlauf der Träger nicht mit der notwendigen Zuverlässigkeit ein.

Aus der deutschen Patentschrift 8 63 358 ist ein Verfahren und eine Einrichtung zum Synchronisieren der Sende- und Empfangsanlage für Schriftzeichenübertragungen nach einem Abtastverfahren bekannt, bei dem die Drehzahl des Aufzeichnungsträgers korrigiert wird, wenn die Aufzeichnungen des Trägers in Randbereiche eines vorgegebenen Aufzeichnungsfeldes sich erstrecken. Diese Einrichtung hat jedoch den Nachteil, daß auf dem Schriftgut derartige Randbereiche vorgesehen sein müssen, die die ausnutzbare Aufzeichnungsflächerbegrenzen.

DerErfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Synchronisierung des Aufzeichnungsträgers zu schaffen, die möglichst weitgehend von Eigenschaften des Übertragungskanals unabhängig ist und eine sehr feinfühlige Regelung der Drehzahl des Aufzeichnungsträgers ermöglicht. Zur Lösung ist nach der Erfindung bei der eingangs genannten Anordnung vorgesehen, daß die Synchronisiereinrichtung einen Taktgeher enthält, der nach Anstoßen durch ein einmalig auftretendes externes Synchronisiersignal periodisch Taktzyklen mit einer Zykluszeit durchläuft, die gleich der Umlaufzeit des Trägers bei Synchrondrehzahl ist, daß der Taktgeber mit einem Dekoder verbunden ist, welcher die Ausgangssignale des Impulsgebers empfängt und bei Auftreten der Ausgangssignale innerhalb einiger von mehreren Unterabschnitten der Zykluszeit ein den Unterabschnitt repräsentierendes Korrektursignal an eine von mehreren, in der Korrektureinrichtung enthaltene und mit dem Frequenzfaktor verbundene Korrekturschaltungen abgibt. Durch Ausnützen des Startsignals für das Gerät als einmalig auftretendes Synchronisiersignal bleiben die Eigenschaften des Übertragungskanals ohne Einfluß auf die Synchronisierung, die bei der Erfindung mit einer von der Abweichung der Drehzahl des Trägers abhängigen Geschwindigkeit erreicht wird.

Vorteilhafte Weiterführungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 das schematische Schaltbild einer Synchronisieranordnung für einen rotierenden Bild- und Aufzeichnungsträger in einem Faksimilegerät und

F i g. 2 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Zeitunterabschnitte einer Zykluszeit des Antriebsmotors im Faksimilegerät.

Die in der Zeichnung dargestellte Synchronisieranordnung für einen trommeiförmigen, rotierenden BiId- und Aufzeichnungsträger in einem Faksimilegerät verwendet ein einzelnes, am Sender erzeugtes Startsignal, das zur Auslösung eines Synchronisationszyklus zum Empfänger gesendet wird. Dieses Signal erzeugt im Empfänger ein lokales Synchronisiersignal, das die Trommelmotoren im Sender und Empfänger startet und einen Taktzyklus in den lokalen Taktimpulsgeneratoren im Sender und Empfänger auslöst. Beim Beginn des Taktzyklus wird an jeder Station ein variabler Frequenzgenerator auf eine bestimmte Frequenz eingestellt. Jeder Frequenzgenerator treibt den jeweiligen, aus einem Synchronmotor bestehenden Antriebsmotor für die Bild- und Aufzeichnungstrommel, so daß deren Drehzahl proportional der Generatorfrequenz ist. Sind die Trommeln synchronisiert, so treibt jeder Frequenzgenerator eine Trommel mit einer synchronen

ίο Drehzahl an. Da die Arbeitsweise jeder Trommel dann genau gleich ist, wird im folgenden lediglich die Synchronisation der Empfängertrommel beschrieben. Das Sende- und Empfangsgerät sind also in ihrem Aufbau im wesentlichen gleich.

Mit der Bild- und Aufzeichnungstrommel ist ein Impulsgeber gekoppelt, der je volle Umdrehung der Trommel ein Ausgangssignal abgibt. Der Zeitpunkt, an dem das impulsförmige Ausgangssignal auftritt, wird einem Unterabschnitt aus einer Reihe aufeinanderfolgender diskreter Unterabschnitte der Zykluszeit angepaßt, deren Beginn vom Synchronisiersignal bestimmt ist. Erscheint das Ausgangssignal des Impulsgebers nahezu zur vollen Zykluszeit oder innerhalb einer zulässigen Toleranz, so ist die Bild- und Aufzeichnungstrommel synchronisiert, und die Drehzahl des Antriebsmotors wird unverzüglich auf die Synchrondrehzahl geschaltet. Liegt während der Herstellung der Anfangs-Synchronisation der Bild- und Aufzeichnungstrommel nach Einschalten des Faksimilegeräts das Ausgangssignal des Impulsgebers außerhalb der zulässigen Toleranz, so eilt das Ausgangssignal hinter der vollen Zykluszeit nach.

