DE2420991A1

DE2420991A1 - Vorrichtung zur binaerkodierung

Info

Publication number: DE2420991A1
Application number: DE2420991A
Authority: DE
Inventors: Martin De Loye
Original assignee: Alcatel CIT SA
Current assignee: Alcatel CIT SA
Priority date: 1973-05-11
Filing date: 1974-04-30
Publication date: 1974-11-28
Also published as: IE39238B1; GB1414449A; LU69995A1; FR2245132A1; US3891793A; IE39238L; BE814304A; DE2420991C2; NL185187C; FR2245132B1; IT1017593B; SE394930B; NL7406416A; NL185187B

Description

MB/FA?

33. APR. 197V

COMPAGNIE INDUSTRIE LIE DES TEIEOOMMUNICATIONS CIT-ALCATEL 12, rue de la Baume, 75008 PABIS (Frankreich)

VORRICHTUNG ZUB BINÄBKODIEBUNG·

Die Erfindung betrifft Faksimile-Übertragungssysteme, In diesen Systemen wird ein an einem entfernten Ort zu reproduzierendes Dokument in einem Sender abgetastet, der eine Folge von elektrischen Signalen liefert, die den auf dem Dokument vorhandenen Informationen entsprechen. Diese elektrischen Signale werden Über einen Übertragungskanal, beispielsweise eine Telefonleitung, vom Sender zum Empfänger weitergeleitet, in dem die empfangenen elektrischen Signale zur Wiedergabe des abgetasteten Dokuments Markierelemente betätigen. Selbstverständlich wird fUr eine Synchronisierung zwischen dem sendeseitigen Lesevorgang und der empfängerseitigen Bttckgewinnung des Dokumenteninhalts ge-

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Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf die Kodierung der auf dem abgetasteten Dokument vorhandenen Informationen, die für ihre Rückgewinnung zu einem Empfänger geleitet werden.

In einem Sender bekannter Bauart wird das Dokument an aufeinanderfolgenden Elementarpunkten abgetastet; die Abtastung des Dokuments kann mit Hilfe einer fotoelektrischen Vorrichtung erfolgen, und die auf dem Dokument vorhandene abgetastete Information kann in einer Folge von kurzen gleichlangen Zeitintervallen übertragen werden. Die Faksimile-Übertragung kann durch zweistufige Verschlüsselung der Information des auf diese Weise in der Zeit abgetasteten Dokuments vorgenommen werden; Jedoch ermöglicht diese "alles oder nichts"-Kodierung lediglich eine Schwarz-Weiss-Wiedergabe des Dokuments, wodurch sich ein Informationsverlust ergibt, da die auf dem Dokument enthaltenen HaIbt'dne entweder als schwarz oder als weiss wiedergegeben werden.

Die Wiedergabe von auf einem zu übertragenden Dokument enthaltenen Halbtönen wird auf bekannte Weise durch sendeseitige Kodierung der Lichtstärke jedes untersuchten Elementarpunkts in Form eines Wortes von η Bits erreicht. Es ist klar, dass diese lösung zu einer beträchtlichen Menge von zum Empfänger zu übertragenden Binärelementen führt. Bei einem Dokument von F untersuchten Elementarpunkten beträgt die Menge der Binärelemente oder 3its zwei F Bits für vier Farbtöne (schwarz, weiss und zwei Halbtöne); drei Έ Bits für acht Töne (schwarz, weiss und sechs Halbtöne) und ganz allgemein η . N Bits für 2ⁿ Helligkeitsstufen,

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Empfängerseitig muss ein geeigneter Dekodierer vorgesehen werden, mit dem ausgehend von der empfangenen Bitfolge, die die Έ Binärwörter mit 2, 3 ... oder η Bits bilden, die Έ untersuchten Punkte zurückgewonnen werden können«,

Abgesehen von der Tatsache, dass diese Lösung im Sender und im Empfänger zu komplizierten Kodierungs- und Dekodierungsοrganen führt, erhöht sie darüber hinaus die Betriebskosten der Faksimile-Anlage, da sie zwischen Sender und Empfänger im Telefonkanal eine längere Verbindungszeit benötigt, und/oder sie führt zu einem Bildschärfeverlust für alle Helligkeitsstufen, wenn durch den Durchlassbereich eine Höchstzahl von übertragbaren Bits vorgeschrieben wird.

Die Erfindung hat das Ziel, diese Nachteile zu vermeiden, indem sie eine Bildübertragung von Dokumenten, die mehrere Helligkeitsstufen aufweisen, durch einfache Binärkodierung ermöglicht, die leicht hergestellt werden kann und deren Verwendung beim Betrieb von Faksimile-Anlagen geringe Kosten verursacht.

