DE2365835C2

DE2365835C2 - Faksimile-Übertragungseinrichtung

Info

Publication number: DE2365835C2
Application number: DE2365835A
Authority: DE
Inventors: John Scott Campbell; Robert L. San Antonio Tex. FaFond; John L. Pasadena Calif. Fairchild; Carl R. San Gabriel Calif. Kolker
Original assignee: FAXON COMMUNICATIONS CORP PASADENA CALIF US
Current assignee: FAXON COMMUNICATIONS CORP PASADENA CALIF US
Priority date: 1972-01-20
Filing date: 1973-01-19
Publication date: 1982-12-09
Also published as: CA973962A; DE2302616A1; DE2365835A1; JPS4912714A; JPS5245207A; JPS5289410A; US3843839A; IT976986B; JPS5245206A; GB1423731A; FR2168582A1; FR2168582B1; DE2302616B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Faksimile-Übertragungseinrichtung mit einer Abtasteinrichtung zur rasterförmigen Abtastung einer unbewegten graphischen Vorlage, wie etwa eines Bildes, eines Dokuments oder dergleichen, einer Positionssigncl-Erzeugungseinrichtung zur Erzeugung von Zeilensynchronsignalen mit einem ersten Signalpegel entsprechend der Position der Abtasteinrichtung bezüglich der Vorlage und zur Erzeugung von Vorsynchronsignalen mit einem zweiten Signalpegel, die dem Zeilensynchronsignal unmittelbar vorausgehen, einer Modulatoreinrichtung zur Erzeugung eines modulierten Übertragungssignals aus Abtast- und Zeilensynchronsignalen sowie einer entfernt

angeordneten Wiedergabeeinrichtung, der das Übertragungssignal über einen Schmalband-Übertragungsweg zur Erzeugung einer der abgetasteten Vorlage entsprechenden Abbildung zugeführt wird.
Bei dieser aus der Fernsehtechnik allgemein bekannten Übertragungstechnik, bei der außer dem eigentlichen Bildsignal zusätzliche Synchronsignale innerhalb einer Austastlücke übertragen werden, treten jedoch dann Probleme auf, wenn diese Übertragung über

Schmalband-Übertragungswege, wie etwa normale Telefonleitungen oder dergleichen betrieben werden sollen. Bei derartigen Leitungen treten verschiedene Signalverzerrungen, wie Rauschstörungen, Modulationsverzerrungen und Verzögerungsverzerrungen auf. Um eine Faksimile-Wiedergabe hoher Qualität zu erreichen, ist es erforderlich, daß die Steuersignale, wie etwa die Synchronsignale, aus den Gesamt-Bildsignalen genau erfaßt werden, «vas aufgrund der obengenannten Verzerrungen nicht möglich ist.

Außerdem ist aus der US-PS 34 58 835 eine jitterfreie Übertragung einer Pulsflanke durch Aussenden eines Vorsynchron- und Synchronsignals mit vorbestimmten Frequenzen und ihr Umschalten in den Nulldurchgängen bekannt.

Demgegenüber hat die Erfindung die Aufgabe, eine Faksimile-Übertragung hoher Qualität über Schmalband-Übertragungswege zu ermöglichen und zwar bei hoher Zuverlässigkeit, Geschwindigkeit, geringen Kosten und Einfachheit bei der Handhabung.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Posiiionssignal-Erzeugungseinrichtung auch dem Zeilensynchronsignal unmittelbar nachfolgende Nachsynchronsignale mit dem zweiten Signalpegel erzeugt, daß die Zeilensynchronsignale eine vorbestimmte, aber veränderliche Zeitdauer aufweisen und daß der erste und zweite Signalpegel eine vorbestimmte Pegeldifferenz aufweisen und die dieser Pegeldifferenz zugeordnete Frequenzänderung des modulierten Übertragungssignals bei einer vorbestimmten Phasenbeziehung zwischen Vorsynchronsignal und Zeilensynchronsignal bzw. zwischen Zeilensynchronsignal und Nachsynchronsignal erfolgt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt die der Pegeldifferenz zugeordnete Frequenzänderung des modulierten Übertragungssignals synchron zu den Nulldurchgängen dieses Signals. Damit ermöglicht die erfindungsgemäße Faksimile-Übertragungseinrichtung eine genaue Erfassung der übertragenen (Zeilen-)Synchroninformationen bezüglieh Anfang, Ende und Dauer, und das bei einem Schmalband-Übertragungsweg mit schlechten oder geringwertigen Übertragungseigenschaften. Außerdem wird ein automatisches Nachführen der vertikalen Auflösung der entfernt angeordneten Wiedergabeeinrichtung bezüglich der gewählten Auflösung der Datenerfassung durch die Veränderung und Erfassung der jeweiligen Zeilensynchronsignaldauer ermöglicht. Die sandwichartige Zwischenschaltung der Zeilensynchronsignale zwischen Vor- und Nachsynchronsignalen mit fester Frequenz kompensiert die Signalverzerrung der Übertragungsverbindung und ermöglicht dadurch eine genaue Erfassung und Demodulation der Synchronsignale.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Ansprüchen 3 und 4 beschrieben.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 ein Blockdiagramm eines Teils einer erfin-

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dungsgemäßen Faksimile-Übertragungseinrichtung,

F i g. 2 einige zum Verständnis der Betriebsweise der Einrichtung gemäß Fig. 1 geeignete Signalwellenfcrmen,

Fig.3 ein Blockdiagramm eines Horizontal-Synchronsignal-Generators gemäß F i g. 1,

F i g. 4 einige zum Verständnis de;· Betriebsweise des Synchronsignal-Generators gemäß Fig.3 geeignete Signalwellenformen und

F i g. 5 ein Blockdiagramm einer Trennschaltung gemäß Fi g. 1.

