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Verfahren zur Übertragung einer Bildvorlage Zusatz zum Patent .....
(Patentanmeldung P 20 15 695.0) Das Hauptpatent ... (Patentanmeldung P 20 15 695.0)
bezieht sich auf ein Verfahren zur Übertragung einer Bildvorlage durch zeilenweise
fotoelektrische Abtastung der Bildelemente, Aufteilung der Abtastspannung in wenigstens
zwei Helligkeitswerte, vorzugsweise in einen Schwarzwert und einen Weißwert, sowie
Speicherung, Ausspeicherung und Umformung der Schwarzwerte und Weißwerte in eine
zur Übertragung dieser Werte dienende Impulsfolge.
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Nach dem Hauptpatent läßt sich die für die Faksimile-Übertragung des
Bildinhalts einer Bildvorlage benötigte Zeit sehr klein halten, wenn die Bildelemente
mit einer erhöhten, konstanten Geschwindigkeit abgetastet, die Schwarzwerte und
die Weißwerte jeweils einer einzigen Bildzeile in einen Speicher eingespeichert
und nach dem Einspeichern derart abgefragt werden, daß jeweils aufeinanderfolgende
gleiche Helligkeitswerte abgezählt werden und das Abfragen des Speichers bei jedem
Wechsel des Helligkeitswertes solange unterbrochen wird, bis ein die abgezählte
Zahl und den jeweils zugehörigen Helligkeitswert kennzeichnendes Signal ausgesendet
ist, und daß jeder gespeicherte Helligkeitswert spätestens nach dem Abfragen aller
Helligkeitswerte im Speicher gelöscht wird.
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Der
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe
zugrunde, die Ubertragungszeit weiter zu verkürzen, weil das Verfahren gemäß dem
Hauptpatent in seiner Grundausführung zu einer unvermeidbaren Verlustzeit führt.
In der Zeit, in welcher der Speicher abgefragt wird, können nämlich keine Informationen
ausgesendet werden, weil zunächst in einer Umsetzerschaltung gleiche aufeinanderfolgende
Helligkeitswerte abgezählt werden und aus der abgezählten Zahl und dem jeweils zugehörigen
Helligkeitswert ein Signal, z. B.
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ein Impulsblock gebildet wird, der gegebenenfalls erst noch codiert
wird, bevor er zur Aussendung gelangt. Da diese Vorgänge nicht gleichzeitig ablaufen,
entsteht die genannte Verlustzeit.
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Im Hauptpatent ist eine Maßnahme beschrieben, mit der diese Verlustzeit
verringert werden kann, indem zwei Speicher vorgesehen werden, von denen jeder abwechselnd
die Schwarzwerte und Weißwerte jeweils einer Bildzeile derart speichert, daß während
jeder Aussendung der bei dem Aus speichern des ersten Speichers erhaltenen Signale
die Schwarzwerte und Weißwerte der jeweils folgenden Bildzeile in den zweiten Speicher
eingespeichert werden. Die Verwendung von zwei Speichern führt zwar zu zufriedenstellenden
Ergebnissen, sie bedeutet jedoch einen erheblichen technischen und finanziellen
Aufwand.
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Erfindungsgemäß wird bei einem Verfahren gemäß dem Hauptpatent die
Übertragungszeit dadurch verringert, daß man zwei Umsetzerschaltungen verwendet,
daß mit jedem Beginn des Ausspeicherns gleicher aufeinanderfolgender Helligkeitswerte
abwechselnd jeweils eine der Umsetzerschaltungen mit dem Speicher verbunden wird,
während die jeweils
jeweils andere Umsetzerschaltung vom Speicher
getrennt wird, und daß jeweils die mit dem Speicher verbundene Umsetzerschaltung
alle ilelligkeitswerte bis zu einem Wechsel des Helligkeitswertes aufnimmt, speichert
und erst dann abzählt und aus der abgezählten Zahl und dem zugehörigen Helligkeitswert
ein Signal bildet, wenn das jeweils vorher gebildete Signal vollständig ausgesendet
worden ist, wobei während des Aussendens eines von einer Umsetzerschaltung gelieferten
Signals das Ausspeichern der von der jeweils anderen Umsetzerschaltung aufzunehmenden
Melligkeitswerte stattfindet.