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur evolutiven Binärkodierung zur Übertragung von auf einem Dokument . in η verschiedenen wiederzugebenden Helligkeitsstufen enthaltenen Informationen, insbesondere in einer Faksimile-Anlage, zu der ein Vergleicher gehört, der ein die Helligkeit jedes Elementarpunktes des Dokuments, der durch ein Abtastorgan untersucht wird, repräsentierendes Signal und ein Vergleichssignal

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empfängt, dadurch gekennzeichnet, dass das Vergleichssignal von einem veränderlichen Generator geliefert wird, der durch ein über eine logische Befehlsschaltung mit einem Taktgeber verbundenes Zählorgan gesteuert wird, wobei der Taktgeber den Zählzustand von einem ersten bestimmten Zustand zu einem zweiten bestimmten Zustand verändert, um eine schrittweise und in ein und derselben Richtung fortschreitende Entwicklung des Referenzsignals von einer ersten bestimmten Stufe zu einer zweiten bestimmten Stufe zu veranlassen, solange das Ausgangssignal des Vergleichers einen ersten logischen Zustand beibehält, und um die Rückstellung des Zählorgans auf den ersten Zustand zu veranlassen, wenn dieses Ausgangssignal des Vergleichers den zweiten logischen Zustand einnimmt, oder wenn dieser zweite bestimmte logische Zustand des Zählorgans dekodiert wird.

Brfindungsgemäss wird die Entwicklung des Vergleichssignals schrittweise von einer ersten Stufe, die einer unteren Spannungsstufe entspricht, die einen schwarzen oder fast schwarzen Punkt darstellt, zu einer zweiten Stufe, die der oberen Schwelle der weiss repräsentierenden Spannung entspricht gesteuert, um am Ausgang des Vergleichers für jeden untersuchten Punkt ein Signal der Stufe "1" zu erhalten, dessen Spannung über der gleichzeitig angewandten Vergleichssignalstufe liegt, wobei das Vergleichssignal für jedes Binärsignal der Stufe "1", das vom Vergleicher kommt» oder periodisch nach jedem Vergleich mit der zweiten Stufe dieses Vergleichssignals auf die erste Stufe zurückgeholt wird.

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Weitere Kennzeichen und Vorteile der Erfindung werden im Verlauf der nachfolgend an Hand der "beigefügten Zeichnungen gegebenen Beschreibung eines Ausführungsbeispiels verdeutlicht:

. Fig. 1 stellt ein TJbersichtsschalfbild einer Faksimileübertragungsanlage mit der erfindungsgemässen Kodiervorrichtung dar.

Fig. 2 stellt eine besondere AusfUhrungsform der er- . findungsgemässen Vorrichtung für die Übertragung von Informationen mit vier Helligkeitsstufen dar.

Fig» 3 gibt eine Zusammenstellung von Diagrammen, mit denen die Arbeitsweise der Vorrichtung gemäss Fig. 2 erklärt wird.

Fig» 4 stellt eins AusfUhrungsform der erfindungsgemässen Kodiervorrichtung für die übertragung von Informationen mit fünf Helligkeitsstufen dar.

Fig. 5 gibt eine Zusammenstellung von Diagrammen, mit denen die Arbeitsweise der Vorrichtung gemäss Fig. 5 erklärt wird.

In Fig. 1 wird ein Übersichtsschaltbild einer Faksimile-Anlage dargestellt, die die erfindungsgemässe Kodiervorrichtung enthält j an Hand dieser Darstellung kann das allgemeine durch die erfindungsgemässe Kodiervorrichtung angewendete Prinzip erklärt werden.

Die Anlage enthält eine Abtastvorrichtung 1, mit der

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Punnet für Punkt ein zu übertragendes Dokument untersucht wird; dielse Abtastvorrichtung 1 kann beispielsweise fotoelektrisch arbeiten; sie wandelt die Lichtstärke des untersuchten Punkts in ein elektrisches Signal um, dessen Spannung proportional zur Lichtstärke ist. Das aus der Abtastvorrichtung stammende elektrische Signal wird einer Vorrichtung 2 zur binären Kodierung zugeleitet, die mit der Abtastvorrichtung 1 in einem Sender untergebracht ist.

Diese Kodiervorrichtung 2 enthält einen Vergleicher 3, von dem ein erster Eingang 31 mit dem Ausgang der Abtasteinrichtung 1 verbunden ist. Ein zweiter Eingang 32 des Vergleichers 3 ist an einen Schwellengenerator 4 angeschlossen, der ein Vergleichssignal liefern kann, dessen Wart zwischen mehreren bestimmten Werten oder Schwellen veränderlich ist; dieses Vergleichssignal wird in Antwort auf die Ausgangssignals eines Steuerkreises 5 geliefert. "Dieser Steuerkreis 5 wird im wesentlichen, so wie es nachfolgend beschrieben wird_? aus einem Zähler gebildet, dessen Zustand seinerseits durch einen Taktgeber 6 gesteuert wird, der mit der Punkt-für-Punkt-Abtastung des Dokuments durch die Vorrichtung 1 synchronisiert ist. Die Aufgabe dieses Steuerkreises 5; der die Taktimpulse zählt, besteht darin, die Entwicklung des vom Generator 4 gelieferten Schwellenwertes bei jedem der aufeinanderfolgenden Takte des Taktgebers 6 in Abhängigkeit vom vom Zähler des Schaltkreises 5 angenommenen Zustand zu steuern, so dass diese Entwicklung schrittweise mit