Das Zeitintervall zwischen dem Ausgangssignal des Impulsgebers und der vollen Zykluszeit wird gemessen, indem das Ausgangssignal des Impuisgebers zusammen mit den Ausgangssignalen aus verschiedenen Teilen des Taktgebers, dessen Null-Bezugszeit durch das Synchronisiersignal eingestellt wurde, an einen Dekoder geführt wird. Die Ausgangssignale des Taktgebers entsprechen den einzelnen zeitlichen Unterabschnitten, die vom Anfang der Zykluszeit an in zunehmend größerem Abstand auftreten. Der Dekoder erzeugt damit an einer Reihe von Ausgangsklemmen ein Korrektursignal, das von dem bestimmten Zeit-Unterabschnitt abhängt, an welchem das Ausgangssignal des Impulsgebers auftrat, gemessen in bezug auf die volle Zykluszeit.

Das Korrektursignal als Ausgangssignal des Dekoders wird an eine von mehreren Korrekturschaltungen angelegt, die mit dem Frequenzgenerator zur Änderung dessen Frequenz in jener Richtung verbunden sind, in der das Nacheilen des Impulsgeberausgangssignals gegenüber der vollen Zykluszeit vermindert wird. Die Frequenz des Generators und damit die Umlauffrequenz des Antriebsmotors wird in einzelnen Schritten geändert, bis die Bild- und Aufzeichnungstrommel Synchron-Drehzahl eingenommen hat und dann mit der Sender-Trommel exakt synchronisiert ist. Die Frequenz des Frequenzgenerators wird dann auf die Synchronfrequenz fest eingestellt, die für den Rest des Widergabezy-

w) klus der Sender- und Empfängertrommel gemeinsam ist.

Da nunmehr beide Trommeln fest auf die gleiche Drehzahl eingestellt sind, wird ihr Synchronismus während der gesamten Wiedergabe beibehalten.

Da die Bezugslage der Empfängertrommel vor der

b5 Synchronisation im allgemeinen dem Synchronisiersignal nacheilt, wird die Empfängertrommel zunächst mit einer Drehzahl betrieben, die größer als die Synchrondrehzahl ist, um die Nacheilung auf einen

bestimmten Wert zu verringern. Sie wird darauf schrittweise mit geringeren Drehzahlen betrieben, bis die Synchronisation erreicht ist. Eilt die Empfängertrommel der vollen Zykluszeit um einen beträchtlichen Teil nach (in der Größenordnung von 270° einer vollen ι Umdrehung oder mehr), so wird die Drehzahl der Empfängertrommel unverzüglich auf einen Wert unterhalb der synchronen Drehzahl verzögert, damit sie diesem weiterhin nacheilt. Die Trommel läuft weiter mit dieser verminderten Drehzahl, bis sie der vollen in Zykluszeit um volle 360° nacheilt. Zu dieser Zeit wird die Drehzahl auf die Synchron-Drehzahl gebracht, die dann während der vollen Wiedergabe beibehalten wird. Zur Änderung der Frequenz des variablen Frequenzgenerators wird ein besonderer monostabiler Multivibrator verwendet. Dieser monostabile Multivibrator besitzt das übliche Paar UND- bzw. NAND-Gatter, die über eine ÄC-Differentiationsschaltung in Reihe geschaltet sind. Er enthält jedoch ferner einen Schalter, der parallel zu einem Teil des Widerstands der Differentiationsschaltung liegt. Er dient dazu, die Zeitkonstante der Differentiationsschaltung zu ändern, wenn der Schalter eingeschaltet wird. Mit diesem Schalter kann also eine von zwei Impulslängen gewählt werden.

Im einzelnen dreht sich die in F i g. 1 gezeigte Trommel 10 und wird von einem Motor 14 um eine Welle 12 angetrieben. Die Trommel 10 trägt ein Kopieblatt 16, auf dem mittels einer Nadel 18, die von einem entfernt liegenden Sender betätigt wird, eine jo Reproduktion hergestellt werden soll. Das Kopieblatt 16 wird mittels Streifen 20 auf der Trommel gehalten, die sich von einer Seite zur anderen über die Trommel erstrecken. An der Stirnfläche der Trommel ist ein Impulsgeber angeordnet, welcher einen kleinen, an der Stirnfläche der Trommel befestigten Spiegel 22 aufweist. Der Spiegel 22 reflektiert das von einer Lichtquelle 24 kommende Licht auf ein Fotoelement 26, wenn der als Bezugsmarke wirkende Spiegel 22 und das Fotoelement aufeinander ausgerichtet sind. Der Spiegel besitzt eine verhältnismäßig geringe Breite, so daß bei einer Umdrehung der Trommel 10 durch das Fotoelement 26 ein einziger schmaler Impuls (das Ausgangssignal des Impulsgebers) erzeugt wird.