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Durch die Anwendung von zwei Umsetzern kann noch während des Aussendens
des von einem ersten Umsetzer gelieferten und gegebenenfalls in einer mit dem Umsetzer
verbundenen Codiereinrichtung codierten Impulsblocks bereits der zweite Umsetzer
zur Wirkung kommen, d. h;. den Speicher abfragen, so daß sich unter gewissen Voraussetzungen
unmittelbar an das Ende eines ausgesendeten Impulsblocks der nächste Impulsblock
anschließen kann.
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Das Prinzip sowie nähere Einzelheiten der Erfindung werden an Hand
eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. In der Zeichnung
bedeuten: Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Bildsenders und -empfängers gemäß dem
Hauptpatent, Fig. 2 -ein Blockschaltbild, das die gegenüber der Vorrichtung gemäß
dem Hauptpatent erforderlichen Änderungen im Bildsender zeigt, Fig. 3
Fig.
3 ein Blockschaltbild, das die gegenüber der Vorrichtung gemäß dem Hauptpatent erforderlichen
Änderungen im Bildempfänger zeigt, Fig. 4 sechs Diagramme (A bis F), aus denen der
zeitliche Verlauf von Signalen an entsprechenden Schaltungspunkten A bis F des Blockschaltbildes
in Fig. 2 hervorgeht.
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Das Blockschaltbild gemäß Fig. 1 entspricht völlig dem Blockschaltbild
gemäß Fig. 1 des Hauptpatentes. Um Wiederholungen zu vermeiden, werden im folgenden
nur diejenigen Blockschaltungssymbole erläutert, die für das Verständnis der vorliegenden
Erfindung von Bedeutung sind. Ein Biidsender 1 und ein Bildempfänger 2 eines Faksimilegerätes
sind in Fig. 1 durch strichpunktierte Linien umrahmt. Zwischen dem Bildsender und
dem Bildempfänger befindet sich ein Übertragungskanal 3, z. B. eine Fernsprechleitung
oder ein Funksprechkanal. Zum Bildsender 1 gehört ein Abtaster 4, d. h. eine z.
B. nach dem fotoelektrischen Prinzip arbeitende Einrichtung zum zeilenweisen Abtasten
einer Bildvorlage. An den Abtaster 4 schließen sich der Reihe nach an: eine Abfrageschaltung
5, ein, vorzugsweise elektronischer, Speicher 6, eine Ausspeicherschaltung 7 und
ein Eingang einer Umsetzer- und Codierschaltung 8, die einen Ausgang 9 aufweist,
der den Ausgang des Bildsenders 1 bildet und mit einem Ende des übertragungskanals
3 verbunden ist.
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Der Bildempfänger 2 hat einen Eingang 33, an den sich eine Reihenschaltung
aus einer Umsetzer- und Decodierschaltung 34, einer Einspeicherschaltung 35, einem
vorzugsweise elektronischen Speicher 36, einer
einer Ausspeicherschaltung
37 und einer Schreibvorrichtung 38 anschließt.
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Die in Fig. 1 durch eine dicke strichpunktierte Linie II umrahmten
Schaltungsteile des Bildsenders 1 sind nach der Erfindung durch eine Schaltung gemäß
Fig. 2 ersetzt, in welcher der elektronische Speicher mit 101 bezeichnet ist. An
den Speicher 101 schließt sich ein erster Eingang 102 einer logischen Ausspeicherschaltung
103 an, deren erster und zweiter Ausgang 104, 105 mit je einem ersten Eingang 106,
107 einer ersten und zweiten Umsetzerschaltung 108, 109 verbunden ist. Die Umsetzerschaltungen
108, 109 haben je einen Ausgang, von dem eine Verbindung zu einem ersten bzw. zweiten
Eingang 110, 111 eines, vorzugsweise elektronischen, in Fig. 2 zum besseren Verständnis
als elektromechanischer Schalter dargestellten Umschalters 112 führt.
