DE2351986A1 - Schaltungsanordnung fuer ein aufnahmegeraet mit einem gefuege diskreter aufnahmeelemente - Google Patents

Description

PHIf. 66-09 C vijn/ff/stes

Dr. Herbert Schot*

Patentanwalt Anmelder: N. V. Philips'Gloeilampenfabriekeii

Akte No.; PHW 6609
Anmeldung vomi /J5"i fO-1573

"Schaltungsanordnung für ein Aufnahmegerät mit einem Gefüge dis-'kreter Aufnahmeelemente"

Die Erfindung bezieht eich, auf eine Schaltungsanordnung für ein Aufnahmegerät mit einem Gefüge diskreter Aufnahmeelemente, welche Aufnahmaelemente Information aufnehmen und in ein elektrisches Aufnahraesignal umwandeln, welche Schaltungsanordnung mit einer Schvellenschalbung versehen ist, über die das genannte Aufnahmesignal durch da3 etwaige Ueberachreiten einer Schwelle als binäres Signal an einem Ausgang der Schaltungsanordnung verfügbar ist.

Sine derartige Schaltunganordnnng kann u.a., bei einem Faksimile-Aufnahraegerät verwendet werden. Dabei sind die Aufnahmeelesiente beispielsweise reihanweise angeordnet -and quer zur Reihe V.evregt sich beispielsweise eine Seite nit einem aufzunehmenden Text vor den Aufnahrneölemantöreihs entlang» Die Aufnahmeeleciente der

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Heine worden entsprechend einem Zeitmultiplexsystem nacheinander an die Schwellenschaltung angeschlossen. Der Ausgang der Schaltungsanordnung führt dadurch ein Signal, das bei Wiedergabe durch den Binärcharakter in sehwarz-weisSj, ohne Graustufen, den aufgenommenen Text wiedergibt.

In der Praxis stellt es sich heraus, dass in der aufzunehmenden Information spezifische Schwarz-V/eisa-Muster auftreten können, die bei Wiedergabe des Ausgangssignals der Schaltungsanordnung im wiedergegebenen Bild nicht vorhanden sind. Die Ursache liegt im diskreten Aufbau des Gefüges der Aufnahmeelemente und zwar im Zusammenhang mit der durch die Schwellenschaltung gegebenen Schwelle. So ist ein Schwarz-Weies-Kuster möglich, das derart verteilt über die Reihe von Aufnahmeelerneuten vorhanden ist, dass die Aufnahmeelemente alle einen Signalwert geben, der auf 50 $ der Signalamplitude liegt, auf welchen Wert beispielsweise weiter die Schwelle der Schwellenschaltung eingestellt ist. Bei der Aufnahme wird da3 Schwarz-Weiss-Muster nicht als solches aufgenommen« sondern abhängig von dem zuvor vorhandenen letzten Signal tritt bei Wiedergabe ein ununterbrochener Balken auf oder die Information ist völlig verloren gegangen.

Die Erfindung bezweckt nun, eine Schaltungsanordnung zu schaffen, die für ein Aufnahmegerät mit einem Gefüge diskreter Aufnahmeelemente geeignet ist, ohne dass dabei der obenstehend beschriebene Nachteil auftritt. Die erfindungsgemässe Schaltungsanordnung weist dazu das Kennzeichen auf, dass die Schwellenschaltung mit zwei Schwellen ausgebildet ist, wobei zum Virksammachen der einen bzw. der anderen Schwelle die Schwellenschaltung weiter mit einem Speicher versehen ist, der an den genannten Ausgang mit dem

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binaren Signal angeschlossen ist_o

Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher "beschrieben« Es zeigern

Fig. 1 eine schematische Barstellung eines Gefüges von Aufnahmeelementen, eine von diesen aufzunehmende Information, einige zugehörende Signale und die wiedergegebene Information,

Fig. 2 eine erete Ausfiüirungsform einer erfindungsgemässen Schaltungsanordnung,

Fig. 3 eine zweite Ausführungsform, Fig. 4 eine dritte' Ausführungsfornu

In Fig. 1 ist durch A ein als Reihe gebildetes Gefüge von Aufnahmeelementen A₁, A₂, A, ».<, A₂-, bezeichnete Die Anzahl Aufnahraselemente ist beliebig gewählt worden und auch andere Gefüge als die Reihenform sind mögliche Die"Aufnahmeelementereihe A ist im Schnitt dargestellt und die gezeichneten Kreise sind beispielsweise Schnitte durch in die Reihe aufgenommene Glasfasern? die auf eine Seite rait einer aufzunehmenden Information P gerichtet ist. In Fig. "f ist veiter ein Aufnahmesignal S„ als Funktion der Zeit dargestellt, welches Signal zu einer Aufnahme der dargestellten Information P durch die Reihe A von Aufnatimeelementen gehört. In Fig. 2, 3 und 4 i^s* ein Aufnahmegerät PD angegeben, das mit einer nicht dargestellten Aufnahmeelementereihe A ausgebildet ist und unter Ansteuerung einer Takt impuls quell ο CG das Aufnahme signal S nach Fig. 1 liefert, Me Taktimpulsquelle CG steuert ein im Aufnahmegerät PD als vorhanden vorausgesetztes Zeitmultiplexsystem, wodurch nacheinander die Auf- ' nahmeolemente A₁, Ap, A, ,.. A„₇» A₁, A„ usw. mit dem Ausgang des Aufnahmegerätes PD verbunden werden. Das Aufnahmegerät PD ist beispielsweise ein F?.kr,imiIe-Aufnahmegerät, durch das eine aufzunehmende

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Seite rait Text hindurchgeführt wird.