Der Motor 14 wird über ein Gatter 32 von einem Frequenzgenerator 30 angetrieben. Der Generator 30 wiederum erhält seine Grundfrequenz von einem stabilen, festen lokalen Oszillator 34. Der Generator 30 enthält eine Einrichtung zur Variation seiner Ausgangsfrequenz. Er wird zunächst auf eine Frequenz eingestellt, die einer über der Synchrondrehzahl liegenden Drehzahl der Trommel entspricht. Die Gründe hierfür werden im folgenden noch näher erläutert.

Für die richtige Taktsteuerung der Synchronisieran-Ordnung ist ein Taktgeber 36 vorgesehen. Sein Taktzyklus ist gleich der für eine volle Trommelumdrehung benötigten Zeit T, wenn die Trommel mit Synchrondrehzahl umläuft. Der Taktgeber 36 beginnt also alle T-Sekunden einen neuen Taktzyklus. Der to Taktgenerator 36 wird auf Null gestellt, wenn er das interne Startsignal (IS) empfängt. Dieses Signal wird beim Empfang eines einzigen externen Synchronisiersignals (SS) durch einen Schmitt-Trigger 38 erzeugt, das vom Sender ausgesendet wird, und das interne b5 Scnder-Starsignal erzeugt. Der Taktgeber zählt die Zeit vom Auftreten des Synchronisiersignals, und der Beginn jedes neuen Taktzyklus dient als Bezugsmarke, die periodisch auf das Auftreten des Startsignals bezogei ist. Das interne Starsignal, das vorzugsweise die Forrt einer Sprungfunktion besitzt, wird ferner an das Gattei 32 angelegt, um das Ausgangssignal des Frequenzgene rators 30 zum Motor 14 durchzuschalten.

Der Motor 14 dreht die Trommel 10, die j< Umdrehung ein Impulsgeber-Ausgangssignal erzeugt Im allgemeinen eilt der erste Impuls um eins beträchtliche Zeit dem internen Startsignal nach. Die Synchronisieranordnung verwendet die aufeinanderfol genden Impulse zur Regelung der Trommeldrehzahl, bi: die Trommel so ausgerichtet ist, daß das Ausgangssigna des Impulsgebers und das interne Startsignal aufeinander liegen. Der gleiche Vorgang spielt sich am anderer Ende der Leitung ab, so daß die Ausrichtung der Senderund Empfängertrommel dem jeweiligen interner Startsignal entspricht. Da diese Signale annähernd zur gleichen Zeit erzeugt werden, haben die Trommeln wenn sie synchronisiert sind, im wesentlichen die gleiche Ausrichtung.

Bei der anfänglichen Synchronisation wird die Nacheilung des Trommelimpulses ( = Ausgangssignal des Impulsgebers) gemessen und die Trommel 10 mil einer oder mehreren von der Synchrondrehzahl unterschiedlichen Drehzahlen angetrieben, bis die Nacheilung ausgeglichen ist. Dies wird dadurch erreicht daß die Zeit des Auftretens der aufeinanderfolgenden Trommelimpulse mit der Taktgeber-Bezugszeit verglichen wird. Dazu wird jeder durch den Fotodetektor 26 erzeugte Trommelimpuls an einen Dekoder 40 geführt, dessen Eingang an den Fotodetektor 26 angeschlossen ist. Der Dekoder besteht aus den üblichen Koinzidenz-Gattern und erzeugt je nach dem Zustand des Taktgebers 36 zu einer gegebenen Zeit und je nachdem, ob während des Zeitintervalls, in dem sich der Taktgeber in einem gegebenen Zustand befindet, ein Trommelimpuls erzeugt wurde. Ein Korrektursignal auf einer oder mehreren Leitungen 40a, 406, 40c und 4Od Dies entspricht einer Unterteilung der Zeit T des Taktgebers (und damit der Trommel) in fünf einzelne zeitliche Unterabschnitte, da ein bestimmter Augenblick entweder innerhalb eines der vier vom Dekoder 40 gewählten diskreten Zeit-Unterabschnitte oder innerhalb des restlichen Intervalls in der Zeit Tliegt.

Dies soll nun anhand der Fig.2 näher beschrieben werden, die ein Ablaufdiagramm der in F i g. 1 gezeigten Schaltung darstellt. Die Zeit T ist in fünf diskrete Intervalle unterteilt, die mit 7Ί bis T₅ bezeichnet sind. Das Zeitintervall T₂ beginnt zur Zeit /1 und endet zur Zeit t₂. Die restlichen Zeitintervalle sind in ähnlicher Weise bestimmt.

Die Null-Bezugszeit t₀ ist die Zeit, zu der das interne Startsignal auftritt. Jedes Zeitintervall Ti entspricht einem Winkelfehler-Bereich E, der Trommeln. Beispielsweise entspricht ein Punkt im Zeitintervall 7Ί einem Winkelfehler E\ von nicht mehr als

γ ■ 360°.

Ein Punkt im Intervall T₂ entspricht einem Winkelfehler E₂ von nicht mehr als

γ ■ 360°

usw. Aus Gründen, die weiter unten noch näher beschrieben werden sollen, ist jedes Zeitintervall T, einer Generatorfrequenz F) und einer Motordrehzahl 5, zugeordnet.