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An den Umschalter schließt sich ein erster Eingang 113 einer Codier-und
Steuerungsschaltung 114 an. Während an einem ersten Ausgang 115 der Codier- und
Steuerungsschaltung 114 die über einen Übertragungskanal 116 auskusendenden Signale
verfügbar sind, steht ein zweiter Ausgang 117 mit einem zweiten Eingang 118 der
Ausspeicherschaltung 103, ein dritter Ausgang 119 mit einem zweiten Eingang 120
der zweiten Umsetzerschaltung 109, ein vierter Ausgang 121 mit einem zweiten Eingang
122 der ersten Umsetzerschaltung 108 und ein fünfter Ausgang 123 mit einem dritten
Eingang 124 des Umschalters 112 in Verbindung.
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Zwischen einem dritten Ausgang 125 der logischen Ausspeicherschaltung
103 und einem zweiten Eingang 126 der Codier- und Steuerungsschaltung 114 besteht
ebenfalls eine Verbindung.
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Die
Die erste und die zweite Umsetzerschaltung 108,
109 sind mit dem Speicher 101 durch in Fig. 2 gestrichelt angedeutete Leitungen
127 verbunden. Mit der gestrichelten Darstellung soll zum Ausdruck gebracht werden,
daß die Leitungen an sich über die Taktsteuerungsschaltung 29 (Fig. 1) führen, deren
Funktion im Hauptpatent näher beschrieben ist.
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Den in Fig. 1 durch eine dicke strichpunktierte Linie III umrahmten
Schaltungsteil des Bildempfängers 2 ersetzt eine Schaltung gemäß Fig. 3. Darin bezeichnet
128 eine Decodier- und Steuerungsschaltung, die die Signale des Bildsenders über
den Ubertragungskanal 116 zugeführt erhält. Die Decodier- und Steuerungsschaltung
128 weist sechs Ausgänge 129 bis 134 auf. An einen ersten Ausgang 129 schließt sich
ein erster Eingang 135 eines Umschalters 136 mit zwei Ausgängen 137, 138 an, denen
je ein erster Eingang 139, 140 einer ersten und zweiten Umsetzerschaltung 141, 142
zugeordnet ist.
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Die erste Umsetzerschaltung 141 steht mit einem ersten Eingang 143
und die zweite Umsetzerschaltung 142 mit einem zweiten Eingang 144 einer logischen
Einspeicherschaltung 145 in Verbindung, an deren Ausgang 146 ein Speicher 147 liegt.
Auch der Bildempfänger hat in Fig. 3 durch gestrichelte L-inien angedeutete Leitungen
148 zwischen der ersten und zweiten Umsetzerschaltung 141, 142 und dem Speicher
147.
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Die in den Fig. 2 und 3 als Blockschaltbild dargestellten Schaltungen
haben folgende Funktion: Bei der zeilenweisen Abtastung der Bildelemente einer Bildvorlage
wird eine von den jeweiligen Helligkeitswerten abhängige Abtastspannung
spannung
erhalten. Die Augenblickswerte der Abtastspannung werden z. B. nur in zwei Helligkeitswerte,.nämlich
einen llelligkeitswert "Schwarz" (Schwarzwert) und einen Helligkeitswert "Weiß"
(Wenn wert) bzw. in entsprechende Spannungswerte, z. B. "0" und "L", aufgeteilt
und in dem durch die Taktsteuerungsschaltung 29 (Fig. 1) gesteuerten Speicher 101
gespeichert.