In der Information P von Fig. 1 ist durch schraffierte Gebiete eine aufzunehmende Information angegeben, die beispielsweise auf einem weissen Papierbogen als schwarz erscheint. Die Information P ist beispielsweise eine Teilinformation einer Textzeile. In Fig. 1 ist ein "beliebiges Schwarz-Weis.s-Kuster für die Information P gegeben. Im Aufnahmesignal S sind durch b und w ein minimaler und ein maximaler Signalwert angedeutet, der zu einer Aufnahme eines schwarzen bzw. weissen Gebietes gehört. Im Signal S_p treten zwischen dem Schwarzv/ert b und dem V/eisswert w liegende Werte auf, wenn ein Uebergang zwischen einem schwarzen und einem weissen Gebiet in der Information P im Aufnahmegebiet eines Aufnahmeelementes in der Reihe A vox'handen iet. Ein derartiger Uebergang Jritt bei den Aufnahmeelementen Ag, A₇, A-IQ* ^11' ^Ή

Im Signal S sind durch x, y und ζ einige Schwellen angegeben, die auf 50» 60 bzw. 40 tfo der Signalamplitude (w-b) liegen. Die Schwelle x, y oder ζ wird beispielsweise durch eine weiter in der Figur nicht dargestellte an sich bekannte Schwellenschaltung gegeben. Bevor die' in Pig. 2, 3 und 4 gegebene Ausführungsforni einer erfindungsgemässen Schaltungsanordnung beschrieben wird, wird zunächst der Einfluss der Wahl der Schwelle x, y oder ζ beschrieben.

Die Anwendung der Schwelle x, die auf der Hälfte der Signal-'amplitude (w-b) liegt, lässt eine Schweflenschaltung das Signal S liefern. Das Signal S ist ein binäres Signal mit einem Wert E=O"

Jv

beispielsweise entsprechend dem Massepotential, und einem Wert E = 1. Die Werte ira Aufnahmesignal S_p, die grosser sind als die Schwelle x, haben alle im Binäröignal S den Wert E = 1 bekommen und kleinere Werte haben den Wert E=O. Eine Wiedergabe des Signals

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S_γ-ait Hilfe "beispielsweise eines Faksimile-Durokgerätes ergibt ein Bild D , in dem schwarze Gebiete schraffiert dargestellt sind. Sin Vergleich der aufzunehraenden Information P mit dem erhaltenen Bild D zeigt, dass viel Information verloren gegangen ist. So ist das schraffierte Gebiet bei den Aufnahme elementen A.« und A₁₁ nicht verarbeitet worden und das Schwarz-Weiss-Kuster an der Stelle der Aufnahmeeleiaente k.* bis einschliesslich A₂₁ ^: ist verloren gegangen. Dadurch, da3s das Aufnahmeelement A₁₀ und A₁₁ einen gerade auf der Schwelle χ liegenden Signalwert abgeben, ist durch das nicht lieberschreiten der Schwelle :c die fehlerhafte Information Weiss (Ε = 1) nach "ie vor im Signal S_Y vorhanden. Ebenso gilt dass nach der Information Schwarz des Auf nähme element es A_1f-_S eine fehlerhafte Sonwarzinformation für die Aufnahmeelemente A₁₇ bis einschliesslich Ap₂ folgt, was den schwarzen Balken ergibt„ 2 ' Sine Verlegung der Schwelle von χ nach y ergibt ein Signal Sy das bei Wiedergabe ein Bild D_y liefert,, Die Schwelle y, die auf 6Ofo der Signalamplitude (w-b) gelegt ist/ sorgt dafür, dass das schraffierte Gebiet, das an der Stelle der Aufnahmeelemente -A₁₀ und A₁₁ auftritt, wohl im Bild D„ erscheint» Aber auch hier gilt, da3s das Schwarz-V/eiss-Muster an' dor Stelle der Aufnahmeelemente A₁₇ bis einschliesslich A_?2 verloren gegangen ist_o Bei einer Wahl der Schwelle ζ auf 40 ^aß> der Signalamplitude