In Fig. 1 ist ein Blockdiagramm eines Sendeempfangsgerätes 10 gezeigt Die Betriebsweise des Gerätes von F i g. 1 ist am besten unter Bezugnahme auf die Wellenformdiagramme der F i g. 2 und 4 verständlich.

Das Gerät von F i g. 1 weist eine Kathodenstrahlröhre 11 auf, die so angeordnet ist, daß sie einen durch den Strahl 100 gebildeten Lichtpunkt unter Fokussierung durch die Linsenanordnung 13 auf eine Zielfläche 12 richtet. Das Sendeempfangsgerät 10 vo;i F i g. 1 kann sowohl Information, die funktionsmäßig mit graphischen Zeichen (wie sie beispielsweise auf einem geschriebenen Dokument od. dgl. enthalten sein können) erfassen und übertragen, als auch eine von einer Nebenstelle (beispielsweise der Nebenstelle 10') übertragene Information empfangen und wiedergeben kann.

Bei der Datenerfassung und -übertragung (Sendebetrieb) wird das Dokument (nicht gezeigt) an der Zielfläche 12 montiert, so daß aufeinanderfolgende Punkte auf dem Dokument durch den Lichtstrahl 100 in einer Weise ausgeleuchtet werden, wie noch beschrieben wird. Die horizontale Position des Abfrage-Kathodenstrahles wird durch die horizontale Ablenkung 22 gesteuert, die einen Sägezahngenerator 22a für die horizontale Ablenkung und einen Verstärker 22b aufweist, dessen Ausgang an das horizontale Ablenkungsjoch 11' der Kathodenstrahlröhre angelegt wird (Fig. 2a). Die vertikale Position des Kathodenstrahles wird durch die vertikale Kathodenstrahlablenkung 21 gesteuert, die einen Signalgenerator 21a für die vertikale Ablenkung und einen Verstärker 216 aufweist, dessen Ausgang an das vertikale Ablenkungsjoch 11" der Kathodenstrahlröhre angelegt wird (F i g. 2c).

Ein Austastverstärker 31 ist vorgesehen, um die 31 wird freigegeben und danach durch den Synchronsignalgenerator 30 gesteuert Wenn der Betriebsarten-Wahlschalter in der Sendeposition ist ist die Kathode der Kathodenstrahlröhre 11 geerdet Sie empfängt daher ein konstantes Steuerpotential. Die Kathodenstrahlröhre 11 erzeugt daher einen Strahl mit konstanter Intensität dessen Helligkeit durch die Helligkeitssteuerung 47 eingestellt werden kann, die das Kathodensteuergitter der Röhre steuert

Gleichzeitig (to) werden die horizontale Ablenkung 22 und die vertikale Ablenkung 21 beide freigegeben und unter die Steuerung des Synchrongenerators 30 gebracht Die horizontale und die vertikale Ablenkung lenken den Kathodenstrahl 100 ab, so daß er in einem Raster in einer zeitlichen Abfolge vertikal unter Abständen angeordneter, horizontaler Linienabtastungen das an der Zielfläche 12 angeordnete Dokument abtastet. Jede Zeilenabtastung ist vertikal von der vorhergehenden Abtastung um einen vorbestimmten Betrag versetzt. Die Horizontal- und Vertikal-JochantriebswelJenformen sind respektive in den Fig.2a und 2c gezeigt

Der Lichtpunkt bewegt sich über das Dokument mit einer linearen Geschwindigkeit, die durch den horizontalen Antrieb 22 für das entsprechende Joch der Kathodenstrahlröhre eingestellt wird. Die Fotofühler-Einrichtung 14 ist (in einer genau zu beschreibenden Weise) so angeordnet, daß sie die nicht spektrale Energiereflexion von dem Dokument auffängt. Der Ausgang der Fotofühler-Einrichtung 14 ist daher zu jedem Zeitpunkt ein analoges Videosignal, das eine Funktion der Bilddichte des gerade beleuchteten Dokument-Punktes ist. Der Videosignalausgang des Fotofühlers 14 wird an einer Videovorverstärker 15 gekoppelt. Der Ausgang des Vorverstärkers 15 wird an einen Sendesignalmodulator 43 gekoppelt. Der Modulator 43 ist vorzugsweise ein spannungsgesteuerter Oszillator, der ein frequenzmoduliertes Ausgangssignal mit einer Frequenz liefert, die eine Funktion des analogen Videoeingangssignalniveaus ist, ausgenommen während der Vorsynchron-, Synchron- und Nachsynchron-Zeitperioden, während denen vorgewählte Signalniveaus verwendet werden, wie noch

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beschrieben wird. Der Frequenzbereich des kombinier-Kathode der Kathodenstrahlröhre 11 während geeigne- 45 ten Videosignales wird so gewählt, daß er sich für die ten Zeitintervallen auszutasten. Ein Synchronsignal- Übertragung über die speziell ausgewählten Nachrich-

generator 30 erzeugt geeignete Zeilensynchronsignale während der Datenerfassung, wie noch beschrieben wird(Fig. 2b).