Während der Zeitintervalle Tl bis T₃ und Ts erzeugt der Dekoder 40 auf einer gegebenen Leitung ein Korrektursignal entsprechend dem Auftreten eines Trommelimpulses während des dieser Leitung zugeordneten Zeitunterabschnitts. Auf den anderen Leitungen "3 erzeugt er ein Ausgangssignal Null. Tritt beispielsweise der Trommelimpuls während des Zeitintervalls T₃ auf, so wird auf der Leitung 40c des Dekoders 40 ein Korrektursignal erzeugt, während auf den anderen Leitungen kein Ausgangssignal erzeugt wird. Ein auf ι ο einer bestimmten Leitung erzeugtes Korrektursignal ist daher eine direkte Anzeige für die Größe der Nacheilung zwischen dem internen Startimpuls und dem Trommelimpuls. Es zeigt damit den Winkelfehler zwischen der Empfänger- und Sendertrommel an. Je größer dieser Fehler ist, je später liegt das Zeitintervall, in dem der Trommelimpuls auftritt.

Die Korrektursignale auf den Leitungen 40a bis 40c/ werden direkt und über ODER-Gatter 60 bis 68 geführt. Wie unten noch näher beschrieben wird, setzen diese Flip-Flops den Generator 30 auf die richtige Antriebsfrequenz. Die Flip-Flops 50, 52, 54 und 58 werden jeweils durch das Ausgangssignal der entsprechenden Leitungen bzw. Gatter 40a bis 40c/gesetzt, während das Flip-Flop 56 über den monostabilen Multivibrator 48 durch das Ausgangssignal des Schmitt-Triggers 38 gesetzt wird. Zusätzlich wird das Flip-Flop 54 durch das Korrektursignal auf der Leitung 40c/ gesetzt. Die Flip-Flops 52 bis 58 werden durch eine oder mehrere der Leitungen 40a bis 40c/ rückgesetzt, die jedoch nicht mit den Leitungen identisch sind, durch die sie gesetzt werden. Zusätzlich werden die Flip-Flops 52 bis 56 durch das Flip-Flop 50 rückgesetzt, während das Flip-Flop 54 durch das Flip-Flop 52 rückgesetzt wird. Das Flip-Flop 50 schließlich wird durch den Ausgang des monostabilen Multivibrators 48 rückgesetzt.

Die Flip-Flops 50 bis 58 regeln die Frequenz mit der der Frequenzgenerator 30 den Motor 14 antreibt. Dazu wird selektiv einer von zwei monostabilen Multivibratoren 70 und 72 in Tätigkeit gesetzt. Der Multivibrator 70 besteht aus üblichen NAN D-Gattern 74 und 76, die über eine Differentiationsschaltung aus einem Kondensator 78 und einem Widerstand 80 verbunden sind. Das Gatter 74 empfängt Eingangssignale von einer der Stufen im Frequenzgenerator und vom Ausgang des Gatters 76, während vom Gatter 74 über die ÄC-Schaltung und vom Flip-Flop 56 Eingangssignale an das Gatter 76 geführt werden.

Der Multivibrator 72 besitzt NAND-Gatter 88 und 90, die über eine Differentiationsschaltung aus einem Widerstand 92 und einem Kondensator 94 miteinander verbunden sind. Im Gegensatz zum Widerstand 80 im Multivibrator 70 ist der Widerstand 72 in zwei Teilwiderstände 92a und 926 unterteilt, und der Kollektor-Emitter-Kreis eines Schalttransistors 96 ist parallel zum Teilwiderstand 926 geschaltet. Die Basis des Transistors 96 wird durch das Flip-Flop 58 angesteuert. Das Gatter 88 empfängt Eingangssignale vom Ausgang des Gatters 90 und über die NAND-Gatter 82 und 84 und das ODER-Gatter 86 von den bo Flip-Flops 52 und 54. Die Eingänge des Gatters 90 sind an das Gatter 88 und an eine Gleichstromspannungsquelle angeschlossen.

1st das Flip-Flop 58 rückgesetzt, so wird der Transistor 88 über seine Basis voll aufgesteuert. So wird ω der Teilwiderstand 926 über den Kollektor-Emitter-Kreis kurzgeschlossen, so daß sich für den Multivibrator 72 eine kurze Zeitkonstante ergibt. Dadurch wird die Breite seines Ausgangsimpulses vermindert. Ist das Flip-Flop 58 gesetzt, so wird der Transistor über seine Basis ausgeschaltet und die Zeitkonstante der Schaltung um einen Betrag erhöht, der dem zusätzlichen Teilwiderstand 926 entspricht. Dadurch kann der Multivibrator 72 Ausgangssignale von unterschiedlicher Impulslänge erzeugen, je nachdem, ob das Flip-Flop 58 gesetzt oder rückgesetzt ist.