(w-b) ist ein Signal S₁₇ und .ein dazu gehörendes Bild D„ das Resultate

Δ Δ

Das Bild D zeigt, dass das Schwarz-Weiss-Muster? da3 bei den Auf~

Cl

nahmeelementen A.,^ bis einschliesslich A₂₂ auftritt ₉ verloren ge= gangen und an der Stelle fehlerhafte Weissinformation vorhanden ist,, In Figo 1 ist mit S_v ein Signalund durch D_v„ ein dasu ge=

1Δ ■ ΪΔ

hörendeö Bild angegeben^ das auf eine erfindungsgamässe vorgeschrie~

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"bene Art und Weise erhalten worden ist.Dazu wird nicht nur eine Schwelle x, y oder z. beim Signal'S_p verwendet, sondern es werden zwei Schwellen jr und ζ verwendet, die unter Ansteuerung des durcheine Schwellenschaltung (Fig. 2 und Fig. 5) nach der Erfindung gelieferten binären Signals S_vt7 umschaltbar oder ohne Umschaltung (Fig. 4) wirksam sind. Für die Wirkungsweise der -(umschaltbaren) Schwellen gilt folgendes: ist im Signal S_v_ der Wert E = 1 vorhands: beispielsweise bei den Aufnahmeelementen A₁ und A«, so hat eine noc-i zu beschreibende Schwellenschaltung die Schwelle y. Ist jedoch im Signal Α_γ7 der Wert E=O vorhanden, wie beispielsweise bein Aufnahmeelement A, so hat die Schwellenschaltung die Schwelle a. Bis einscüliesslick des Aufnahmeelementes A- gibt es zwischen den Signalen /S_vt S„j S„ und S_vr, keine Unterschiede. Das Signal S_v„ gibt

Λ Χ Δ LiI , XCi

mit dem Wert E = 1 bein Aufnahmeeleaient A_Qt dass über einen in der Schwellenschaltung vorhandenen Speicher die Schwelle yvorhanden is: wenn das Aufnahmeeiernent A₁₀, an die Schwellenschaltung engeschlosser wird. Aus dem Aufnahmesignal S_ folgt, dass die Schwelle y überschritten wircLj, so dass beim AufnahmeeleExent A^_n der Wert E = 0 ini

"binären Signal S_v_ auftritt. Der Wert Ξ = 0 im Signal S-,. beiia Auf- ΧΔ i/j

Kahmeelement A_1o gibt die Schwelle a im Signal S_p die über den genannten Speicher auf diese Weise für das Aufnahmeelement A₁₁ vorhanden ist« Wird danach das Aufnahaeelement A₁₁ mit der Schwellenschaltung verbunden, so gibt der oberhalb der Schwelle ζ liegende V.'ert i: Signal S die Information Weiss, so dass im Signal S^,. der Viert

ir . Χώ

E = 1 erscheintο Ss stellt sich heraus, dass durch die Wahl der umschaltbaren Schwellen y und s das in der Information P vorhander.fi schraffierte Gebiet an der Stelle der Aufnahiaee lernen te A_1Γ νχιά Α..., auf die richtige V/eise im Bild D_v„ auftritt.

ΧΔ

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Bei den AufnE-hmeelementen A^₂ mid A₁- ist die Schwelle y vorhanden, da die Aufnahmeelemente A₁₁ und A>_? den Wert E = 1 in Signal S„„ geben. Bas voe Aufnahmeelement A._z herrührende Signal überschreitet im Signal S_x. die Schwelle y, so dass im Signal S_v„ der Wert E=O erscheint. Babei wird für das Aufnahmeelement A„ , die Schwelle ζ erhalten, welche Schwelle ζ weiter für die Aufnahmeelemente A₁c> A₁ r "ttncL A₁₇ nach wie vor vorhanden ist» Der Wert is Signal S_p, der zum Aufnahmeelement A₁₇ gehört, überschreitet die Schwelle z, so dass im Signal S_v„ der Wert E £ 1 auftritt. Für das Aufnahmeelement A₁₈ vird dadurch die Schwelle y erhalten und da der Wert im Signal S_p für das Aufnahmeelement A_1R kleiner ist als die Schwelle y, tritt im Signal S™.„ der Viert E=O auf. Derselbe KechsnisEus mit einer Umschaltung ZAiischen den Schwellen z, y, z, y usw. unter dem Einfluss des Signals S_vr7, welches Signal S_„ dabei aus de:

IZi l/l

Signal S-, herleitbar ist, tritt bei dem AufnahmGelement A.„ bis einschliesslich App auf.

Für das Aufnahmeelement A_?, gilt> dass dafür das Signal S_T die Schwelle ζ gibt, so dass im Signal S„„ der Wert E = 1 erscheint, der die Schwelle y für das Aufnahmeelement Ap, gibt. Aus dem Sigsal S_p folgt, dass beim Aufnahaeelement A_p, der Wert E = 1 im Signal S_v„ beibehalten wird.