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steigendem und/oder fallendem Wert ausgehend von einem unter verschiedenen möglichen Yferton dieser Schwellen gewählten Wert_y der Beferenzschwellenwert genannt wird, vor sich geht. Eine Verbindung 51 zwischen dem Ausgang 33 des Vergleichers 3 "und dem Steuerkreis 5 sorgt dafür, dass der Steuerkreis 5 in einen bestimmten Anfangszustand gebracht wird, bei dem der Schwellengenerator 4 den Beferenzschwellenwert liefert„ Die Annahme des Anfangszustands des Steuerschaltkreises 5 wird durch die Verbindung 51 bewirkt, entweder, wenn am Ausgang 33 des Vergleichers 3 für eine Entwicklung mit fallenden Werten der Schwelle ausgehend vom Beferenzwert ein Impuls erhalten wird, oder, wenn auf diesem Ausgang 33 des Vergleichers 3 kein Impuls für eine Entwicklung mit steigenden Werten der Schwelle ausgehend vom Beferenzwert vorhanden ist,,

lerner kann der Anfangszustand des Schaltkreises 5 auch für den einen bzw. anderen von zwei Zählerzuständen erreicht werden, bei denen der untere bzw. obere GrenzSchwellenwert erreicht wird.

Der Ausgang 33 des Vergleichers 3 wird über eine Verbindung 7j beispielsweise den Telefonkanal? mit einem aus einer Empfangsvorrichtung 8 für die übertragenen Informationen und die Bückgewinnung des im Sender untersuchten Dokuments gebildeten Empfänger verbunden; der Dekodierkreis in dieser Vorrichtung ist bekannt und entspricht dem, der in "alles oder nichts"-tXbertragungssystemen verwendet wird.

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Das allgemeine Prinzip der Vorrichtung zur binären Kodierung 2 beruht auf einer sich aus der punktweisen Abtastung des zu übertragenden Dokuments ergebenden evolutiven Kodierung, gemäss der jeder überprüfte schwarze Punkt in Form eines Signals mit dem Wert "1", jeder überprüfte weisse Punkt in Form eines Signals mit dem Wert "0" übertragen wird, während jeder untersuchte Punkt mit Zwischenhelligkeiten nicht einzeln übertragen wird5 vielmehr wird eine Folge von solchen Punkten mit Zwischenhelligkeiten mit Hilfe einer Folge von Signalen mit binären Werten "0" und "1" gemäss einer Verteilung übertragen, der die veränderliche Anzahl von schwarzen und weissen Punkten entspräche, die die zu übertragende Gesamthelligkeit ergibt.

Die Vorrichtung zur evolutiven Kodierung arbeitet folgendermassen:

Die einem untersuchten Punkt entsprechende Spannung wird auf den Eingang 31 gegeben und mit dem anfangs auf den Eingang 32 geleiteten Referenz Schwellenwert verglichen:

- Wenn die Stufe des Signals am Eingang 31 niedriger ist als dieser Beferenzschwellenwert, so befindet sich der Ausgang 33 des Vergleichers 3 auf dem logischen Zustand "0", der untersuchte Punkt wird als "weiss" gelesen. Die den folgenden untersuchten Punkt darstellende Spannung wird mit dem unmittelbar darunterliegenden Schwellenwert, der vom den ersten Taktimpuls empfangenden Schaltkreis 5 erarbeitet wird, verglichen °, wenn diese Spannung auch noch unter dieser Schwelle liegt, so wird

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der untersuchte Punkt ebenfalls als "weiss" gelesen. Die den neuen untersuchten Punkt darstellende Spannung wird nach demselben Verfahren mit einem neuen niedrigeren Schwellenwert verglichen.

- Wenn eine für einen untersuchten Punkt stehende Spannung höher als der in diesem üoment auf den Vergleicher 3 gegebene Schwellenwert ist (wobei dieser Schwellenwert kleiner ist als der Referenzwert), so nimmt der Ausgang 33 des Vergleichers 3 den logischen Wert "1" an, und der untersuchte Punkt wird als "schwarz" gedeutet. Dieses am Ausgang 33 vorliegende Ausgangssignal des Wertes "1" veranlasst die Rückstellung des Schaltkreises 5 auf seinen Anfangszustand, für den die auf den Eingang 32 gegebene Schwelle den Referenzwert annimmt.

Eine Entwicklung des Schwellenwertes in Richtung auf den oberen Grenzwert kann gemäss einem analogen Verfahren erfolgen. Dieses Verfahren für die Entwicklung mit wachsendem Wert des angewendeten Schwellenwertes läuft solange ab, bis die den untersuchten Punkt repräsentierende Spannung grosser wird, als der angewandte Schwellenwert, d.h. wenn das Signal am Ausgang den Zustand "1" annimmt, für den "schwarz" gelesen wird. Das Auftreten eines Signals am Ausgang 33 für den Zustand "0", für den "weiss" gelesen wird, bewirkt die Rückstellung des Schaltkreises 5 auf seinen Anfongszustand, und der Referenzwert wird auf den Eingang 32 gegeben. Nimmt der Schaltkreis einen bestimmten Wert an, bei dem der angewandte Schwellenwert der

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obere Grenzwert ist, so wird dieser Beferenzsciiwellenwert auch wieder auf den Eingang 32 geleitet.

