DE2350188C3 - Vorrichtung zur Übertragung und Wiedergabe von farbigen Bildern mit dem Dreifarbenverfahren - Google Patents

Description

Die Erfindung gehört in das Gebiet der Farbbildübertragung und -Wiedergabe, d. h. dem Aussenden an einem Ende einer Fernmeldeverbindung und dem Empfang am anderen Ende von Signalen, mit denen Farbbilder reproduziert werden können. Sie betrifft eine Vorrichtung für eine Übertragung nach dem Dreifarbenverfahren, die zur zeilenweisen Abtastung und Reproduktion eines Dokuments mit einer Lichtpunktabtasteinrichtung ausgestattet ist, bei der der Lichtpunkt eine kreisförmige Bahn beschreibt und die durch eine geeignete Opiik ergänzt ist und die des weiteren Synchronisationsmittel umfaßt, durch die die sowohl beim Senden als auch beim Empfang gewünschte Aufeinanderfolge der drei Farben, ίο beispielsweise blau, grün, rot erreicht wird

Durch die deutsche Offenlegungsschrift 17 62 084 ist eine Vorrichtung zur zeilenweisen Abtastung und Reproduktion eines einfarbigen Bildes bekannt, zu der im wesentlichen ein kreisförmiger Apparat gehört, der Ii in seinem Mittelpunkt mit einer Antriebswelle ausgestattet ist, die eine Scheibe mit einem hohlen FelgenraruJ sowie eine Mittelnabe besitzt, wobei dieser Apparat mit gekrümmten Lichtleitfasern versehen ist, die ausgehend von der Mittelnabe sich nach einer ersten Krümmung »ο ausbreiten, dann ein zweites Mal am Felgenrand gekrümmt werden und ein drittes Mal so umgebogen werden, daß sie auf der Innenseite des Felgenrandes münden und auf den Mittelpunkt der Scheibe ausgerichtet sind.

>■> Ein solcher Apparat mit verschiedenen optischen Mitteln wie beispielsweise einem Weitwinkelobjektiv und um 45° zur Richtung der Achse geneigtem Flachspiegsl, durch den die lineare Bewegung eines Lichtpunktes in eine Kreisbewegung und umgekehrt ίο umgewandelt wird, erlaubt einerseits die Abtastung eines zweidimensionalen Dokuments, indem er mit Hilfe von geeigneten elektro-optischen Mitteln über eine Leitung übertragbare elektrische Signale liefert, und andererseits die Wiedergabe eines solchen Dokuments mit Hilfe dieser empfangenen elektrischen Signale.

Zur Wiedergabe von Farbbildern mit Hilfe eines sequentiellen Dreifarbenverfahrens verwendet die Erfindung dasselbe Prinzip der Umformung der linearen Bewegung eines Lichtpunktes in eine kreisförmige und umgekehrt.

Im Falle einer Dreifarbenwiedergabe bedingt die Anwendung dieses Prinzips die Veiwendung von drei optischen Fasern, die jeweils auf eine der drei Farben (beispielsweise blau, grün rot) spezialisiert sind, sowie eines Synchronisationsmittels nicht nur für die Geschwindigkeit, was mit bekannten Mitteln relativ einfach bewerkstelligt werden kann, sondern auch für die Phase, so daß die Farbentsprechungen, beispielsweise Signal »rot« beim Aussenden ergibt Rotfärbung beim Empfang, beibehalten bleiben.

Um das notwendige Synchronisationssignal zu erhalten, wird erfindungsgemäß die Verwendung einer vierten optischen Faser vorgesehen, die nicht wie die drei anderen im Innern des Felgenrandes, sondern bereits nach zwei anstatt drei Krümmungen auf dem unteren Rand der Scheibe endet. Gegenüber dem unteren Rand befindet sich ein fotoelektrischer Empfänger, der bei jeder Scheibenumdrehung ein Synchronisationssignal liefert, ohne die Dreifarbenwiedergabe zu stören, was unmöglich oder sehr kompliziert wäre, wenn die vierte Faser denselben Verlauf nähme, wie die drei anderen.