Ein Vergleich der InforHation P mit dem Bild D_v„ nach Pig.

ill

1 zeigt eine grosse Aehnlichkeit zwischen den aufzunehmenden und der wiedergegebenen Schwarz-Weiss-Kuster. Insbesondere stellt es sich heraus, dass das Schwarz-lveiss-Muster an der Stelle der Aufnahmeelemente A₁₇ bis einschliesslich A_?? durch Anwendung der umschaltbax'en Schwelle y und ζ auf richtige Vieise übertragen wird.

Das dargestellte spezifische Schwars-Weiss-Huster an der

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BAD

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Stelle der Aufnahmeelemente A₁₇ bis einschlicsslich A_o„ und das schwarze Gebiet "bei den Aufnahmeelementen A._Q und A^₁ sind dadurch aufgenommen und verarbeitet worden, dass die Sehwellen y und ζ ,auf richtige Weise gewählt worden sind. Wie angegeben, gehört die Schwelle γ zu demjenigen Wert im binären Signal S_v„ (E = 1), der mit einer heelgrauen oder weise en Information (w) im Aufneiiisesignai Sp übereinstimmt. Die Schwelle ζ gehört folglich zum anderen Wert des binären Signals S_v„ (E = 0), der mit einer dunkelgrauen oder schwarzen Information (b) übereinstimmt. Sollte dagegen die Schwell-: y nicht mit dem Wert w sondern mit dem Viert b gekoppelt sein, und folglich die Schwelle ζ mit dem Wert w, so würde das beim Bild T) dargestellte Resultat nicht erreicht sein, sondern es tritt das 15x1·:

D_v auf.

Die Schwellen y und ζ sind nach Fig. 1 auf 60 fo und 40

der Signalamplitude (w-b) des Aufnahmesignals S gelegt. In der Praxis stellt es sich heraus, dass damit Schwarz-Weiss-Kustex* in der Information P gut verarbeitet werden. Eine Verschiebung der "beiden Schwellen y und ζ zum 50/£-Wert befördert im allgemeinen die Bildqualität nicht und zwar durch eine weniger grosse Eindeutigkeit bei:: Ueberschreiten der einen bzw. der anderen Schwelle. Ein Unterschied zwischen den Worten der Schwellen y und ζ mindestens der Grössenordnung von 20 </o der Signalaraplitude ergibt gute Resultate. Anstelle die Schwellen y und ζ symmetrisch gegenüber dem 50 ^-Signalwert auf 60 fo und 40 ⁰Jo zu legen, können beliebige andere Werte gewählt werde" Dies und jenes abhängig vom Gesacitinhalt der Information P und der darin vorhandenen Schwarz-Weiss-Muster. Bei einer geringen Schwärsinformation im Signal S können die Schwellen y und ζ auf beispielsweise 70 ia und 50 fo der Signalanplitude gelegt werden.

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Es stellt sich heraus, dass durch den diskreten Aufbau der Reihe A von Aufnahmeelementen kleine Verschiebungen in der Grossen— Ordnung eines halben Aufnahmeelementes zwischen der Information ? und den Bildern D , D„, D„ und D .auftreten. Eine derartige Yer-

A X L· - XZt

Schiebung ist durchaus zulässig und beeinträchtigt eine gute Wiedererkennbarkeit der Bildet nicht. ■

In Fig. 2 ist eine Ausführungsform einer erfindungsgeuiässar Schaltungsanordnung gegeben, die mit der bei Fig. 1 erwähnten Schwellenschaltung versehen ist, mit der das Signal S_v„ und bei

. X Δ

Wiedergabe dieses Signals das Bild T>_vrj erhalten wird«, Die Schwellen-

Xu

schaltung nach Fig. 2 ist mit einem über einen Widerstand R-, rückgekoppelten Operationsverstärker OA ausgebildet, dessen Ausgang über eine Schwellen-Begrenzerschaltung L mit nur einer Schwelle an einen Bedingungseingang D eines als- Speicher wirksamen Flip-Flops F gelegt ist. Das Flip-Flop F ist weiter mit einem Triggereingang T ausgebildet, der an die Taktimpulsquelle CG gelegt ist» Das Flip-Flop F hat zwei Atisgänge Q und Q, die unterschiedliche Signale führen» Wenn beispielsweise der Ausgang Q. eine Spannung E führt, hat der Ausgang Q das Massepotential 0 und umgekehrt« Der Q-Ausgang des Flip-Flops F ist an einen Ausgang OT der Schaltungsanordnung nach Fig» 2 gelegt, an welchem Ausgang OT das binäre Signal S_V17

auftritt ο Der Ausgang Q des Flip-Flop3 Fist über einen Widerstand R_v„ mit einein invertierenden Eingang (-) des '.Operationsverstärkers OA'verbunden« Der Widerstand R_vr7 ist beispielsweise zur Schwelleneinstellung bzw« -Verlegung einstellbar ausgebildet» Weiter liegt der (-)-Eingang über einen Widerstand R_p am Ausgang des Aufnahme»» gerätes PD, das das Signal S_p nach Fig„ 1 lieferto Im Aufnahmesignal Sp liegt der Wert b auf Kassepotential 0 und der nicht invertierend?