In Fig. 2 wird eine Ausfuhrungsweise der erfindungsgemässen Kodiereinrichtung 2 dargestellt, mit der in binärer Form Informationen, die vier verschiedene Helligkeitsstufen des untersuchten Dokuments wiedergeben sollen, übertragen werden können. Ia dieser Fig. 2 finden sich wie in Fig. 1 die drei Schaltkreise des Vergleichers 3» des Schwellengenerators 4 und des Befehlskreises 5, der die Entwicklung der Schwellen am Ausgang des Generators 4 steuert.

Der Schwellengenerator 4 wird aus einem Widerstandsnetz gebildet, das als Unterbrecher geschalteten Spannungsumschalttransistören zugeordnet ist. Der Schwellengenerator 4 enthalt einen ersten Widerstand 41 mxt dem Wert 2R, der an Masse liegt und mit einem zweiten Widerstand 42 mit dem Wert R, dessen anderes Ende mit dem Ausgang 43 verbunden ist, in Reihe geschaltet ist j der Ausgang 43 ist mit dem Eingang 32 der Vergleichsvorrichtung 3 verbunden.

Er enthält darüber hinaus einen dritten Widerstand 44 mit dem Wert 2R, der einerseits an die Verbindung zwischen den Widerständen 41 und 42 und andererseits an einen ersten Schalttransistor 45 angeschlossen ist, der als Unterbrecher zwischen einer auf ein Potential V gebrachten Klemme 46 und Masse liegt und durch vom Befehlsschaltkreis 5 auf seine Basis gegebene Spannungsstufen gesteuert wird. Ferner enthält der

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. 242099?"

Schwellengenerator einen vierten Widerstand 47 mit dem Wert 2B, der einerseits mit der Klemme des Widerstands 42, mit der der Ausgang 43 gebildet wird, und andererseits mit einem zweiten Umschalttransistor 48 verbunden ist, der als Unterbrecher zwischen der auf das Potential V gebrachten Klemme 46 und Masse liegt und durch die auf seine Basis gegebenen, vom Befehlskreis 5 stammenden Stufen gesteuert wird. Polarisationswiderstande ohne Bezugszeichen, die im Vergleich zu B einen niedrigen Wert aufweisen, sind in bekannter Weise den Transistoren 45 und 48 zugeordnet.

Mit diesem Schwellengenerator 4 kb'nnen unter einer konstanten Impedanz B am Eingang 43 folgende Werte erhalten werden:

- Wenn die Transistoren 45 und 48 durch die vom Befehlskreis 5 kommenden Spannungsstufen gesättigt sind, liegen auf den Kollektoren dieser Transistoren praktisch Null-Potentiale, die Spannung am Ausgang 43 ist KuIl.

- Wenn der Transistor 45 blockiert und der Transistor 48 durch die vom Befehlskreis 5 kommenden Spannungsstufen frei gegeben ist, so weist der Kollektor des Transistors 45 praktisch ein Potential von V auf und der Kollektor des Transistors 48 liegt an Masse, der Ausgang 43 ist dann auf V/4.

- Wenn der Transistor 45 gesättigt ist und der Transistor 48 durch dem Befehlskreis 5 blockiert ist, so weist der Ausgang 43 das Potential v/2 auf.

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- Wenn die beiden Transistoren 45 und 48 beide durch den Befehlskreis 5 blockiert werden, weisen ihre Kollektoren das Potential V auf und der Ausgang 43 weist die Spannung 3/4 V auf.

Natürlich können in bezug auf die möglichen Grenzwerte des jeden untersuchten Punkt des Dokuments darstellenden Signals bei geeigneter Auswahl der Widerstände und der Spannung V die möglichen Stufen des Signals am Ausgang 43 von einer ersten Höchststufe Nl, über eine zweite darunter liegende Stufe N2, dann eine dritte wieder darunter liegende Stufe N3 usw. bis zur Stufe "O" eingestellt werden.

Der Vergleicher 3 wird aus einem Differentialverstärker 30 gebildet. Der Eingang 31 des Vergleichers 3 empfängt die sich aus dem Lesevorgang (Abtastvorrichtung 1 gemäss Fig. 1) ergebende Spannung, der Eingang 32 empfängt die am Ausgang 43 des Schwellengenerators 4 ge3.ieferte Schwellenspannung.