An Hand der beiliegenden Figuren wird die Erfindung im nachfolgenden genauer beschrieben.
Fig. 1 zeigt perspektivisch ein Ausführungsbeispiel les erfindungsgemäßen scheibenförmigen Apparats, der eine zusätzliche Lichtleitfaser besitzt, die anstatt auf der Innenseite auf der unteren Seite des Randes austritt.

F i g. 2 zeigt eine optische und elektrische Sendeschaltung.

Fig.3 gibt eine graphische Darstellung wieder, mit der die Arbeitsweise des Apparats leichter verständlich wird. ί

Fig.4 zeigt eine optische und elektrische Empfangsschaltung.

Fig. 1 — Zum kreisförmigen Apparat D, der zur Erzeugung einer Kreisbahn von Lichtpunkten dient, gehört eine Scheibe 1, die an einer durch inre Mittelachse verlaufenden Welle 2 befestigt ist. Diese Scheibe I besitzt an ihrer Peripherie einen hohlen Felgenrand J, dessen untere Seite mit 4 bezeichnet ist. Eine hohle Nabe 5 nimmt in ihrem Innern parallele Abschnitte von vier optischen Fasern auf, die sich in der Scheibe in vier radial verlaufende Richtungen ausbreiten. Drei Fasern 6a, 6b, 6c münden auf der Innenseite des Felgenrandes 3. Es wird angenommen, daß die hier dargestellte scheibenförmige Vorrichtung zum Senden bestimmt ist. Zu diesem Zweck trägt, wie weiter unten unter Bezugnahme auf die Fig.2 noch gezeigt wird, jede Faser an ihrem Ende eine kleine durchsichtige, gefärbte Platte 7, die einen Monochromator bildet: Ta für rot, Tb für grün, Tc für blau. Auf der Empfangsseite sind diese gefärbten kleinen Platten nicht vorhanden, >■■> wie an Hand von F i g. J erläutert werden wird.

Durch diese durchsichtigen Farbplättchen sind die entsprechenden Fasern 6a, 6fcund 6c bestimmt.

Die vierte Faser 6' mündet an der Stelle 8 an der Unterseite 4 des Felgenrandes 3. jo

In F i g. 2 ist ein Querschnitt durch die scheibenfönriige Vorrichtung gemäß Fig. 1 gezeigt; dieselben Referenzen haben dieselbe Bedeutung wie in F i g. I.

Die Welle 2 steht mit einem Elektromotor 9 in Verbindung, der unter dem Einfluß einer Zeitbasis IO mit konstanter Geschwindigkeit läuft.

Mit 11 ist eine weiße Lichtquelle bezeichnet, deren Licht nach Durchlaufen eines Kondensors 12 auf einen um 45° geneigten Spiegel 13 fällt, der es auf die in der Nabe 5 befindlichen Enden der vier optischen Fasern reflektiert (zwei von diesen Fasern 6b und 6' sind zu sehen).

Das aus der Faser 6b durch die kleine gefärbte Scheibe Tb in Form eines farbigen Lichtstrahls, der in radialer Richtung 14 verläuft, austretende Licht trifft auf einen um 45° geneigten Spiegel 15, der es zu einem nicht korrigierten Weitwinkelobjektiv 16 weiterleitet. Wird die Scheibe gedreht, so liefert die Lichtfaser 6b auf dem Spiegel 15 das virtuelle Bild einer kreisbogeiiförmigen Bahn, die durch das Objektiv 16 in einen Geradenabschnitt umgewandelt wird. Die nacheinander aufgereihten Lichtpunkte, die den sich ergebenden Geradenabschnitt bilden, werden auf eine Zeile eines Dokuments 17 geworfen, das empfängerseitig wiedergegeben werden soll. Das reflektierte Licht, dessen Intensität von der Farbe jedes Zeilenelements des Dokuments 17 abhängt, erregt einen fotoelektrischen Empfänger 18, den man von vorne sieht und dessen Länge so bemessen ist, daß er mindestens eine ganze Zeile des Dokuments überdeckt. Solche länglichen fotoelektrischen Empfän- t>u ger sind allgemein bekannt.