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Eingang (+) des Verstärkers OA ist an Masse gelegt.

Für die Wirkung der Schaltungsanordnung nach Fig. 2 gilt, dass abhängig von der Spannung O oder E am Q-Ausgang der Widerstand. .R „ keinen Strom oder einen bestimmten Strom führt, der als Vorstrc;

über den Widerstand R-. eine bestimmte Vorspannung in einer Spannung -TJ am Ausgang des Verstärkers OA gibt. Das Speicheir-Flip-Flop F bildet mit dem Widerstand R einen Speicher (f»S„ ). Der Vorspannung in der Spannung -U wird eine durch das Signal S_p verursachte Spannung hinzugefügt, die dadurch gegeben wird, dass die Spannung im Signal S_p durch den Wert des Wider Standes IL₃ geteilt wiä. mit de~ des Widerstandes R_Q mul.tiplisiert wird. Ueberschreitet der Wert der Spannung -U die Schwelle der Schwellenbegrenzerschaltung L so gibt diese die Spannung E oder das Massepotential 0 ab, je nach einer Ueberschreitung nach den Werten w oder b im Signal S_p nach Fig. 1. Das Speicher-Flip-Flop F vom sogenannten D-Typ gibt bei Zufuhr sun Bedingungseingang D der Spannung E und 0 unter Ansteuerung eines Taktimpulses zum Triggereingang T die Spannung Ξ oder 0 zum Q-Ausgang. War am Q-Ausgang bereits die dem D-Eingang zugeführte Spannung vorhanden, so bleibt dieser gleich.

Für eine Bestimmung der Verhältnisse der Widerstände R_p

und R_vr> gilt folgendes? es wird vorausgesetzt, dass das Signal S_B XL· r

eine Spannung aB hat mit a = 1 für Weiss (ν) und a = 0 für Schwärs (b) während a zwischen 0 und 4 liegt für Grau, dass die Spannung am Q-Ausgang gleich cE mit c = 0 für Weiss (E = 1) im Signal S„_ am Q-Ausgang ist und c = 1 für Schwarz (E = 0) im Signal ^Sy₇» ^UEädas R_ = HL,,, =» pRf wobei ρ eine ganze oder gebrochene Zahl ist. Sur

£ ΪΔ

Bestimmung der Spannung U lässt sich aus:

aS cS TJ /,,

¹¹P ^Ryz ^Eo

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die nachfolgende Formel herleitens

Für die äussersten Werte Schwarz (a = 0) und Weiss (a = 1) und für eine bestimmte Reihenfolge der Zustände aufeinanderfolgender Aufnahmeeleniente in der Reihe A folgt für die Spannung IT aus der Formel (.2):

das vorhergehende Aufnahneelement war weiss ( c = 0) und das folgende Aufnahraeeleeent bleibt weiss (a = 1)ί

das vorhergehende Aufnahiaeelenient war weiss (c = O) und das nachfolgende Aufnahineelement wird schwarz (a = 0)i TJ = 0 (4) das vorhergehende Äufnahiaeeleiaent war schwarz (c = T) und das nachfolgende Aufnehmeelement bleibt schwarz (a = 0)t

π - -E^ (5)

daB vorhergehende Aufnahmeelement war schwarz (c = 1) und das nachfolgende Aufnahmeelement wird, weiss ( a = i)g

Π - -E^ (i₊■ 1) (6)

Bei der Beschreibung nach Fig. 1 ist die Schwelle y nahe

bei Weiss liegend und die Schwelle Z^- nahe bei Schwarz liegend auf 60 fo bzw. 40 ^c/o ä.ex Signalamplitude (w-b) vorausgesetzt, was für den Faktor a ^bedeutet 1 a = 0,6 und a =* 0,4.

Aus den Formeln (2, 3 und 4) folgt, dass die Schwelle der

Schvellenbegrenzerschaltung L für einen Weiss-Sehwarz-Uebergang auf

-0,6 E^. 1 ■ (7)

liegen müsste.

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Aus den Formeln (2, 5 und 6) folgt, dass die Schwelle der Schwellenbegrenzerschaltung L für einen Schwarz-V/eiss-Uebergang auf

liegen müsste. Da ntir eine Schwelle bei der Schaltung L vorhanden ist, folgt, da.ss die Beziehungen (7) und (8) einander gleich sein müssen, was für ρ = 0,2 gilt. Es folgt dass der Viert des Widerstandes il_vrr das Fünffache des Wertes des Widerstandes R sein muss,

^{P R}o während die Schwelle der Schaltungsanordnung L auf -3 E r— liegt.

Die Schaltungsanordnung L gibt die Spannung S bei Eingangsspannungsr ab, die negativer sind als die genannte Schwelle und gibt das Massepotential A ab für weniger negative Spannungen. Da eine derartige Schvellenbegrenzungsschaltung L auf für die Erfindung weiter nicht wichtige Art und Weise ausgebildet sein kann, wird die Ausbildung unberücksichtigt gelassen. Das Terhältnis zwischen den Viderstandsverten der Widerstände E_v„ und R ist für die Signalamplitude-(w-b)

χ/* ρ

des Signals S gleich E bereohnet. Bei einer anderen Signalanplitucu sind auf die beschriebene Art und Weise die Widerstandsverhältnissc und der Schwellenwert einfach bestimmbar.