Der Eingang 31 des Vergleichers ist mit dem negativen Eingang des Differentialverstärkers 30 über einen ersten Widerstand 34 tnit dem Wert R/3 verbunden; ein zweiter Widerstand 35 mit dem Wert 2/3 R ist zwischen diesen negativen Eingang und den Ausgang des Verstärkers 30 geschaltet. Der Eingang 32 des Vergleichers 3 ist mit dem positiven Eingang des Verstärkers 30 über einen dritten Widerstand 36 mit dem Wert R/3 verbunden; an diesen positiven Eingang ist ebenfalls ein vierter Widerstand 37 mit dem Viert 2/3 R angeschlossen, der an Masse liegt. Dieser Differentialverstärker 30 liefert auf seinem Eingang eine Spannung,

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die proportional zum Unterschied der auf die Eingänge 31 und gegebenen Spannungen ist* Die Widerstandswerte von 34 bis 37 wurden hier so gewählt, dass sich ein Verstärker rait grosser Stabilität ergibt. Der Ausgang des Differentialverstärkers ist über einen Widerstandsteiler 38 mit der Basis eines NPN-Transistors 39 verbunden, dessen Emitter an Masse liegt; der Kollektor dieses Transistors 39 ist an eine Polarisationsquelle angeschlossen und bildet den Ausgang 33 des Verstärkers 3.

Der auf die Basis des Transistors 39 gegebene Befehl blockiert oder sättigt diesen; das auf dem Ausgang 33 erscheinende Signal nimmt den logischen Wert "1" (Stufe der Polarisationsquelle) ein, wenn die analoge Lesespannung am Eingang 31 höher oder gleich der Schwellenwertspannung am Eingang 32 ist; das Signal am Ausgang 33 nimmt den logischen Wert "O" an, wenn die analoge Lesespannung am Eingang 31 niedriger ist als der auf den Eingang 32 gegebene Schwellenwert·

Das Befehlsorgan 5, das für die Entwicklung der am Ausgang 43 des Generators 4 gelieferten Schwellen sorgt, enthält einen Binärzähler 52, der aus zwei getakteten Kippschaltungen Bl und B2 gebildet wird.

Der Eingang dieses Zählers besteht aus dem Eingang der Kippstufe Bl, der Eingang der Kippstufe B2 ist mit dem Ausgang Ql der Kippstufe Bl verbunden.

Das Weiterrücken des Zählers 52 wird durch ein erstes UND-Gatter 53 bewirkt, von dem ein erster Eingang mit dem Takt-

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geber 6, ein zweiter Eingang über einen Umkehrer 54 mit dem Befehlseingang 51 (Fig. 1), der mit dem Ausgang 33 des Vergleichers 3 verbunden ist, und ein dritter Eingang mit dem Ausgang eines zweiten UND-Gatters 55 über einen Umkehrer 56 verbunden sind. Das UND-Gatter 55 dient zum Dekodieren des binären Zustands "10" des Zählers 52; es weist einen ersten Eingang auf, der mit dem Ausgang Ql der Kippstufe Bl verbunden ist, sowie einen zweiten Eingang, der mit dem Ausgang Q2 der Kippstufe 2 verbunden ist.

Ein UND-Gatter 57 wird für die Nullrückstellung der Kippstufen Bl und B2 des Zählers 52 verwendet. Es weist zwei Eingänge auf: einer ist mit dem Taktgeber 6 verbunden, der andere mit dem Ausgang eines ODER-Gatters 58. Dieses ODER-Gatter 58 empfängt das Ausgangssignal des UND-Gatters 55 für die Dekodierung des Binärzustands "10" des Zählers 52 und das Signal am Eingang 51, das vom Ausgang 33 des Vergleichers 3 stammt.

Die allgemeine Arbeitsweise des Zählers 52 mit den Kippstufen Bl und B2 ist wie folgt:

- Solange der Ausgang 33 des Vergleichers 3 den logischen Zustand "0" aufweist (untersuchter Punkt wird als "weiss" gelesen) und solange der binäre Zustand "10" des Zählers 52 nicht vom UND-Gatter 55 dekodiert wirden ist, lässt das UND-Gatter 53 den Zustand des Zählers 52 um einen Rang weiterrücken, wenn die Stufe des Eingangssignals des Zählers sich ändert, d.h. bei nega-

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tiver Flanke des vom Taktgeber 6 empfangenen Impulses (die Eingänge der getakteten Kippstufen Bl und B2 weisen anfangs einen logischen Zustand "1" auf).

- Wenn der binäre Zustand "10" vom Zähler 52 erreicht wird oder wenn der Ausgang 33 des Vergleichers 3 den logischen Zustand "1" aufweist (untersuchter Punkt wird als "schwarz" interpretiert), ist das UND-Gatter 53 für die Impulse des Taktgebers 6 blockiert, und gleichzeitig wird das UND-Gatter 57 für die Impulse des Taktgebers 6 freigegeben; über den die Stufe "1" aufweisenden Ausgang des ODER-Gatters 58 stellt die steigende Flanke dieses ersten Taktimpulses, der das UND-Gatter 57 durchquert, die Ausgänge Ql und Q2 der Kippstufen auf Null.