Vor der Datenerfassung und -übertragung wird ein Betriebsweisen-Wahlschalter 65 mit mehreren Kontakten in die Position »Senden« (»T«) gebracht, wie dargestellt ist. Anfänglich befindet sich das Gerät in einer Übertragungswartestellung. In diesem Zustand ist tenverbindungen eignet.

Der Ausgang des Sendesignalgenerators 43 wird an einen Übertragungsleitungskoppler 60 angelegt. Der Koppler 60 kann eine beliebige Zwischenstufe sein, die sich zum Verbinden des Ausgangs des Sendesignalgenerators mit der Nachrichtenverbindung eignet, die eine Schmalband-Telefonleitung 70 mit direkter Anwahl sein kann (Fig. 1). Das kombinierte Videosignal wird durch

die Kathode der Kathodenstrahlröhre ausgetastet, und 55 die Übertragungsleitung 70 zu einem zweiten Nebenes findet selbstverständlich keine Abtastung statt. Der stellen-Sendeempfangsgerät 10' übertragen, das vordie Sperre am Ende eines Rahmens und ein Niveau

eines

erfassende Detektor 35 gibt ein Sperrausgangssignal auf der Leitung 207 ab, das die vertikale Kathodenstrahlröhren-Ablenkung 21 und die horizontale Kathodenstrahlröhren-Ablenkung 22 ebenso wie einen Sendesignalmodulator 43 sperrt.

Um die Datenerfassung und -übertragung einzuleiten, kann ein von Hand betätigbarer Startschalter 63 zum Zeitpunkt fo niedergedrückt werden. Dadurch wird der Detektor 35 zurückgesetzt, so daß sein Ausgangszustand geändert wird (Fig. 2d). Die Änderung des Zustandes wirkt als Startsignal. Der Austastverstärker zugsweise ein gleiches Gerät wie das Sendeempfangsgerät 10 ist.

Im folgenden wird die Datenerfassungs- und Übertragungs-Betriebsweise im einzelnen beschrieben. Es sei angenommen, daß die Datenerfassung zum Zeitpunkt fo eingeleitet wird. Während die erste horizontale Abtastung über die Breite des an der Zielfiäche 12 angeordneten Dokumentes läuft, erreicht das horizontale Steuersignal schließlich einen Spannungspegel A (F i g. 2a und 4a) an dem Zeitpunkt t\. Dieser Pegel wird von dem Synchronsignalgenerator und Pegeldetektor erfaßt.

Zum Zeitpunkt t\ liefert der Synchronsignalgenerator 30 ein Vorsynchronsignal über die Leitung 201 (F i g. 2e) an den Sendesignalmodulator 43. Das Vorsynchronsignal geht jedem Videosignaleingang an dem Modulator 43 vor. Der Ausgang des Sendesignalmodulators 43 wird durch das Vorsynchronsignal gezwungen, eine vorbestimmte, feste Vorsynchronfrequenz anzunehmen. An einem Zeitpunkt '2, nachdem das horizontale Steuersignal den Pegel A erreicht, erreicht das Signal einen zweiten Pegel S (Fig.4a). In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind der Synchronsignalgenerator, der Pegeldetektor und der Generator für das horizontale Steuersignal so ausgelegt, daß sie eine Vorsynchronperiode (die durch die Zeitdauer definiert ist, die erforderlich ist, um ausgehend von dem Pegel A den Pegel S zu erreichen) von etwa 2 msec zu erreichen.

Es ist zu beachten, daß der Generator 30 für das Zeilensynchronsignal über die Leitung 203 mit dem Ausgang des Sendesignalmodulators 43 beaufschlagt wird. An dem Zeitpunkt fc, wenn das horizontale Steuersignal den Pegel B erreicht, überwacht der Signalgenerator 30 den Ausgang des Sendesignalmodulators 43, bis ein erster Nulldurchgang des Modulatorausganges nach dem Erreichen des Pegels B abgetastet wird. An dem Zeitpunkt C₂' liefert der Synchronsignalgenerator 30 ein Synchronausgangssignal (F i g. 2b und 4f) auf der Leitung 206, welches über die Leitung 200 an den Modulator 43 angelegt wird.

Wie noch genauer beschrieben wird, hat das Zeilensynchronsignal eine vorbestimmte Dauer und beginnt und endet vorzugsweise an einem Nulldurchgang des Sendesignalmodulaior-Ausganges. Ein Zeilensynchronsignalwellenzug ist in Fig. 2b gezeigt. Das Zeilensynchronsignal bildet einen vorrangigen Eingang für den Modulator 43 und erzwingt, daß der Ausgangs des Modulators eine vorbestimmte, feste Synchronfrequenz annimmt, die von der Vorsynchronfrequenz am Modulatorausgang um eine ausgewählte Frequenzdifferenz verschieden ist. Der Sendesignalmodulator 43 liefert daher ein Ausgangssignal während der Synchronperiode, welches charakteristisch für die Synchronperiode ist und diese darstellt.