Die Schaltungsanordnung nach Fig. 3 ist auf digitale V/eise ausgebildet. Der Ausgang des Aufnahmegerätes PD, der das Aufnahmesignal S_p führt, ist an einen Analog-Digital-Wandler AD angeschlos~ sen. Der Wandler AD verwandelt die von den Aufnahmeelementen in der Reihe A im Aufnahmegerät PD herrührenden Spannungen in binäre Zahle; und zvrar unter Ansteuerung der Taktimpulsquelle CG. Der Wandler AD ist mit einer Anzahl n_ Ausgänge versehen und führt an den die binäre Zahl, die für die von einem Auf nnb.Ee element A., ,A₀, »..Α., abgegebene Spannung ein Mass ist. Die Ausgänge des V/and 1 ers AD sir:.1 mit _n Eingängen einer Vergleichsstufe CR verbunden die weiter nit

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einer zweitenAnzahl von η Eingängen und mit einem Eingang zumAnschliessen der Taktiinpulsquelle CG- versehen ist. Die zweite Anzahl von Ii Eingängen der Vergleichsstufe CR ist an einen Speicher angeschlossen und ist darin über einen Umschalter SW an n_ Ausgänge eine; einstellbaren Registers RR oder RR„ anschliessbar. Der Umschalter SV wird durch einen Schaltsignalgenerator SG- "betrieben, von dem ein. Eingang an den Ausgang der Yergleichsstufe CR gelegt ist, die weite: mit dem Ausgang OT der Schaltungsanordnung nach Pig» 3 verbunden is-: Beim Zuführen des Aufnahmesignals S_p na cn Fig. 1 führt der Ausgang OT der Schaltungsanordnung nach Pig. 3 durch Verwendung des Speichers(RR_v, RR„, SW, SG) das binäre Signal S_v„ nach Fig. 1.

1 Δ . ΧΔ

Für die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung nach Fig, gilt folgendes. Wenn vorausgesetzt wird, dass η. gleich 4 ist, so folgt, dass der Wandler AD mit vier Bitte sechszehn binäre Zahlen führen kann, die nacheinander durch 0000, 0001, 0010 ... 0110, 0111, 1000, 1001, 1010 ... 1111 bezeichnet werden. Die Zahl 0000 entspricht beispielsweise dem Signalwert b im Signal S_p nach Fig. und die Zahl 1111 dem Signalwert w. Die 2,ahl 0110 liegt auf 40 ^c/o der Signalamplitude (w-b) und die Zahl 1001 auf 60 <fo dieses Viertes. Die binärer. Zahlen der einstellbaren Register RR_V und RR„ sind bei-

I Δ

spielsweise auf die Zahl 1001 bzw. 0110 eingestellt. Lag die Zahl, die zu einen vorhergehenden Aufnahmeelement gehört, oberhalb der Zahl 1001 d.h. die Information war heelgrau oder weiss, so hat das Signal S_vr7 den Wert E (= 1) und dör Umschalter SW hat das Register RIl„--mit der Vergleichsstufe CR verbunden» Tritt danach bei einem nachfolgenden Aufnahmeelement ebenfalls eine binäre Zahl grosser al: oder gleich 1001 auf, so behält der Ausgang der Vergleichsstufe CR den Wert S. Tritt jedoch beim nachfolgenden A'ufnahmeelement eine

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"binäre Zahl kleiner als 1001 auf, d.h. 1000 oder weniger, so gibt - die Vergleichsstufe CR unter Ansteuerung der Taktimpulsquelle CG den Wert 0 am Ausgang ab. Der Wdrt 0 im Signal S „ erregt den Schal· Signalgenerator SG, der den Umschalter SW umschaltet, so dass das Register RR„ an die Vergleichsstufe CR angeschlossen wird. Die Schaltungsanordnung nach Fig. 3 erzeugt folglich das bei Fig. 1 beschriebene binäre Signal S_v . Durch die Annahme einer binären Zahl mit vier Bitts liegen zwischen der angenommenen ζ und y Schwelle die zwei Zahlen 0111 und 1000 die siebenfünfzehntel und achtfünfzehntel der Signalamplitude (w-b) des Aufnahmesignals S_p entsprechen. ·

Die Schaltungsanordnung nach Fig. 4 ist mit zwei Schwellen ausgebildet, die nicht, wie bei Fig. 2 und 3 beschrieben, umschaltbar sind, und zwar über eine Rückkopplung, sondern die durch einen bestimmten logischen Aufbau gegeben werden. Dazu ist in Fig. 4 ein Flip-Flop F vom JK-Typ dargestellt, dessen Triggereingang T an