Die Arbeitsweise der gesamten Vorrichtung geraäss Fig. 2 für die übertragung von binär kodierten Informationen, die vier Helligkeitsstufen repräsentieren, wird an Hand der Fig. 3 gegeben. Diese Fig. 3 umfasst vier Diagrammgruppen a, b, c, d, die für aufeinanderfolgende Momente der Impulse H des Taktgebers 6 die Entwicklung der Schwellen am Ausgang des Generators 4 für die übertragung von vier betrachteten Helligkeitsstufen (schwarz, dunkelgrau, hellgrau, weiss) in Form von am Ausgang des Vergleichers 3 erhaltenen Binärsignalen darstellen. Links in der Gruppe e wurden die Signalpegel H, Ql, Q2, V43 und V33 in der Zeit an den Ausgängen des Taktgebers 6, der Kippstufen Bl und B2 des Zählers 52, des Schwellengenerators 4 bzw. des Vergleichers 3 dargestellt, wobei das Signal V43 die drei Werte

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Nl, N2, N3, die ungleich Null sind, annehmen kann, die die unteren Grenzschwellenwerte für "schwarz", "dunkelgrau" und "hellgrau" geben; jeder untersuchte Punkt, dessen entsprechende Spannung unter N3 liegt, wird als "weiss" gedeutet.

Bei diesen Diagrammen wird Nl als Referenzschwellenwert {unterer Grenzwert für "schwarz") gewählt, bei dem der Zahler 52 auf Null steht (Ql = Q2 = O), die Entwicklung der Stufen wird durch den Zähler 52 schrittweise in Richtung auf abnehmende Werte gesteuert. Für all diese Diagramme wird der Zähler 52 als anfänglich auf Null stehend betrachtet, der Ausgang 43 des Schwellengenerators 4 wird deshalb durch die beiden blockierten Transistoren 45 und 48 auf Nl eingestellt.

Die Diagramme a entsprechen einem weissen Bereich, der auf dem Dokument S3^rnchron mit den Impulsen H des Taktgebers 6 untersucht wird und dessen entsprechende Spannung unter N3 liegt.

Beim ersten Impuls H des Taktgebers 6 stellt die Stufe Nl, mit der die der untersuchten weissen Zone entsprechende Spannung verglichen wird, den Ausgang des Vergleichers 3 auf "0^:? (V33 = 0). Die fallende Flanke dieses ersten Impulses H lässt den Ausgang Ql auf "1" übergehen, der Ausgang Q2 bleibt auf "0": der Transistor 45 wird gesättigt, der Transistor bleibt blockiert, und das Signal v"43 geht von der Referenzschwellenstufe Nl auf die Stufe N2 über. Wenn die dem während des

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zweiten Impulses H des Taktgebers 6 untersuchten weissen Punktentsprechende Spannung unter N2 liegt, "bleibt das Signal V33 am Ausgang des Vergleichers auf Null. Die fallende Planke dieses zweiten Impulses H lässt den Ausgang Q1 von "1" auf "O" Übergehen, der Eingang der Kippstufe B2 geht daher auf Null über und stellt den Ausgang Q2 auf "1"» Der Transistor 45 wird blokkiert, während der Transistor 48 freigegeben wird, das Ausgangssignal V43 des Generators 4 geht deshalb von der Stufe N2 auf die Stufe I\ß über; das Signal V33 bleibt auf Null.

Der durch das UND-Gatter 45 dekodierte Binärzustand "10" des Zählers 52 lässt-über den Umkehrer 56 das UND-Gatter 53 für das Vorrücken des Zählerzustands 52 blockieren, gibt jedoch das UND-Gatter 57 für den dritten Taktimpuls frei. Der Zähler 52 wird auf Null gestellt, die Ausgänge Q1 und Q2 der Zippstufen befinden sich im Zustand ¹¹O" und die Stufe am Ausgang 43 nimmt wieder die höchste Stufe N1 einj ein neuer Zählzyklus wird durchgeführt.

Die Verwendung eines zyklischen Binärzählers mit drei möglichen Zustanden (00, 01, 10) bewirkt, dass die Vorrichtung nicht auf der Stufe N3 bleibt, die die Höchstschwelle für "weiss" festlegt, so dass die Vorrichtung nur eine geringe Empfindlichkeit gegenüber dem Grundpegel des untersuchten Dokuments aufweist.

Die Diagramme b entsprechen einem untersuchten hellgrauen Bereich, dessen entsprechende Spannung zwischen N2 und N3 liegt.

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Der Vergleich der "hellgrau" entsprechenden Spannung beim ersten Impuls H des Taktgebers 6 und der Referenzschwellenstufe HI j die am Ausgang 43 vorliegt, ergibt ein Signal V33 mit dem Zustand "0". Die fallende Flanke dieses ersten Impulses H lässt den Ausgang QI.von B1 auf "1" übergehen, die Schwellenstufe V43 geht von F1 auf Έ2 über. Das Vergleichssignal am Ausgang 33 bleibt beim Eintreffen des zweiten Impulses H des Taktgebers 6 auf "0", Die fallende Planke dieses zweiten Impulses lässt den Sustand des Zählers 52 um eins Weiterrückens der Ausgang Q1 von B1 geht auf "O" über, der Ausgang Q2 von B2 nimmt den Zustand "1" an, was am Ausgang 43 den Übergang der Schwelle zur Stufe N3 bewirkt. Dieser Übergang auf die Stufe N3, die niedriger ist als die dem untersuchten Punkt entsprechende Spannung^ stellt den Ausgang 33 des Vergleichers auf den Zustand "1" ein. Beim dritten Impuls H des Taktgebers wird das IMD-Gatter 53 durch den Ausgang des Umkehrers 54 blökkiertj dageben ist das ODER-Gatter 58 durchlässig und gibt das ÜM)-Gatter 57 frei, wodurch die Kippstufen B1 und B2 auf "0" zurückgestellt werden, die den Ausgang 43 des Schwellengenerators auf die Stufe F1 zurückgehen lassen.