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Wenn zu einem Zeitpunkt t0 (vgl. Fig. 4, Diagramm A) die Taktsteuerungsschaltung
(29, Fig. 1) den Ausspeichervorgang einleitet, so befindet sich die logische Ausspeicherschaltung
103 in einem Zustand (Ausgangszustand), in welchem sie die ausgespeicherten Spannungswerte
al (z. B. "L" entsprechend dem Schwarzwert) zunächst über ihren ersten Ausgang 104
an den ersten Eingang 106 der ersten Umsetzerschaltung 108 weiterleitet, die ebenso
wie die zweite Umsetzerschaltung 109 im Ausgangszustand keine Informationen enthält.Das
Ausspeichern wird jetzt solange fortgesetzt, bis, zum Beispiel zu einem Zeitpunkt
tl, die logische Ausspeicherschaltung 103 einen Wechsel des Spannungswertes, z.
B. von nach "0", d. h. von dem Schwarzwert auf den Weißwert, feststellt.
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Durch den Wechsel zum Zeitpunkt tl wird die logische Ausspeicherschaltung
103 durch ein von dem zweiten Ausgang 117 der Codier- und Steuerungsschaltung 114
abgegebenes erstes Steuersignal derart umgesteuert, daß die Verbindung zwischen
ihrem ersten Eingang 102 und dem ersten Ausgang 104 unterbrochen und dafur eine
Verbindung zwischen ihrem ersten Eingang 102 und dem zweiten Ausgang 105 hergestellt
wird. Gleichzeitig leitet die erste Umsetzerschaltung 108 aus den aufgenommenen
Spannungswerten a2 ein Signal ab, das die abgezählte
abgezählte
Zahl der einzelnen Spannungswerte sowie den zugehörigen Helligkeitswert (z. B. Schwarzwert)
zum Inhalt hat. Das Signal liegt dann beispielsweise in Form eines Impulsblocks
a3 vor; vgl.
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Diagramm C in Fig. 4.
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Wie bereits erwähnt, besteht vom Zeitpunkt tl an eine Verbindung zwischen
dem ersten Eingang 102 der logischen Ausspeicherschaltung 103 und deren zweiten
Ausgang 105. Damit kann das Ausspeichern der dem anderen Helligkeitswert (Weißwert)
entsprechenden Spannungswerte bl in die zweite Umsetzerschaltung 109 beginnen; vgl.
vom zweiten Umsetzer 109 aufgenommene Spannungswerte b2 in dem Diagramm D in Fig.
4.
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Zum Zeitpunkt tl befindet sich der Umschalter 112 in der aus Fig.
2 ersichtlichen Ausgangslage, in welcher sein erster Eingang 110 mit seinem Ausgang
verbunden ist. Zu dem gleichen Zeitpunkt tl erhält die erste Umsetzerschaltung 108
an ihrem zweiten Eingang 122 ein drittes Steuersignal, das die Codier- und Steuerungsschaltung
114 an ihrem vierten Ausgang 121 abgibt, weil zu dieser Zeit kein Signal (Faksimilesignal)
über den Ubertragungskanal gesendet wird. Das zuletzt genannte dritte Steuersignal,
z. B. eine Wechselspannung bestimmter Frequenz (Taktfrequenz), veranlaßt die erste
Umsetzerschaltung 108, den von t bis t3 dauernden Impulsblock a3 (vgl. Diagramm
C in Fig. 4) über den Umschalter 112 an den ersten Eingang 113 der Codier- und Steuerungsschaltung
114 abzugeben. In der Codier- und Steuerungsschaltung 114 wird aus dem Impulsblock
a3 durch Codierung ein Sendesignal
Sendesignal a4 gebildet, dessen
Dauer tl bis t4 beispielsweise etwas größer ist als die Dauer des Impulsblocks a3;
vgl. Diagramm F in Fig. 4.