IZi

die Taktimpulsquelle CG angeschlossen ist. Die Quelle CG steuert zugleich das Aufnahmegerät PD, da3 das Aufnahmesignal Sp aus Fig. liefert und zwar an einem (+)-Eingang.eines Operationsverstärkers 0A„ und an einem (-)-Eingang eines Operationsverstärkers 0A„. Der (+)- bzw. (-)-Eingang des Verstärkers 0A„ bzw. 0A_v liegt am Verbindungspunkt zweier Widerstände R₁ und R„ bzw. R_ und R-. Die reihengeschalteten Widerstände .R₁, R„ und R, liegen zwischen Hasse und einer Klemme mit einer positiven Spannung E. Der Terbin&ungspunkt der Widerstände R₁ und R_? führt beispielsweise eine Spannut =? zur Grosse von 0,4 E (Schwelle ζ)_? während der der Widerstände R₀ und R-, die Spannung 0,6 E (Schwelle y) hat. Die Ausgänge der Verstärker 0A_v und OA,- sind mit dem J- bzw. K-Bedingungseinganf, des

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Flip-Flops F„„ verbunden, dessen -Q-Äusgang am Ausgang OT der Schal-

Iu ■ ■

tungsanordnung nach Fig. 4 liegt, an dem das Signal S_v„ vorhanden

XL·

Es wird davon ausgegangen, dass das Aufnahmegerät PD das Signal S liefert schwankend zwischen den Spannungswerten w = E Volt und b =0 Y. Bie Verstärker 0A_v und 0A_ sind vom Typ, der die Span-

X Δ

nung E oder das Kassepotential von 0 ToIt liefert, wenn die Spannung am (+)-Eingang grosser oder kleiner ist als die am (-)-Eingang, In der Logik entspricht die Spannung E der logischen 1 und die Spannung 0 der logischen 0„ Für das JK-Flip-Flop F gilt eine Y/ahrheitstabelle,. wobei mit der logischen 0 am J- und K-Eingang die Impulse der Taktxmpulsq:uelle CG das Flip-Flop P" nicht um» kippen lassen^ unabhängig der Tatsache_f was am Q-Ausgang vorhanden ist. Bei J=O und K=1 muss am Q-Ausgang die logische 1 vorhanden sein und für J=1 und K»0 die logische O₆ Bei J=1 und K=I hat jeder Taktimpuls ein Kippen des Flip-Flops ?„„ zur Folge_o Dieser Kipp-

3.Lt

zustand wird gewählt vorhanden zu sein, wenn der Augenblickswert des Aufnahmesignals S zwischen den Schwellen ζ (= 0,4 E) und j (= 0,6 E) liegt.

Ausgehend von den beschriebenen Bedingungen für die Verstärker 0A_v und 0A_ und das Flip-Flop F_vr7 folgt die nachstehende

I Δ χΔ ■

Tabelle:

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.- f6 ~ PHK,,6609 ο

Tabelle

S Schwell© OA„ «= J OA₀, = K Q (F_v„)

ρ Y Z YZ

0 .1 0 0

0,4 E ζ " 1 u_9S

O₅5 E . 1 1 kippen

0,6 E y «eo 1

11. 0 1 1

Es stellt sieh heraus, dass bei der in Fig₀ 1 gegebenen Situation bei den Aufnahmeelementen A₄„ "bis einschliesslich'A₀₀₉

j ( dd

wobei der Wert 0,5 E (»x) im Aufnahmesignal S vorhanden, ist, das als Speieher wirksame Flip-Flop F_T„ nach Pig» 4 unter Ansteuerung der Takt impulsquelle CG immer umkippt» Dieses wiederholte Umkipper. erfolgt, wenn der Wert des Aufnahmesignals S, wischen den Schwelle: ζ « 0,4 S und j a 0j6 E liegte Bei kleineren bzw_s grösseren Werten führt der Q=Ausgang die logische 0 bsw„1_s wobei die jeweilige" z- un: y-Schwelle auftritt_o

• im vorstehenden wurde von einer bestimmten Signalanplituds. (w-b) für das Aufnahmesignal S_p ausgegangen,» In der Praxis ist bei der Abtastung von Textseiten durch UnregelKässigkeiten oder auf dePapier und eine ungleichmässige Beleuchtung desselben der Wert ν über die ganze Seite nicht konstant,, Insbesondere- beim Aufnehmen von Text auf Seiten unterschiedlicher Papierarten treten Aenderunger in Weisswert w auf. Bei einer möglichen Aenderung de3 Weisswertes v müssen die Schwellen y und ζ angepasst werden. Dies kann auf automatische V/eise dadurch erfolgen, dass am Anfang einer Abtastung der Aufnahmeelementereihe A das Signal beispielsweise des Aufnahneelementes A₁ als Weissbezugs\irert betrachtet wird. Auf nicht dargestellte Weise kann der Weissbozugswert zum Anpassen der Schweller.