Das Zeilensynchronsignal, das von der Leitung 206 des Synchronsignalgenerators 30 abgeleitet wird, wird auch an den Generator 22 für das horizontale Steuersignal und den Generator 21 für das vertikale Steuersignal angelegt. Es setzt den Generator für das horizontale Steuersignal zurück, um ihn auf einem Null-Ausgangsniveau während der Synchronperiode zu halten. Die Anwesenheit des Synchronsignales bewirkt, daß der Generator für das vertikale Steuersignal ein lineares Steuersignal beginnend am Zeitpunkt k' erzeug*. u35 uic vcriiKüic ι öSitiön eines AüiaM-Kaihodenstrahles mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit erhöht. Die Wellenform für die vertikale Steuerung (F i g. 2c) ist vorzugsweise während der gesamten Synchronperiode in Betrieb. Daher ist der vertikale Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Zeilenabtastungen eine Funktion sowohl des Anstiegs des vertikalen Steuersignales als auch der Dauer der Synchronperiode. Für einen festen Anstieg des vertikalen Steuersignales kann daher die vertikale Auflösung der Anordnung einfach dadurch gesteuert werden, daß die Synchronperiode variiert wird. Vorkehrungen zum wahlweisen Variieren der Synchronintervalle und dadurch zum Auswählen verschiedener vertikaler Auflösungen sind schematisch durch die Steuereinrichtung 30a für die vertikale Auflösung in Fig. 1 gezeigt

Am Ende der Synchronperiode wartet der Synchronsignalgenerator 30 auf einen Null-Grad-Durchgang des Ausgangssignales des Sendesignalmodulators 43. Bei solch einem 0°-Durchgang wird der Synchronimpuls beendet und der Synchrongenerator 30 liefert an der Ausgangsleitung 202 ein Nachsynchronsignal, wie es in F i g. 2f gezeigt ist. Das Nachsynchronsignal ist ebenfalls ein vorrangiger Eingang für den Modulator 43. Es bewirkt, daß der Ausgang des Modulators 43 ein festes Nachsynchron-Frequenzniveau annimmt, das vorzugsweise identisch mit dem Vorsynchron-Frequenzniveau ist. Die Nachsynchronperiode hat vorzugsweise etwa dieselbe Zeitdauer wie das Vorsynchronsignal. Die Beendigung des Zeilensynchronsignales ermöglicht, daß der Signalgenerator 22 für die horizontale Ablenkung die nächste horizontale Zeilenabtastung auslöst, und ermöglicht ferner, daß der Austastverstärker 31 die Kathodenstrahlröhren-Austastperiode beendet.

Zur Beschreibung des modulierten, kombinierten Videosignales sei darauf hingewiesen, daß der Ausgang des Modulators 43 eine frequenzmodulierte Wellenform ist (Fig. 2h). Die Frequenz der Ausgangswellenform variiert kontinuierlich zwischen einem ersten, einem zweiten und einem Zwischenpegel entsprechend der Dichteschwankung des Dokumentes von Schwarz zu Weiß und über dazwischenliegende Grauniveaus. Der Ausgang des Modulators 43 hat eine dritte, vorgewählte Frequenz, die sich von den Videosignalfrequenzen während des Vorsynchronintervalles unterscheidet. Der Vorsynchronperiode folgt ein viertes Signal mit vorgewählter Frequenz, die sich von den Videosignalfrequenzen und der Vorsynchronfrequenz während der Synchronperiode unterscheidet. Dem Zeilensynchronsignal folgt ein Nachsynchronsignal, welches die gleiche frequenz wie das Vorsynchronsignal hat.

Es ist zu beachten, daß der Übergang von dem Vorsynchronsignal zu dem Zeilensynchronsignal und von dem Zeilensynchronsignal zu dem Nachsynchronsignal an Null-Phasen-Durchgangspunkten des Ausgangssignales stattfindet. Es ist daher keine Diskontinuität beim Übergang zwischen Vorsynchronsignal und Zeilensynchronsignal sowie Zeilensynchronsignal und Nachsynchronsignal. Ferner ist die Frequenzverschiebung von dem Vorsynchronsignal in das Zeilensynchronsignal und von dem Zeilensynchronsignal in das Nachsynchronsignal immer eine gleiche Frequenzdifferenz. Dies ist dann wichtig, wenn Nachrichtenverbindungen, beispielsweise ein Telefonnetzwerk mit direkter Anwahl, verwendet werden, da solche Netzwerke Verzerrungscharakteristiken zeigen, bei denen alle Frequenzen sich nicht mit derselben Geschwindigkeit fortpflanzen. Die Steuerung über die Frequenzbedingungen an Vorsynchron- und Nachsynchron-Intcrvallcn wird zusätzlich zu der notwendigen Stabilität der Impulsbreite der empfangenen Synchronimpulse, da die Verzögerungsverzerrung bei den Vorsynchron- und Nachsynchron-Übergängen symmetrisch ist.

Nachrichtenverbindungen wie Direktwahl-Telefonnetzwerke haben Verzerrungscharakteristiken, beispielsweise unter anderem eine Verzögerungsverzerrung der Einhüllenden, wenn verschiedene Frequenzen sich mit verschiedenen Geschwindigkeiten fortpflanzen. Diese Charakteristiken der Einhüllenden-Verzögerungsverzerrung variieren erheblich von Zeile zu Zeile.