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Wenn zu einem Zeitpunkt t2 die dem Weißwert entsprechenden Spannungswerte
(0) von der zweiten Umsetzerschaltung 109 aufgenommen sind und die logische Ausspeicherschaltung
103 einen Wechsel vom Weißwert auf den Schwarzwert feststellt, so teilt sie das
Vorliegen des Wechsels der Codier- und Steuerungsschaltung 114 mit, die dann an
die Taktsteuerungsschaltung 29 (Fig. 1) ein bestimmtes Steuersignal abgibt, wodurch
für eine gewisse Zeit das Ausspeichern aus dem Speicher 101 unterbrochen wird. Erst
wenn die erste Umsetzerschaltung 108 festgestellt hat, daß sie den Impulsblock a3
vollständig an den Umschalter 112 bzw. an die Codier- und Steuerungsschaltung 114
abgegeben hat, und das ist zum Zeitpunkt t3 der Fall, liefert die erste Umsetzerschaltung
108 ein anderes bestimmtes Steuersignal über eine der Leitungen 127 an die Taktsteuerungsschaltung
29 (Fig. 1), wodurch das Ausspeichern aus dem Speicher 101 wieder fortgesetzt wird.
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Da zu einem Zeitpunkt t3 die Abgabe des Impulsblocks a3 sn die Codier-
und Steuerungsschaltung 114 beendet worden ist und das Ausspeichern aus dem Speicher
101 fortgesetzt wird, kann die erste Umsetzerschaltung 108 wieder neue Spannungswerte
cl, die z. B. dem Schwarzwert (Spannungswert "L") entsprechen, aufnehmen. Zu diesem
Zweck wird die logische Ausspeicherschaltung 103 durch ein an dem zweiten Ausgang
117 der Codier- und Steuerungsschaltung 114 zum Zeitpunkt
Zeitpunkt
t3 abgegebenes erstes Steuersignal, das dem zweiten Eingang 118 der logischen Ausspeicherschaltung
103 zugeführt wird, derart beeinflußt, daß die Verbindung zu der zweiten Umsetzerschaltung
109 getrennt und die Verbindung zu der ersten Umsetzerschaltung 108 vieder hergestellt
wird. Auf diese Weise nimmt die erste Umsetzerschaltung 108 die Spannungswerte cl
auf, die z. B.
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bis zu einem Zeitpunkt t5 andauern und zunächst in der ersten Umsetzerschaltung
gespeichert werden.
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Erst wenn das Sendesignal a4 zu einem Zeitpunkt t4 völlig ausgesendet
ist, gibt die Codier- und Steuerungaschaltung 114 an ihrem dritten Ausgang 119 ein
zweites Steuersignal ab, das über den zweiten Eingang 120 der zweiten Umsetzerschaltung
109 diese veranlaßts die in der Zeit swischen t1 und t2 in der zweiten Umsetzerschaltung
109 aufgenommenen und bis zum Zeitpunkt t4 in dieser gespeicherten Spannungswerte
b2 umzusetzen, d. h. einen Impulsblock b3 zu bilden. Zum Zeitpunkt t4 erhält außerdem
der dritte Eingang 124 des Umschalters 112 von der Codier- und Steuerungsschaltung
114 ein viertes Steuersignal, wodurch der Umse-hater betätigt, die Verbindung zwischen
seinem ersten Eingang 110 und seinem Ausgang getrennt und zwischen seinem zweiten
Eingang 111 und seinem Ausgang hergestellt wird. Der Impulsblock b3 gelangt über
den Umschalter 112 an-den ersten Eingang der Codier- und Steuerungsschaltung 114,
in welcher aus dem Impulsblock b3 durch Codierung ein Sendesignal b4 entsteht, das
sofort ausgesendet wird und dessen Aussendung zu einem Zeitpunkt t7 beendet ist.
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zu
Zu dem Zeitpunkt t5 stellt die logische Ausspeicherschaltung
103 wieder einen Wechsel vom Schwarzwert zum Weißwert fest und teilt diesen Wechsel
mittels eines bestimmten Steuersignals der Codier-und Steuerungsschaltung 114 mit,
wodurch über die Taktsteuerungsschaltung 29 (Fig. 1) das Ausspeichern solange unterbrochen
wird, bis zu einem Zeitpunkt t6 die zweite Umsetzerschaltung 109 festgestellt hat,
daß der Impulsblock b3 (vgl. Diagramm E in Fig. 4) an den Umschalter 112 bzw. die
Codier- und Steuerungsschaltung 114 abgegeben worden ist.