Die Diagramme c entsprechen einer dunkelgrauen Zone, deren entsprechende Spannung zwischen N1 und N2 liegt.

Beim ersten Impuls H des Taktgebers 6 wird die "dunkelgrau" entsprechende Spannung mit der am Ausgang 43 (der Zähler weist den Zustand Null auf) vorhandenen Referenzschwellen-

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stufe N1 verglichen. Der Ausgang V33 des Vergleichers 3 "befindet sich auf der Stufe "0". Der Ausgang Q1 der Kippstufe B1 nimmt mit der abfallenden Planke des ersten Impulses den Zustand "1" an und lässt das Signal am Ausgang 43 des Schwellengenerators 4 auf die Stufe N2 gelangen, der Ausgang 33 des Vergleichers 3 nimmt daraufhin den Wert "1" an. Beim zweiten Impuls H des Taktgebers ist das UND-Gatter 53 blockiert, das UND-Gatter 57 ist durchlässig für das Ausgangs signal des ODEI?- Gatters 58, und der Zähler wird unter der steigenden Flanke dieses zweiten Impulses H auf Null zurückgestellt, die Schwellenstufe am Ausgang 43 geht auf N1 zurück. Dasselbe Verfahren wird daraufhin wiederholt. In diesem Fall bleibt der Ausgang Q2 der· Kippstufe B2 auf "0".

Die Diagramme d entsprechen einem überprüften 'schwarzen" Bereich, dessen entsprechende Spannung über IT1 liegt.

Der Zähler 52 befindet sich im Zustand Null und das Anfangssignal V43 auf der Stufe N1. Der Vergleich der "schwarz" entsprechenden Spannung und der Stufe Fl stellt den Ausgang 33 des Vergleichers 3 auf den Zustand "1" ein. Der erste Impuls H, der diesem ersten untersuchten Punkt entspricht, durchläuft das UND-Gatter 57, das durch das das Signal V33 empfangende ODEE-Gatter 58 freigegeben wurde. Die Kippstufen B1 und B2 bewahren ihren Zustand "0", und dasselbe Verfahren wird für die folgenden "sch.wa.rzen¹¹ Punkte angewendet.

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Xo

Die Diagramme der Pig. 3 zeigen, dass die aus einer Folge von schwarzen oder weissen Punkten gebildeten Oberflächen mit dem bei der Abtastung festgestellten Helligkeitswert wiedergegeben werden, während die Flächen mit dazwischen liegenden Helligkeitsstufen nicht direkt als solche wiedergegeben werden. Mit anderen Worten erzeugt die Vorrichtung einen Kaster, in dem ein schwarzer Punkt als schwarzer und ein weisser als weisser gedeutet wird und durch soviele Signale "1" bzw. "O" übertragen wird, wie aufeinanderfolgende Punkte in diesen schwarzen bzw. weissen Flächen überprüft werden j dahingegen wird ein dunkelgrauer Punkt als eine Wiederholungsfolge eines schwarzen und eines weissen Punktes und ein hellgrau als eine Y/iederho lungs folge eines schwarzen Punktes und dreier weisser Punkte gedeutet, wobei die aufeinanderfolgenden Punkte in diesen beiden Helligkeitsstufen durch entsprechend viele Signale übertragen werden (0 1 0 1 0 ... bzw. 000100010...).

Im Auge erzeugt die Gesamtheit der wiedergegebenen Bereiche den Eindruck von Halbtönen. Es ist zu bemerken, dass diese Vorrichtung die Tendenz hat, zur Schwelle für "schwarz" ΕΓ1 zurückzukehren, die als Referenzschwellenwert gewählt wurde und der eine Arbeitsweise entspricht, die eine Wiedergabe mit hoher Bildschärfe bewirkt.

In Fig. 4 wird eine Kodiervorrichtung dargestellt, mit der fünf Helligkeitswerte wiedergegeben werden können; dabei arbeitet die Vorrichtung mit vier Vergleichsschwellen oder -stufen. Diese Kodiervorrichtung entspricht der in Fig. 1

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gezeigten. Zur Vereinfachung der Beschreibung der Ausführung gemäss Fig. 4 werden die Bauteile, die ihre Entsprechungen in Fig. 2 haben, mit denselben Referenzen bezeichnet.