Dies ist besonders an den äußeren Rändern der informationsbandbreite der Fall. Das Direktwahl-Telefonnetzwerk hat eine Bandbreite, die sich etwa von 400 bis 2400 Hz erstreckt. Frequenzen zwischen 1400 Hz

und 2000 Hz sind im allgemeinen unempfindlicher gegenüber der Einhüllenden-Verzögerungsverzerrung und werden daher ausgewählt, um die Arbeitsbandbreite für Vorsynchron-, Zeilensynchron- und Nachsynchronsignale zu definieren.

Es ist gewöhnlich erwünscht, die Videoinformation auf den oberen Frequenzen dieses Bandes zu übertragen, so daß die Übertragungsgeschwindigkeit auf ein Maximum gebracht werden kann. Es ist auch erwünscht, die Synchroninformation in einer solchen Weise zu übertragen, daß sie maximal unempfindlich gegen Verzögerungsverzerrungen der Einhüllenden ist, die auftreten können. Es muß daher ein Verfahren gefunden werden, um einen stabilen und vorbestimmbaren Modulator/Demodulator für die Erzeugung und Erfassung der Zcücnsynchronsignale zu schaffen.

Es ist zu beachten, daß die genaue Synchroninformation nicht nur durch einen Zeitpunkt sondern auch durch eine genaue Zeitdauer (Impulsbreite) definiert ist. Dies ist so, weil die Empfänger-Kathodenstrahlröhre, wie oben beschrieben wurde, an die Synchronimpulsbreite gekoppelt ist, um ihre vertikale Ablenkung zu erzeugen. Das vertikale lnkrement definiert seinerseits die vertikale Auflösung in horizontalen Zeilen pro Zentimeter. Es ist daher eine Einrichtung erforderlich, um genau die Erzeugung, Übertragung und Erfassung der Synchronisationsinformation zu steuern.

Dazu wird unmittelbar vor der Synchronsignalerzeugung der Träger auf eine voreingestellte Frequenz (Vorsynchronfrequenz) verschoben, die um eine vorbestimmte Frequenzdifferenz von der Zeilensynchronsignalfrequenz entfernt liegt. Das Zeilensynchronsignal selbst wird dann während einer vorbestimmten Zeitdauer bei einer niedrigeren Frequenz erzeugt, die siel¹, von der Vorsynchronfrequenz um einen vorbestimmten Differenzbetrag unterscheidet. Nach Beendigung der Synchronperiode wird der Träger auf dieselbe Frequenz wie die Vorsynchronfrequenz zurückverschoben (N ach-Synchron-Frequenz) und zwar während eines Zeitintervall, das ausreicht, um die Stabilität der hinteren Flanke des Zeilensynchronsignales sicherzustellen.

Die Kontrolle über das dynamische Verhalten der Frequenzverschiebung zwischen Vorsynchron- und Zeilensynchronsignal und zwischen Zeilensynchron- und Nachsynchronsignal führt zu der erforderlichen Stabilität bei der Impulsbreite des abgetasteten Zeilensynchronimpulses. Dies ist so, weil die Verzögerungsverzerrung für beide Frequenzverschiebungen sehr niedrig ist, d. h. die erste Welle des Zeilensynchronsignales wird um einen Betrag verzögert, der gleich dem der Verzögerung der hinteren WeHe des Zeilensynchronsignales ist. Auf diese Weise bleibt die gesamte, erfaßte Impulsbreite konstant.

Eine weitere Überlegung im Zusammenhang mit der Synchronstabilität betrifft eine Verzerrung, die in Faksimile-Anlagen beobachtbar ist, und die sich aus einer fehlenden Ausrichtung der Daten von Zeile zu Zeile ergibt Dieses Phänomen kann als horizontales Zittern bezeichnet werden und beruht darauf, daß die hintere Flanke des empfangenen Zeilensynchronimpulses gegenüber der hinteren Flanke des übertragenen Impulses schwankt. Die Kontrolle über das horizontale Zittern wird durch ein Modulationsverfahren erreicht, welches die Null-Durchgang-Synchronisation jeglicher Frequenzverschiebungen sicherstellt, die mit der Erzeugung eines Zeilensynchronimpuies verbunden sind. Dies wird durch Synchronisation der Einleitung und Beendigung jedes Synchronsignals mit den Null-Durchgängen des Sendesignalmodulators erzielt, um Transienten zu vermeiden, die sonst dadurch erzeugt würden, daß eine Frequenzverschiebung mit variablen Zeitdauern während eines anderen als des Null-Durchgangzyklus verursacht wird.

Der Synchronsignalgenerator wird nun im einzelnen unter Bezugnahme auf die F i g. 3 und 4 beschrieben. Es wird daran erinnert, daß der Sendesignalmodulator 43 von F i g. 1 so angeordnet ist, daß jedes Vorsynchron-, Zeilensynchron- oder Nachsynchronsignal Vorrang über die Ausgangsfrequenz unabhängig von der Anwesenheit eines Videoeinganges an dem Sendesignalmodulator hat, wenn diese Signale anstehen.

Der Eingang auf der Leitung 203 (Fig. 3) des Sendesignalmodulators 43 wird durch einen Begrenzungsverstärker 102 begrenzt, der an einen Differentiator 103 gekoppelt ist und von diesem differenziert wird. Zwei entgegengesetzt gepolte Dioden 105 und 106 verteilen die Null-Grad-Durchgungs- und 180°-Durchgangs-Komponenten an Analogschalter 107 bzw. 108. Diese Signale sind durch die Wellenformen 4b und 4c dargestellt. Der andere Eingang zu dem Schalter 107 ist eine Sägezahnwellenform 4a für die horizontale Ablenkung. Die Schalter 107 und 108 sind normalerweise offen außer, wenn die durch 0°- und 180°-Signale umgeschaltet werden, um den Analogeingang abzutasten.