Die Multivibratoren 70 und 72 führen dem Frequenzgenerator 30 Eingangssignale zu, um dessen Frequenz zu gewählten Zeiten zu ändern. Zum Zweck der vorliegenden Erfindung soll der Generator 30 eine Anzahl von hintereinanderliegenden Flip-Flops enthalten, die einen Binärzähler bilden. Dabei sind die Ausgänge jedes Flip-Flops mit dem Eingang des nächstfolgenden Flip-Flops verbunden. Die Ausgänge der Multivibratoren 70 und 72 sind dann an verschiedene Stufen des Generators 30 angeschlossen, um an diese Stufen zu gewählten Zeiten einen zusätzlichen Impuls zuzuführen und die Generatorfrequenz zu erhöhen. Der Multivibrator 72 ist ferner so angeschlossen, daß er zu gewählten Zeiten die Signalübertragung von einer Stufe zur anderen verhindert, um die Generatorfrequenz zu vermindern. Der Generator 30 kann damit bei einer von verschiedenen Frequenzen arbeiten, je nach dem Zustand der Flip-Flops 50 bis 58 und damit je nach dem Winkelfehler zwischen der Sender- und Empfängertrommel.

Zunächst wird das Flip-Flop 56 nach Eingang eines Synchronisierimpulses am Empfänger durch den monostabilen Multivibrator 48 gesetzt. Durch das Setzen des Flip-Flops 56 wird das Gatter 76 im Multivibrator 70 erregt, so daß die Impulse vom Generator 30 den Multivibrator triggern. Das Ausgangssignal des Multivibrators 70 wird dann an den Generator 30 geführt, so daß dieser bei einer Frequenz F4 entsprechend einem Winkelfehler £4 arbeitet. Damit wird die Arbeitsfrequenz Fi, die der Synchrondrehzahl Si der Trommel 10 entspricht, auf eine höhere Frequenz Fa erhöht, die so gewählt ist, daß der Fehler innerhalb einer begrenzten Zeit verringert wird. Dies entspricht einer Schätzung des wahrscheinlichen Winkelfehlers.

Es sei nun angenommen, daß der Winkelfehler richtig geschätzt wurde, d. h., daß der Datenimpuls zur Zeit td_P innerhalb des Zeitintervalls Ta, wie in F i g. 2 gezeigt, auftritt. Das Flip-Flop 56 bleibt dann gesetzt, die Flip-Flops 50 bis 54 und 58 bleiben rückgesetzt, und der Transistor 96 ist durchgeschaltet, so daß der Teilwiderstand 926 kurzgeschlossen ist und sich eine kurze Zeitkonstante für den Multivibrator 72 ergibt. Entsprechend den Impulsen vom Multivibrator 70 Hefen der Generator 30 weiter Ausgangsimpulse mit der Frequenz F4, bis der Winkelfehler auf einen geringeren Wert, beispielsweise entsprechend dem Zeitintervall T₃, vermindert ist.

Wird der nächste Trommelimpuls an den Dekoder 40 angelegt, so wird die Leitung 40c während des Zeitintervalls T₃ gespeist, so daß das Flip-Flop 56 rückgesetzt, das Flip-Flop 54 gesetzt und das Gatter 84 geöffnet wird. Der Transistor 96 bleibt durchgeschaltct. Die Impulse vom Frequenzgenerator 30 triggern dann über die Gatter 82, 84 und 86 den Multivibrator 72, so daß dieser zum Generator 30 Impulse zurückliefert. Dadurch wird der Generator 30 auf eine niedrige Frequenz Fj entsprechend einem Fehler E₃ geschaltet. Der Motor 14 treibt dann die Trommel 10 mit einer Drehzahl S₃.

Der Motor 14 treibt die Trommel 10 mit dieser

Drehzahl, bis der Fehler weiter auf einem Wert vermindert ist, der dem Zeitintervall T₂ entspricht. Der nächste Trommelimpuls speist wieder um den Dekoder 40. Dann wird die Leitung 406 während des Zeitintervalls Ti gespeist und das Flip-Flop 54 rückgesetzt und das Flip-Flop 52 gesetzt. Dadurch wird das Gatter 82 für die Impulse vom Generator 30 geöffnet. Diese Impulse werden mit einer solchen Frequenz zugeführt, daß sie, wenn sie über den Multivibrator 72 gelaufen sind, die Betriebsfrequenz des Generators 30 auf eine Frequenz iu F₂ entsprechend einem Fehler E₂ schalten. Der Motor 14 treibt dann die Trommel 10 mit einer Drehzahl 52.