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y und ζ "benutzt werden«, Ein sich ändernder Schwarzxiert b konnte durch eine Mintdestsignaldetektion bestimmt und als Schuarsbesugswert benutzt werden«

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Claims (1)

1. Patentansprüche s

   ■'1 ·) Schaltungsanordnung für ein Aufnahmegerät mit einem ßefüge diskreter Aufnahmeelemente, welche Amfnahmeelemente Information auf· . nehmen und in ein elektrisches Aufnahmesignal umwandeln» welche Schaltungsanordnung mit einer SehweXleBsehaltung versehen ist,-über di,e das genannte Aufnahmesignal duroh das etwaige Hebersohreiten einer Schwelle als binäres Signal an einem Ausgang der Schaltungsanordnung verfügbar ist_s dadurch gekennzeichnet, dass die Schwellenschaltung mit zwei Schwellen ausgebildet ist» wobei zum Wirksammachen der einen bzw. der anderen Schwelle die Schwellenschaltung weiter mit einem Speicher versehen ist, der an den genannten Ausgang mit dem binären Signal angeschlossen ist«, 2. Schaltungsanordnung sach Anspruch T₅, dadurch gekennseichne" dass die Selwelle_s die .zu einem der zwei Werte des binären Signals am Ausgang gehört, einen Wert hat_? der einem maximalen bzw«, minimalen Wert im Aufnahmesignal, der dem genannten Wert ia binären Signal entspricht _t am nächsten liegt,

   5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die. Differenz zwischen dem Wert der einen Schwelle und der anderen Schwelle mindestens etwa 20 f? der Signalamplituai des Aufnahmesignals beträgt»

   4. Schaltungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche,, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwellenschaltung mit einea Operationsverstärker ausgebildet ist, dessen Ausgang über eine Schwellenbegrenzungsschaltung mit nur einer Schwelle an einen Bedingungseingang eines den Speicher bildenden ITlip-Flops gelegt ist, wobei einer der zwei Ausgänge des Flip-Flops, die unterschied liehe Sign<?i: führen, über einen ersten Widerstand mit einem Eingang des Verstärkers verbunden ist, welcher Eingang weiter über einen zweiten Wider&Va&d^äfi ',das* Gefüge der Aufnahmeelemente anschliessbar ist.

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   BAD ORK3INAL

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   5« Schaltungsanordnung nach Anspruch 4$ dadurch gekennzeichnet dass der genannte erste Widerstand einstellbar ausgebildet ist. -. 6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4? dadurch gekennzeichne" dass einer der Ausgänge des Flip-Flops mit dem Ausgang der Schaltungsanordnung und der andere Ausgang über den ersten Widerstand mli. dem Verstärker verbunden ist_o

   7» Schaltungsanordnung nach Anspruch 1₉ 2 oder 3a dadurch gekennzeichnet;, dass die Schwellenschaltung mit zw#i Operationsverstärkern ausgebildet ist_s welche Verstärker je eine andere Schwelle haben, wobei ein Ausgang des Verstärkers an einem Bedingungseingang eines Flip->Flops liegt, das als Speicher wirksam ist, und mit einem Ausgang an den Ausgang der Schwellenschaltung ange-Bchlossen ist» .

   8„ Schaltungsanordnung zsach Anspruch 7_ff dadurch gekennzeichnet dass das genannte Flip-Flop ein JK-=Flip^Flo|> ist und die Operationsverstärkers die an den J= und K=Bedingungseingang angeschlossen sine eine das Flip-Flop in den Umkippzustand bringende Spannung abgeben bei einem Aufnahmesignalwert zwischen den Schwellen„ 9« Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 4 - 8« dadurch gekennzeichnet, dass ein Triggereingang des genannten als Speicher wirksamen Flip-Flops mit einem Ausgang einer Taktimpulsquelle verbunden ist₉ die weiter zur synchronen Steuerung der Informationsaufnahme an das Gefüge der Aufnahmeelemente anschliessbar ist. 10» Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, 2 oder Js dadurch gekennzeichnet, dass die Schwellenschaltung mit einem an das Gefüge der Aufnahmeelenente anschliessbaren Analog-Digital-Wandler ausgebildet ißt₉ der mit einer Anzahl Ausgänge ausgebildet ist, die an Eingänge einer Verglcichsstufe gelegt sind, welche Vergleichsatufs weiter mit Eingängen versehen ist_s die an den Speicher angeschlosse:.

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   und darin über einen Umschalter an Ausgänge eines ersten und zweite, einstellbaren Registers anschliessbar sind, während der Ausgang der Yergleichsstufe„ der mit dem der Schaltungsanordnung verbunden ist, in dem Speicher über einen Schaltsignalgenerator mit dem Umschalter verbunden ist.

   11. Schaltungsanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Taktsignalquelle vorhanden ist, die an das Gefüge aus den Aufnahmeelementen, dem Analog-Digital-Wandler und der Vergleichsstufe anschliessbar ist»

   12. Schaltungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie in einem Faksimile-Aufnehmer verwendet ist.

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