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Zu dem Zeitpunkt t6 beginnt, durch ein Steuersignal des zweiten Umsetzers
109 ausgelöst, das Ausspeichern der Spannungswerte dl, die alle den Weißwert haben.
Das Umsetzen und Aussenden erfolgt dann in analoger Weise wie-bei den Spannungswerten
bl. Sind alle in dem Speicher 101 gespeicherten Spannungswerte einer Bildzeile ausgespeichert,
umgesetzt und ausgesendet, so wird der Speicher vollständig gelöscht, so daß er
die bei der Abtastung.der folgenden Bildzeile der Bildvorlage erhaltenen Spannungswerte
der Abtastspannung speichern kann.
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Für das Ausspeichern der den Helligkeitswerten entsprechenden Spannungswerte
der Abtastspannung muß folgende Voraussetzung erfüllt sein, damit sich die Sendesignale
a4, b4, c4 ... (Diagramm F in Fig. 4) ohne Pausen aneinanderreihen: Da die Abtastung
einer Bildzeile unter Umständen nur Weißwerte liefert, die gegebenenfalls durch
einen kleinen Schwarzwert unterbrochen sind, d. h., daß beim liusspeichern der zu
einer Bildzeile gehörenden
gehörenden Spannungswerte aus dem Speicher
101 längere Zeit gleiche Spannungswerte (z. B. '0") auftreten und nur kurzzeitig
ein anderer Spannungswert (z. B. "L") vorhanden ist, muß dafür gesorgt sein, daß
das Aus speichern der größten Anzahl gleicher Spannungswerte schneller geschieht
als das Aussenden des kürzest möglichen Sendesignals; z. B. b4 in dem Diagramm F
gemäß Fig. 4. Um diese Bedingung einhalten zu können, muß das Ausspeichern aus dem
Speicher mit einer wesentlich höheren Geschwindigkeit vor sich gehen als das Ausgeben
der Impulsblöcke a3, b3, c3 ... aus den Umsetzerschaltungen 108, 109.
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Im Bildempfänger (vgl. Fig. 3) laufen die im ZusammenOhang mit den.
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Fig. 2 und 4 beschriebenen Vorgänge in umgekehrter Reihenfolge ab.
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Der Bildempfänger nimmt die über den Übertragungskanal 116 übermittelten
Sendesignale a4, b4, C4, d4 (Diagramm F in Fig. 4) auf und leitet sie dem ersten
Eingang der Decodier- und Steuerungsschaltung 128 zu. An dem ersten Ausgang 129
der Decodier- und Steuerungsschaltung 128 -werden die decodierten Sendesignale,
die den Signalen a3, b3, C3, d3 in den Diagrammen C und E gemäß Fig. 4 entsprechen,
abgenommen und dem Umschalter 136 zugeführt, der derart gesteuert wird, daß er in
bestimmter zeitlicher Reihenfolge die Signale a3 und c3 an die erste Umsetzerschaltung
141 und die Signale b3 und d3 an die zweite Umsetzerschaltung 142 weiterleitet.
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Die logische Einspeicherschaltung 145 übernimmt das Einspeichern der
aus den Signalen a2, b2, c2 und d2 in den Umsetzerschaltungen 141, 142 zurückerhaltenen
Spannungswerte in den Speicher 147. Die an den Ausgang des Speichers 147 angeschlossene
Ausspeicherschaltung 37, vgl.
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vgl. Fig. 1, in der der Speicher mit 36 bezeichnet ist, liefert die
zur Steuerung der Schreibvorrichtung 38 benötigte Spannung, die der z. B. in zwei
Helligkeitswerte aufgeteilten Abtastspannung des Bildsenders entspricht.