Die Trommel 10 läuft weiter mit der Drehzahl S₂, bis der Winkelfehler auf einen Wert £Ί absinkt, was durch das Auftreten des Trommelimpulses während des i> Zeitunterabschnittes Ti angezeigt wird. Dadurch erzeugt der Dekoder 40 auf der Leitung 40a ein Ausgangssignal, das das Flip-Flop 50 setzt und die restlichen Flip-Flops rücksetzt. Die Flip-Flops 52 bis 56 werden dann durch das Flip-Flop 50 rückgesetzt. Durch das Setzen des Flip-Flops 50 wird der Eingang zum monostabilen Multivibrator 72 gesperrt. Der Generator 30 läuft dann mit seiner Grundfrequenz F\ und treibt den Motor 14 mit der Synchrondrehzahl Su Die Trommel 10 läuft nun mit Synchrondrehzahl, und der Winkelfehler ist auf einen Wert vermindert, der innerhalb der Toleranzgrenzen entsprechend dem Zeitunterabschnitt T] liegt. Die Synchronisieranordnung läuft daher während des restlichen Reproduktionszyklus in diesem Zustand weiter. jo

Die Arbeitsweise der in F i g. 1 gezeigten Synchronisieranordnung bei anfänglichen Winkelfehlern, die in einem der anderen Zeitunterabschnitte auftreten, ist ähnlich der oben beschriebenen. Es sei beispielsweise angenommen, daß der erste Trommelimpuls während -J des Zeitintervalls Γ3, nachdem der Synchronisierimpuls empfangen wurde, auftritt. Dieser Trommelimpuls wird an den Dekoder 40 gelegt, so daß die Leitung 40c während des Zeitintervalls Tj gespeist wird. Damit wird das Flip-Flop 54 gesetzt und das Flip-Flop 56 über das -to ODER-Gatter 66 rückgesetzt. Das Flip-Flop 54 öffnet dann das Gatter 84 und führt dem monostabilen Multivibrator 72 Impulse vom Frequenzgenerator 30 zu. Die vom monostabilen Multivibrator 72 erzeugten Impulse werden zum Generator zurückgeführt, so daß v> dieser bei einer Frequenz Fs arbeitet.

Da das Flip-Flop 58 durch den Ausgang des UND-Gatters 40crückgesetzt wurde, liegt an der Basis des Transistors 96 ein Signal an, und der Transistor ist durchgeschaltet, so daß der Multivibrator 72 auf eine ">» kurze Zeitkonstante geschaltet ist. Der Generator 30 treibt den Motor 14 mit einer Frequenz F₃, bis der Winkelfehler stufenweise auf einen Wert vermindert ist, der dem Toleranz-Zeitunterabschnitt T] entspricht. Zu dieser Zeit wird der Motor fest auf die Synchronfre- V) quenz geschaltet.

Anstatt die Trommel 10 mit Drehzahlen anzutreiben, die größer sind als die Synchrondrehzahl ist, um den Winkelfehler zu vermindern, kann es in manchen Fällen wünschenswert sein, die Trommeln mit Drehzahlen wi anzutreiben, die geringer sind als die Synchrondrehzahl, um so den gleichen Zweck in einer Kürzeren Zeit zu erreichen. Eilt beispielsweise die augenblickliche Position der Trommel 10 hinter der Synchronposition (die Position, bei der die Nacheilung zwischen Synchron- μ signal und Trommelimpuls gleich Null ist) um einen Winkel in der Größenordnung von 270° oder mehr nach, kann ebenso gesagt werden, daß die Trommel mit ihrer Synchronposition um einen Winkel von 90° oder weniger voreilt. Deshalb kann der Winkelfehler schneller reduziert werden, wenn die Trommel anstatt um 270° beschleunigt, um 90° verzögert wird, um die Synchronposition zu erreichen. Mit der Schaltung der Fig. 1 ist dies möglich.

Zur Erläuterung dieser Arbeitsweise sei angenommen, daß der Trommelimpuls während des Zeitunterabschnittes Ti auftritt. Der Dekoder speist dann die Leitung 40</, und das Flip-Flop 58 wird gesetzt. Über die Leitung 40d wird ferner, aus Gründen, die im folgenden näher beschrieben werden, zu dieser Zeit das Flip-Flop 54 gesetzt. Wird das Flip-Flop 58 gesetzt, so wird die Basis des Transistors 96 nicht mehr gespeist, so daß der Kollektor-Emitter-Kreis des Transistors geöffnet wird und der Kurzschluß am Teilwiderstand 92fa aufgehoben wird. Dadurch wird die Zeitkonstante der durch den Widerstand 92 und den Kondensator 94 gebildeten KC-Schaltung erhöht. Dadurch wird die Impulslänge des Ausgangssignals erhöht, wenn an den monostabilen Multivibrator 72 ein Eingangssignal geführt wird.

Wie oben erwähnt, wird durch die Leitung 4Od das Flip-Flop 54 zur gleichen Zeit wie das Flip-Flop 58 gesetzt. Das gesetzte Flip-Flop 54 öffnet das Gatter 84, das darauf die Impulse vom Generator 30 zum Multivibrator 72 durchschaltet. Der Multivibrator ist durch diese Impulse getriggert und gibt daher Impulse zum Generator 30 ab. Da die Zeitkonstante des Multivibrators durch die Zuschaltung des Teilwiderstandes 926 in die Schaltung verlängert wurde, werden diese Impulse mit einer solchen Frequenz an den Generator geführt, daß die Übertragung gewisser Impulse von einer Stufe zur anderen innerhalb des Frequenzgenerators verhindert wird. Dadurch wird dessen Betriebsfrequenz verringert. Demzufolge gibt der Generator 30 nunmehr Impulse mit einer Frequenz Fs ab, die geringer ist als dessen Grundfrequenz Fu Dies entspricht einer verminderten Betriebsdrehzahl Ss, die den Winkelfehler Es korrigiert.