Das horizontale Steuersignal wird zuerst durch den Pegeldetektor 109 an einem Pegel A (Fig.4a) gemessen. Der Pegel A ist vorzugsweise so ausgewählt, daß es seitlich etwa 2 msec vor dem gewünschten Beginn des Zeilensynchronsignales auftritt. Der Ausgang des Schwellenwertdetektors 109 liefert einen

Vorsynchron-Ausgangsimpuls an den Sendesignalmodulator (F i g. 4d). Die Vorderflanke des Vorsynchronsignales muß nicht notwendigerweise mit einer vorgegebenen Phase des Ausgangs des Modulators 43 synchronisiert sein. Das Vorsynchronsignal erzwingt, daß der Modulator auf eine vorbestimmte Frequenz geht, die in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel zu 1750 Hz gewählt ist.

Das Sägezahnausgangssignal (Fig.4a) des Generators für die horizontale Ablenkung wird auch an den Schalter 107 angelegt. Der Schalter 107 nimmt ferner die 0° -Durchgangsimpulse des Differentiators 103 auf, die als Steuerimpulse wirken. Die Amplitude des Ausganges des Schalters 107 steigt zunehmend mit dem Signalanstieg der horizontalen Ablenkung. Der Ausgang des Schalters 107 wird an einen Pegeldetektor 111 angelegt, der auf einen Pegel B eingestellt ist, der an dem Zeitpunkt fe auftritt (Fig. 4a). Der Pegel B ist etwas höher als^der Pegel A. Der Pegel A wird zum Auslösen des Vorsynchronsignales verwendet.

Da der Pegeldetektor 111 tatsächlich durch einen Ausgangsimpuls von dem Schalter 107 gestartet wird, ist der O°-Durchgangsimpuls an dem Zeitpunkt, wenn die Signalgenerator-Sägezahnspannung zur horizontalen Ablenkung den Pegel B erreicht, oder unmittelbar nach diesem Zeitpunkt der Auslöseimpuls (zum Zeitpunkt ti). Der Pegeldetektor 111 erzeugt ein Triggersignal, das eine Sperre 112 einstellt, wobei der logische Zustand der Sperre geändert wird. Der Ausgang der Sperre 112 ist das Zeilensynchronsignal (F i g. 4f).

Die Auslösung des Zeilensynchronsignales ist daher mit dem 0°-Durchgang des Sendesignalmodulators 43 synchronisiert, so daß keine unregelmäßigen Wellenfronttransienten von dem Modulator an dem Übergang

von dem Vorsynchronsignal zum Zeilensynchronsignal erzeugt werden. Die Auslösung des Zeilensynchronsignales dient auch dazu, den Signalgenerator 22 für die horizontale Ablenkung zurückzusetzen, wodurch das Vorsynchronsignal beendet wird.

Der Synchronimpuls ist auch an einen Integrator 113 gekoppelt. Der Ausgang des Integrators 113 (Fig.4g) ist als ein Eingang an den Schalter 108 gekoppelt. Der andere Eingang des Schalters 108 ist das 180°-Durchgangssignal von dem Differentiator 103 (F i g. 4c). Die 180°-Durchgangsimpulse steuern daher den Ausgang des Integrators 113.

Der Ausgang des Schalters 108 wird an einen Pegeldetektor 114 angelegt. Der Detektor 114 liefert ein Rücksetzsignal an die Sperre 112, um die Synchronperiode zu beenden, wenn der Ausgang des Schalters 108 (der dem ausgesteuerten Ausgang des Integrators 113 entspricht) gleich oder größer als ein vorbestimmter Pegel (Pegel C von F i g. 4g) ist. Es ist zu beachten, daß der Ausgang des Synchronintegrators 113 (Fig.4g) tatsächlich den Pegel Can einem Zeitpunkt ti erreicht, jedoch nicht in den Pegeldetektor 114 eingegeben wird, bis der nächste 180°-Durchgang des Signales von dem Sendesignalmodulator (ti) stattfindet. Die Beendigung des Zeilensynchronsignales ist daher mit einem 0°-(oder in diesem Fall einem 180°-)Durchgang des Ausgangs des Sendesignalmodulators 43 synchronisiert, so daß Wellenfronttransienten an dem Übergang von Zeilensynchron- zu Nachsynchronsignal eliminiert wird. Die Beendigung des Synchronimpulses, die durch die Änderung in dem Niveauzustand der Sperre 112 dargestellt ist, bewirkt auch, daß der Signalgenerator 22 für die horizontale Ablenkung eine neue Horizontalsteuerrampenspannung für die Kathodenstrahlröhre beginnt (F ig. 4a).

Der Ausgang der Sperre 112 wird auch an einen Differentiator 115 angelegt. Der Ausgang des Differentiators 115 wird über eine in Rückwärtsrichtung vorgespannte Diode 119 mit einem Univibrator 116 gekoppelt. Die hintere Flanke des Zeilensynchronsignales dient daher dazu, den Univibrator 116 aufzusteuern, der das Nachsynchronsignal (F i g. 4e) erzeugt. Das Nachsynchronsignal hat vorzugsweise eine Dauer von etwa 2 msec, wie es durch den Univibrator 116 eingestellt ist. Das Ende des Nachsynchronsignales muß nicht notwendigerweise mit einer speziellen Phase des Ausgangssignales des Sendesignalmodulators 43 synchronisiert sein.