Das Ausgangssignal des Empfängers 18 wird auf den Eingang eines Sendeverstärkers 19 mit dem Ausgang 20 gegeben.

Mit 21 ist ein weiterer fotoelektrischer Empfänger bezeichnet, der den Lichtstrahl 14 empfängt, der durch jede der drei Fasern 6a, 6b und 6c ausgestrahlt wird, wenn diese im Laufe der Drehbewegung über ihn hinwegstreichen. Ein Impulszähler 22 nut der Kapazität 3 (1-2-3) rückt jedesmal, wenn der Empfänger erregt wird, um eine Einheit weiter. Die Antwoi tkorrektur von einer Farbe zur anderen wird durch eine Verstärkersteuerung 23 bewirkt, die in 24 ein gewünschtes Signal auf den Verstärker 19 gibt.

Mit 25 ist ein weiterer fotoeiektrischer Empfänger bezeichnet, der gegenüber der Unterseite 4 des Felgenrandes liegt und beim Durchgang des Ausgangspunktes 8 der optischen Fasern 6' erregt wird. Der Empfänger 25 bewirkt die Rückstellung des Zählers 22 auf 1, falls er sich nicht bereits in dieser Stellung befindet: Diese Faser dient zur Synchronisation zwischen dem Durchgang jeder der Farbfasern 6a, 6b, 6c vor dem Spiegel 15 und zur Regulierung der entsprechenden Verstärkung.

Gleichzeitig wird derselbe Impuls auf die Steuereinrichtung 26 eines Schrittmotors 27 geleitet, der mit Hilfe einer Antriebsrolle 28 und einer Gegenrolle 29 das Dokument 17 um eine Zeilenhöhe, beispielsweise 0,25 mm vorschiebt.

Über eine Leitung ρ werden die aus dem Empfänger 25 stammenden Impulse für die Synchronisierung des Empfängers mit dem Sender auf den Eingang des Verstärkers 19 geleitet.

Fig. 3 zeigt zwei konzentrische Kreise Cl, C2. Der äußere Kreis Cl enthält zwei feste Bezugspunkte, A: Stellung des Empfängers 25, B: Stellung des Empfängers 21. Der Quadrant AB, der als stark durchgezogener Strich dargestellt ist, entspricht dem aktiven Teil der Kreisbahn und ist gleichbedeutend mit der Lichtstrahlabtastung der gesamten Dokumentenbreite.

Der innere Kreis C2 zeigt die Stellung der scheibenförmigen Einrichtung D in einem gegebenen Augenblick mit den Endpunkten der Fasern 7a, Tb, Tc und 8. Die Scheibe dreht sich in Richtung des Pfeils f.

In der Stellung gemäß der Figur hat das Lichtleiterende 8 gerade den Bezugspunkt A passiert: Der Zähler hält den Wert »1« fest. Es beginnt jetzt die Vorschubperiode, die über einen Bogen θ verläuft. Wenn der Punkt Ta den Bezugspunkt A überstreicht, beginnt die Lichtabtastung. Die Einstellung des Verstärkungsfaktors des Verstärkers 19 entspricht der Farbe des kleinen Plättchens 7a, beispielsweise rot. Wenn das Plättchen Ta über den Bezugspunkt B streicht, rückt der Zähler auf »2« vor und der Verstärker wird auf das Plättchen Tb eingestellt, beispielsweise grün. Passiert das Plättchen Tb den Bezugspunkt B, so stellt sich der Zähler auf »3« und der Verstärker wird für das Plättchen 7c, beispielsweise blau eingestellt. Passiert das Plättchen 7cden Bezugspunkt B, so stellt sich der Zähler wieder auf »1« ein.