Im Gegensatz zu den vorherigen Beispielen wird der Motor 14 mit dieser einzelnen Korrekturfrequenz betrieben, bis der Fehler auf einen Wert innerhalb der zulässigen Toleranzgrenzen vermindert wird, d. h. einen Wert innerhalb des Zeitunterabschnitts 7Ί, wenn kein Überschwingen auftritt. Diese Korrektur ist einstufig, da der mögliche Gesamtfehler in diesem Fall begrenzt ist. Ist der Fehler auf diesen Wert vermindert, so erzeugt der Dekoder auf der Leitung 40a ein Korrektursignal, das das Flip-Flop 50 setzt, um das Eingangssignal zum monostabilen Multivibrator 72 zu sperren und den Generator 30 auf seine Grundfrequenz Fi zu schalten. Durch das Korrektursignal auf der Leitung 40a werden ferner die Flip-Flops 52 bis 58 rückgesetzt, um sicherzustellen, daß der Generator 30 für den Rest des Reproduktionszyklus auf seine Grundfrequenz geschaltet bleibt. Sollte durch die Drehzahl S₅ der Trommel ein Überschwingen auftreten, so daß der Fehler über einen dem Zeitunterabschnitt T] entsprechenden Wert hinausgeht und beispielsweise den dem Zeitunterabschnitt T₂ oder Ti entsprechenden Wert erreicht, so schaltet die Synchronisieranordnung selbstverständlich in der vorher beschriebenen Weise in Stufen von diesem Fehlerwert herunter.

Es ist nun möglich, daß ein Trommelimpuls zwei aneinander angrenzende Zeitunterabschnitte überlappt. Es kann verhindert werden, daß derartige Impulse zwei oder mehrere Flip-Flops zur gleichen Zeit setzen und dadurch Schwierigkeiten in der Taktschaltung hervor-

rufen, indem zur Steuerung der Flip-Flops nur die Vorder- oder nur die Hinterflanke verwendet wird. Wird die Vorderflanke des Impulses verwendet, so wird das der niedrigeren Speisefrequenz entsprechende Flip-Flop angesteuert, wenn ein Impuls auftritt. Wird andererseits die Hinterflanke des Impulses verwendet, so wird das der höheren Speisefrequenz entsprechende Flip-Flop gespeist. Damit ist die durch überlappende Impulse erzeugte Mehrdeutigkeit gelöst.

Bei der oben beschriebenen Schaltung wurde festgestellt, daß auch beim ungünstigsten möglichen Fehler eine Synchronisation von Sender- und Empfängertrommel innerhalb von 5 Sekunden möglich ist. Dabei betrug die Synchrondrehzahl S] 2,5 U/sec, entsprechend einer Generatorfrequenz Fi von 160Hz. Die Korrekturfrequenzen F2 bis F5 betrugen 161, 165, 171 bzw. 155 Hz.

Daraus ist zu sehen, daß die erfindungsgemäße Synchronisationsvorrichtung für die Trommelposition eines Faksimilegerätes gegenüber bekannten derartigen Vorrichtungen wesentlich verbessert ist. Die Synchronisationsvorrichtung treibt die Trommel mit unterschiedlichen Drehzahlen oberhalb und unterhalb der Synchrondrehzahl, bis der Winkelfehler zwischen einem Synchronisiersignal und der Trommel auf einen zulässigen Wert vermindert ist. Zu dieser Zeit wird die Trommel auf ihre .Synchrondrehzahl geschehet. Die Antriebsdrehzahlen sind im allgemeinen proportional der Größe des Winkelfehlers. Je größer der Fehler ist, um so größer ist die zur Verminderung des Fehlers auf einen Wert innerhalb einer zulässigen Toleranz verwendete Antriebsdrehzahl.