Die Dauer des Zeilensynchronimpulses ist daher eine Funktion der anfänglichen Taktgebung des Integrators 113 und des Pegels, auf das der Pegeldetektor 114 eingestellt ist. Die Breite des Zeilensynchronimpulses kann daher selektiv durch variable Einstellungen an einer der beiden Stellen gesteuert werden. Dies ist schematisch in F i g. 3 durch den Steuerpotentiometer 30a dargestellt, der zur Veränderung des Pegels verwendet werden kann, bei dem der Pegeldetektor 114 gesetzt wird, bevor er ein Rücksetzsignal an die Sperre 112 abgibt.

Das bisher beschriebene Gerät tastet ein auf der Zielfläche \2 (F i g. 1) angeordnetes Dokument Zeile um Zeile ab, wobei jtde nachfolgende horizontale Zeilenabtastung von der vorhei gehenden horizontalen Zeile um einen vertikalen Zuwachs entfernt liegt, der eine Funktion des Anstiegs des vertikalen Steuersignales und der Dauer der Synchronperiode, definiert durch die Synchronimpulsbreite, ist. Die Wellenform für die vertikale Steuerung ist in F i g. 2c gezeigt. Der Ausgang des Signalgenerators 21 für die vertikale Steuerung wird auch an den am Ende eines Rahmens eine Sperrung bewirkenden Pegeldetektor 35 angelegt, der den Signalpegel der vertikalen Steuerung überwacht und am Ende eines Rahmens ein Signal am Zeitpunkt h (F i g. 2d) erzeugt, wenn das vertikale Steuersignal einen vorbestimmten Pegel (Pegel D) in Fi g. 2c erreicht, der dem Ende des Abtastrahmens entspricht. Das Rahmenendsignal sperrt die vertikale und die horizontale

ίο Steuereinrichtung und den Sendesignalmodulator und startet den Austastverstärker für die Kathodenstrahlröhre, um dadurch das Gerät auf die »Wartestellung« zurückzusetzen.
Während der Abtastung wird der Ausgang des Modulators 43, der die Frequenzmodulierte, kombinierte Videoinformation darstellt, an den Telefonleitungskoppler 60 geliefert. Der Koppler 60 koppelt die Information an das Direktwahlnetzwerk 70. Die kombinierte Videoinformation wird auf diese Weise über das Direktwahlnetzwerk an ein an einer Nebenstelle angeordnetes Sendeempfangsgerät 10' übertragen. Das Sendeempfangsgerät 10' ist selbstverständlich auf ähnliche Weise mit dem Direktwahlnetzwerk gekoppelt. Da das Sendeempfangsgerät 10' vorzugsweise identisch zu dem Sendeempfangsgerät 10 ist, wird der Empfang und die Datenzusammensetzung (Schreibbetriebsweise) der Erfindung anhand des Gerätes 10 in F i g. 1 beschrieben, wobei zu beachten ist, daß die Beschreibung in allen Einzelheiten auch auf den Betrieb des an der Nebenstelle angeordneten Sendeempfangsgerätes 10' zutrifft.

In der Schreibbetriebsweise wird daher der Betriebsartenwahlschalter 65 in die Stellung gebracht, bei der die Schalterkontakte in der »R«-Position sind (Fig. 1).

Am Anfang vor dem Empfang des kombinierten Videoträgers ist das Sendeempfangsgerät 10 in einer »Empfangs-Warte-Stellung«. In diesem Zustand hat der Detektor 35 ein hohes Ausgangssignal an der Leitung 200. Dadurch wird der vertikale und der horizontale Signalgenerator 21 und 22 gesperrt und die Austastung der Kathode der Kathodenstrahlröhre 11 durch den Austastverstärker 31 aufrechterhalten. In der Empfangsbetriebsweise werden die über die Nachrichtenverbindung 70 übertragenen Signale über den Telefonleitungskoppler 60 an einen Vorverstärker 41 gekoppelt. Der Ausgang des Vorverstärkers 41 wird an einen Signaldemodulator 40 gekoppelt. Der Demodulator 40 kann ein Frequenz-zu-Spannungs-Umsetzer sein, der ein analoges Ausgangssignal mit einer Amplitude liefert, die sich als Funktion der augenblicklichen Frequenz des übertragenen, kombinierten Videosignales (F i g. 2g) ändert. Der Ausgang des Demodulators 40 wird an einen einen selbsttätigen Start bewirkenden Trägerdetektor 50 angelegt.

Der Detektor 50 tastet die Anwesenheit eines empfangenen Trägersignales ab und liefert ein Startsignal (»Start-Schreib-Signal«) als Ausgang. Das Startsignal wird an die Rahmenendsperre 35 weitergegeben, wodurch die Leitung 200 auf ein niedriges Niveau absinkt, so daß die horizontalen und vertikalen Antriebsgeneratoren 22 und 21 freigegeben und die Röhrenkathode eingeschaltet wird. Die horizontalen und vertikalen Antriebe befinden sich danach unter der Steuerung der Synchronsignale, die von einer Synchrontrennschaltung 42 abgeleitet werden. Die Synchrontrennschaltung 42 nimmt auch die demodulierten Ausgangssignale von dem Demodulator 40 auf.