Beträgt der Winkel zwischen dem Punkt 8 und dem Punkt 7cgenau 90°, so werden der Zählimpuls 3-1 vom Empfänger 21 und der Nullrückstellimpuls vom Empfänger 25 gleichzeitig ausgesandt. Vorzugsweise wird dieser Winkel !eicht vergrößert, so daß der Impuls zur Rückstellung auf »1« nach dem Zählimpuls 3-1 eintrifft. Ist die Synchronisierung richtig, so bestätigt der Impuls für die Rückstellung auf »1« zusätzlich den Zustand »1« des Zählers. Liegt eine fehlerhafte Synchronisation vor, so wird durch den Impuls zur Rückstellung auf »1« die Synchronisation wieder hergestellt.

In Fig.4 haben die Referenzen, die auch in Fig. 2 auftreten, dieselbe EJedeutung. Gemäß der Fig. 4 besitzen die Enden der Lichtleitfaser 6b und der beiden übrigen Fasern 6a und 6c, die hier nicht gezeigt werden.

kein gefärbtes Plättchen.

Ein Empfangsverstärker 31 erhält die sequentiellen Drcifarbenwiedergabesignale über eine Klemme30.

32 ist ein Schaller mit zwei Stellungen: Stellung s = Synchronisation, Stellung/· = Wiedergabe.

Mit 33 ist ein Sychronisationsimpulswähler bezeichnet, beispiclsu ise ein Amplitudenwähler, falls der Impuls durch eine einen Schwellwert überschreitende Amplitude gekennzeichnet wird.

Mit 34 wird ein Umschalter mit drei Stellungen entsprechend den Zuständen »1«, »2«, »3« bezeichnet. Diese Stellungen werden auf dem Zähler 34 mit a, b bzw. f angegeben. 36a, 36b und 36c sind die Referenzen für drei Farbquellen, blau, grün bzw. rot beispielsweise, die durch einen entsprechenden Modulator 35a, 35b bzw. 35c der durch den Umschalter 36 ausgewählt wird, erzeugt und moduliert werden.

Der von irgendeiner dieser drei Lichtquellen ausgesandte Lichtstrahl bedeckt die gesamte Oberfläche der linden der in der Nabe 5 befindlichen vier Lichtleitfasern.

Es sind modulierbare Fotoemissionsdioden bekannt, die grünes Licht aussenden; andere bekannte Fotoemissionsdioden senden rotes Licht aus.

Als modulierbare Lichtquelle für blau kann ein Neon-Heliumlaser verwendet werden, falls Fotoemissionsdioden für blaues Licht nicht verfügbar sind.

Ein farbiger, auf den Spiegel 15 gelenkter Lichtstrahl 14 wird durch das Weitwinkelobjektiv 16 auf ein farbempfindliches Photopapier 38 projiziert. Dieses Papier wird in einem geeigneten bekannten Organ 39 entwickelt oder andersartig weiterverarbeitet.

Der Umschalter 34 wird durch dieselben Impulszählmittel betätigt wie sendeseitig gemäß Fig.2; das gleiche gilt auch für die interne Synchronisation.

Darüber hinaus muß hier noch die Zeitbasis des Empfängers mit der Zeitbasis des Senders synchronisiert werden.

Im Betriebszustand wird die Synchronisation mit für die Bedürfnisse des Apparats ausreichender Festigkeit durch die Verwendung einer Zeitbasis bewahrt, die durch einen Quarz-Oszillator gegeben ist, der eine ί Stabilität von 10 ~^b besitzt, was der Frequenz der scndcsciligcn Zeitbasis gleichkommt. Man muli dann nur noch die Phasensynchronisation vornehmen. Zu diesem Zweck bietet der Schalter 32 neben der Stellung r. Wiedergabe, eine Stellung s. Synchronisation. Zu

in Beginn einer Übertragung wird während einiger Sekunden zur Einstellung der Phase der normalen Zeitbasis auf die scndescitigc Zeitbasis der Schalter 32 auf die Stellung s gebracht. Darauf nimmt der Schalter 32 zum Empfang der Bildsignale die Stellung rein.