Zur Variation der Antriebsdrehzahl entsprechend dem Winkelfehler wird ein besonderer monostabiler Multivibrator verwendet. Der flC-Steuerschaltung des Multivibrators ist ein Schalter zugeordnet, um die Zeitkonstante des Multivibrators und damit dessen Impulsbreite entsprechend der Einstellung des Schalters zu ändern. Damit kann der Frequenzgenerator mit einem Eingangssignal aus einer einzelnen Quelle betrieben werden, an den der mit einer von zwei verschiedenen Frequenzen, je nach Schalterstellung, arbeitende Multivibrator angeschlossen ist. Dadurch wird der Schaltungsaufwand minimisiert, ein zusätzlicher Multivibrator wird überflüssig, und die Kosten der Synchronisationsschaltung werden vermindert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Anordnung zum Synchronisieren der Bewegung eines rotierenden trommeiförmigen Bild- und Aufzeichnungsträgers in einem Faksimilegerät, bei der der Antriebsmotor des Trägers von einem konstantfrequenzoszillatorgespeisten Frequenzgenerator mit variabler Ausgangsfrequenz angetrieben wird, bei der ferner mit dem Träger ein Impulsgeber gekoppelt ist, der periodisch mit der Trägerumdrehung Ausgangssignale abgibt, und bei der eine Synchronisiereinrichtung vorgesehen ist, welche aus dem Koinzidenz-Vergleich der Ausgangssignale des Impulsgebers mit Synchronimpulsen Korrektursignale ableitet und einer in der Synchronisiereinrichtung enthaltenen Korrektureinrichtung zuführt, die mit dem Frequenzgenerator zur Änderung seiner Ausgangsfrequenz verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Synchronisiereinrichtung einen Taktgeber (36) enthält, der nach Anstoßen durch ein einmalig auftretendes externes Synchronisiersignal periodisch Taktzyklen mit einer Zykluszeit durchläuft, die gleich der Umlaufzeit des Trägers (10) bei Synchrondrehzahl ist, daß der Taktgeber mit einem Dekoder (40) verbunden ist, welcher die Ausgangssignale des Impulsgebers (22, 24, 26) empfängt und bei Auftreten der Ausgangssignale innerhalb einiger von mehreren Unterabschnitten der Zykluszeit ein den Unterabschnitt repräsentierendes Korrektursignal an eine von mehreren, in der Korrektureinrichtung (50... 96) enthaltene und mit dem Frequenzgenerator (30) verbundene Korrekturschaltungen (70,72) abgibt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Taktgeber (36) eine Anzahl von ersten bistabilen Elementen enthält, die so zusammengeschaltet sind, daß sie eine serielle Zählfolge erzeugen, wobei der Dekoder (40) zur Ausbildung bestimmter Zeit-Unterabschnitte innerhalb der Takt-Zählperiode mit gewählten Elementen verbunden ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Taktgeber (36) von den Ausgangssignalen des frequenzkonstanten Oszillators (34) getrieben wird.

4. Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Zeit-Unterabschnitt, in den die Taktperiode unterteilt ist, ein einzelnes zweites bistabiles Element vorgesehen ist, von denen eines bei Empfang des Synchronisiersignals den Frequenzgenerator (30) auf eine gewählte Frequenz steuert, die über der Synchronfrequenz liegt, wobei jedes der restlichen zweiten bistabilen Elemente auf je ein Ausgangssignal (Korrektursignal) des Dekoders (40) anspricht.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß einige der zweiten bistabilen Elemente (52, 54, 58) mit einer Korrekturschaltung (72) verbunden sind, welche mehrere, einstellbare Stufen besitzt, und daß jede Stufe der Korrekturschaltung (72) einen Impuls unterschiedlicher Länge an den Frequenzgenerator (30) zur Frequenzerhöhung der Frequenzerniedrigung abgibt.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturschaltung (72) ein

Multivibrator ist, dessen Zeitkonstante durch den Ausgang eines der zweiten bistabilen Elemente (58) variierbar ist.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang wenigstens einiger zweiter bistabiler Elemente (52, 54) nach logischer Verknüpfung mit dem Ausgangssignal des Frequenzgenerators (30) der Korrekturschaltung (72) zugeführt wird.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiteres zweites bistabiles Element (56) vorgesehen ist, an dessen Setz-Eingang das externe Synchronisiersignal anliegt, und dessen Ausgang mit einer weiteren Korrekturschaltung (70) verbunden ist

9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Korrekturschaltung ein Multivibrator ist, dessen Ausgangssignal an den Frequenzgenerator (30) zur Erhöhung der Frequenz angelegt wird.

10. Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Peripherie der Trommel ein Spiegel (22) befestigt ist und daß der Impulsgeber ein Fotoelement (26) aufweist, das in einem von einer Lichtquelle (24) über den Spiegel (22) führenden Lichtweg angeordnet ist.

11. Anordnung nach einem der Ansprüche 6—10, dadurch gekennzeichnet, daß die Multivibratoren ein erstes und zweites Koinzidenzgatter (74,76; 88, 90) enthalten, die über eine ÄC-Schaltung (78, 80; 92a, 92f>, 94) miteinander verbunden sind, die die Zeitkonstante des Ausgangsimpulses des Gatters bestimmt, und einer der Multivibratoren (72) einen Schalter (96) enthält, der zur Variation der Zeitkonstante des Multivibrators parallel zu einem Teil (92b) des Widerstandes geschaltet ist.

12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (96) aus einem Transistor besteht, dessen Kollektor-Emitter-Kreis parallel zu einem Teil (92Zj^ des Widerstandes R liegt und dessen Basis so angesteuert ist, daß er zu gewählten Zeiten den Teilwiderstand über den Kollektor-Emitter-Kreis kurzschließt und die Zeitkonstante des Multivibrators verringert.