Ein Beispiel einer Zeilensynchronsignaltrennschal-

tung ist in F i g. 5 gezeigt. Die Trennschaltung 42 kann einen Spitzendetektor aufweisen, der das demodulierte, kombinierte Videosignal empfängt. Der Detektor ist vorzugsweise auf einen Signalpegel zwischen dem maximalen Zeilensynchronsignalpegel und dem höchsten erwarteten Pegel des restlichen, kombinierten Videosignales eingestellt, wobei diese Pegel im vorliegenden Fall die Vorsynchron- und Nachsynchron-Signalpegel sind. Der Detektor liefert einen Ausgangsimpuls nur dann, wenn das demodulierte, kombinierte Videosignal über diesem Schwellenwertpegel liegt (Pegel Fin Fi g. 2g). Gegebenenfalls können aufwendigere Synchronsignal-Trennschaltungen anstelle des Spitzendetektors von F i g. 5 verwendet werden, wobei diese Schaltungen in der Lage sind, selbsttätig einen optimalen Schwellenwert gegenüber einem ankommenden, kombinierten Videosignal über einem weiten Signalamplitudenbereich in an sich bekannter Weise aufrechtzuerhalten.

Die demodulierten Zeilensynchronsignale werden an die vertikalen und horizontalen Kathodenstrahl-Ablenkungseinrichtungen und den Austastverstärker verteilt und dienen als Austastsignal während des horizontalen Rücklaufes, als Rücksetzsignal für den horizontalen Sägezahngenerator und als Torsignal, welches den Stromsägezahn des vertikalen Steuersignalgenerators öffnet, um das vertikale Inkrement während jeder Synchronperiode zu liefern. Der Kathodenstrahl des an der Nebenstelle angeordneten Sendeempfangsgerätes wird daher automatisch in zeitlicher Synchronisation mit dem Kathodenstrahl angetrieben, der dazu verwendet wurde, die Originalvideoinformation zu erfassen.

ίο In der Schreibbetriebsweise werden die demodulierten Analogvideosignale an die Kathode der Kathodenstrahlröhre gekoppelt. Die demodulierten Videosignale modulieren so die Intensität des Schreibstrahles, um einen Schreibstrahl variabler Intensität zu erzeugen, dessen Intensität sich mit der Videoinformation ändert. Ein fotoempfindliches Aufzeichnungsmedium, das an der Zieifläche 12 (F i g. i) angeordnet ist, wird einem von der Kathodenstrahlröhre 11 erzeugten Lichtstrahl ausgesetzt, der sowohl bezüglich der Position als auch der Intensität eine Funktion des Dichtemusters der graphischen Information auf dem Originaldokument ist. Das Originaldokument wird daher an dem Nebenstellen-Sendeempfangsgerät originalgetreu reproduziert.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Faksimile-Übertragungseinrichtung mit einer Abtasteinrichtung zur rasterföimigen Abtastung einer unbewegten graphischen Vorlage, wie etwa eines Bildes, eines Dokuments oder dergleichen, einer Positionssignal-Erzeugungseinrichtung zur Erzeugung von Zeilensynchronsignalen mit einem ersten Signalpegel entsprechend der Position der Abtasteinrichtung bezüglich der Vorlage und zur Erzeugung von Vorsynchronsignalen mit einem zweiten Signalpegel, die dem Zeilensynchronsignal unmittelbar vorausgehen, einer Modulatoreinrichtung zur Erzeugung eines modulierten Übertragungssignals aus Abtast- und Zeilensynchronsignalen sowie einer entfernt angeordneten Wiedergabeeinrichtung, der das Übertragungssignal über einen Schmalband-Übertragungsweg zur Erzeugung einer der abgetasteten Vorlage entsprechenden Abbildung zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionssignal-Erzeugungseinrichtung auch dem Zeilensynchronsignal unmittelbar nachfolgende Nachsynchronsignale mit dem zweiten Signalpegel erzeugt, daß die Zeilensynchronsignale eine vorbestimmte, aber veränderliche Zeitdauer aufweisen und daß der erste und zweite Signalpegel eine vorbestimmte Pegeldifferenz aufweisen und die dieser Pegeldifferenz zugeordnete Frequenzänderung des modulierten Übertragungssignals bei einer vorbestimmten Phasenbeziehung zwischen Vorsynchronsignal und Zeilensynchronsignal bzw. zwischen Zeilensynchronsignal und Nachsynchronsignal erfolgt.

2. Faksimile-Übertragungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der Pegeldifferenz zugeordnete Frequenzänderung des modulierten Übertragungssignals synchron zu den Nulldurchgängen dieses Signals erfolgt.

3. Faksimile-Übertragungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Nachrichtenweg eine Standerdtelefonleitung ist und die den beiden Signalpegeln entsprechenden Frequenzen innerhalb der Bandbreite des Telefonnetzes liegen.

4. Faksimile-Übertragungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiedergabe-Einrichtung eine Trennschaltung (42) zum Abtrennen des demodulierten Abtastsignals vom demodulierten Zeilensynchronsignal aufweist, die einer Bilderzeugungseinrichtung (11, 11', 22b, 11", 216,31) zuführbar sind.