ι ι Ein Vergleichcr 37, der einerseits die Sychronisationsimpulsc V vom Sender (siehe Fig. 2) aus dem Wählschalter 33 und andererseits die örtlichen, durch den Empfänger 25 erzeugten Synchronisationsimpulsc Zerhält, dient zur Einstellung der Zeitbasisphase auf die

?c, sendeseiligc Zeitbasis mit Hilfe von hier nicht dargestellten bekannten Mitteln. Gemäß einer bekannten Anordnung besteht beispielsweise im Empfänger eine »normale« Zeitbasis und eine »Suchzeitbasis«, die durch einen Oszillator gegeben ist, der etwas schneller schwingt als die normale Zeitbasis, beispielsweise mit einer um etwa 2% höheren Frequenz. Unter diesen Bedingungen fallen mit Sicherheit nach einigen Sekunden ein Impuls V und ein Impuls Z zusammen. In diesem Augenblick wird die normale Zeitbasis 10 durch

3« automatische Mittel eingeschaltet.

Werden die drei Farben parallel ausgesendet und empfangen (Eingänge 40), so können sie entweder direkt auf die Klemmen, a, b. cder Modulatoren 35a, 356, 35cgegeben werden oder durch ein mit dem Eingang 30 verbundenes Organ 41 in Reihendaten umgewandelt werden. Zwischen dem Zähler 19 und dem Organ 41 besteht eine Leitung q.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Übertragung und Wiedergabe von Farbbildern mit dem Dreifarbenverfahren mit einer bekannten Einrichtung zur Umformung der geradlinigen Bewegung von Lichtpunkten in eine kreisförmige Bewegung, zu dem insbesondere eine Drehscheibe mit Lichtleitfasern gehört, die radial in der Scheibe verlaufen und mit ihren Anfängen in einer Nabe liegen, wobei drei erste Lichtleitfasern auf der Innenseite eines zur Scheibe gehörigen Felgenrandes münden, dadurch gekennzeichnet, daß in der Scheibe eine vierte Lichtleitfaser (6') vorgesehen ist, die mit ihrem Ende (8) in der Unterseite (4) des Felger.randes (3) mündet, und daß dieser Unterseite (4) gegenüber ein erster fotoelektrischer Empfänger (25) liegt.

2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Impulszähler modulo drei (22) aufweist, der aus einem zweiten fotoelektrischen Empfänger (21) stammende Zähliinpulse empfängt, wobei dieser zweite fotoelektrische Empfänger durch jedes der ersten Lichtleitkabel (6a, 6b, 6c) erreicht wird und wobei der Impulszähler Impulse zur Rückstellung auf »eins« vom ersten fotoelektrischen Empfänger (25) erhält.

J. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Sendeteil das Ende der drei ersten Lichtkabel (6a, 6b, 6c) ein für eine der drei Primärfarben monochromatisch durchlässiges Plättchen (7a, Tb, 7 c) trägt.

4. Vorrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Sendeverstärker (19) enthält, dessen Verstärkungsfaktor entsprechend der Farbe in Verbindung mit den Zählzuständen des Zählers (22) eingestellt wird.

5. Vorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Sendeverslärker (19) Synchronisierimpulse vom ersten fotoelektrischen Empfänger (25) empfängt.

6. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Empfängerteil drei Lichtquellen (36a, 36b, 16c) mit je einer der drei Primärfarben vorgesehen sind, deren Lichtstrahlen die vier Anfangsabschnitte der Lichtleitkabel (6a, 6b, 6c) in der Nabe (5) bedecken, wobei diese Lichtquellen durch ihnen jeweils zugeordnete Modulatoren (35a, 35b, 35c) moduliert werden, die durch je einen der Zustände des Impulszählers (22) eingeschaltet werden.

7. Vorrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel (33) enthält, mit denen die empfangenen Synchronisierimpulse entnommen werden können.

8. Vorrichtung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Synchronisiermittel (37) für eine Zeitbasis (10) enthält, das mit den empfangenen Synchronisierimpulsen (Y) und den internen Synchronisierimpulsen (Z) beaufschlagt wird.