Der Schwellengenerator 4 enthält ausser dem aus den Widerständen 41, 42, 44 und 47 gemäss Fig. 2 gebildeten und den beiden Umschalttransistören 45 und 48, die gesättigt oder blockiert werdenk"dnnen_; zugeordneten ,Widerstandsnetz einen Widerstand 24 mit dem Wert R, einen Y/iderstand 25 mit dem Wert 2R und einen dritten Transistor 26, der zwischen den Widerstand 47 und den Ausgang 43 als Unterbrecher geschaltet ist. Der Tiansistor 26 wird durch ein vom Befehlskreis 5 geliefertes und auf seine Basis geleitetes Signal gesättigt oder blockiert« Der Emitter dieses Transistors 26 liegt an Masse; sein Kollektor ist Über den ?/iderstand 25 mit dem Ausgang 43 verbunden. Der Widerstand 24 ist zwischen den Anschluss der Widerstände 42 und 47 und den Anschluss des Widerstandes 25 geschaltet und an den Ausgang 43 angeschlossen. Ein solcher Schwellengeneratorschaltkreis 4 ermöglicht es, durch die verschiedenen Steuerkombinationen der drei Transistoren acht verschiedene Schwellenstufen zu erhalten, unter denen vier Stufen, wie nachfolgend beschrieben, für die Unterscheidung von fünf verschiedenen Helligkeitsstufen des wiederzugebenden untersuchten Dokuments verwendet werden.

Der Vergleicher 3 ist derselbe wie in Fig. 2.

Der Befehlsschaltkreis 5 enthält ausser dem Zähler 52,

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der aus den getakteten Kippstufen B1 und B2 und den zugeordneten logischea^Gattern 53 "bis 58 gebildet wirdj eine dritte Kippstufe B3, deren Eingang mit dem Ausgang eines UND-Gatters 62 verbunden ist.

Das UND-Gatter 62 empfängt die Impulse des Taktgebers 6 und das vom Eingang 51 des BefehlsSchaltkreises 5 stammende Signal. Die Hullrückstellung dieser Kippstufe B3 wird durch ein UND-Gatter 63 bewirkt, das einerseits die Impulse des Taktgebers 6 über einen Umkehrer 64 und andererseits das vom umkehrer 54, der mit dem Eingang 51 des BefehlsSchaltkreises 5 verbunden ist, stammende Signal empfängtj diese Hullrückstellung der Kippstufe B3 geschieht bei abfallenden Flanken der Impulse des Taktgebers 6. Die Schaltung enthält ein zusätzliches ÜJMD-Gatter 65, das das Weiterrucken des Zahlers 52 mit den Kipp stufen B1 und B2 beim Arbeiten der Kippstufe B3 verhindertj dieses UND-Gatter 65 ist in die Verbindung zwischen Taktgeber 6 und die UND-Gatter 53 und 57 geschaltet.

Die Verbindungen zwischen den Ausgängen des Zählers 52 und dem Schwellengenerator 4 werden im Vergleich zur Schaltung gemäss Pig. 2 leicht verändert. Der Ausgang Q1 der Kippstufe B1 des Zählers 52 wird' zur Steuerung des Transistors 45 des Schwellengenerators 4 über ein erstes NAND-Gatter 66 verwendet, der Ausgang Q2 der Kippstufe B2 wirkt über ein zweites NAND-Gatter 6? auf den Transistor 48 ein. Der Transistor 26 wird über den Ausgang eines dritten NAND-Gatters 68 gesteuert.

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das die auf den Eingang gegebenen und am Ausgang Q3 der Kippstufe B3 gelieferten Signale empfängt. Dieses Ausgangssignal des NAKD-Gatters 68 wird ebenfalls auf einen zweiten Eingang jedes der beiden FAlTO-Gatter 66 und 67 geleitet.

Die Arbeitsweise der Schaltung gemäss Pig. 4 wird nachfolgend unter Berücksichtigung des Zustande der Kippstufen B1, B2 und B3, die den Schwellengenerator 4 steuern, erläutert.

Beim Zähler 52 handelt es sich um einen zyklischen BinarzShler dritter Ordnung? mit ihm kann die Entwicklung der Schwelle am Ausgang 43 cLes Schwellengenerators ausgehend von einem B.eferenzschwellenwert für die drei Zustande (00, 01 _s 10), die er einnehmen kann, in ein und derselben Richtung (hier für abnehmende Werte) erreicht werden. Die diesem Zähler 52 zugeordnete Kippstufe B3 ermöglicht eine Entwicklung um einen Schritt im entgegengesetzten Sinne (mit steigendem Wert) der Schwelle am Ausgang 43 des Generators 4 ausgehend von diesem Referenzschwellenwert.

Fig. 5 zeigt Diagramme, mit denen diese Arbeitsweise erklärt wird. Die Diagramme a bis d und f stellen Ausgangssignale S66, S67 und S68 des Befehlsschaltkreises 5, die entsprechende Entwicklung der Stufen am Ausgang 43 des Generators 4 und das Signal V33 am Ausgang des Vergleichers 3 dar; die Pegel dieser Signale werden in der Spalte e ia Abhängigkeit von der Zeit angegeben.

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Bei allen diesen Diagrammen stehen die Zähler 52 mit den Kippstufen B1 und B2 und die Kippstufe B3 anfangs auf Null; der Ausgang des HiM¹ID- Gatte rs 68 steht auf "1", die Ausgänge der NAND-Gatter 66 und 61 auf "0". Die Transistoren 45 und 48 sind blockiert, der Transistor 26 ist durchlässig., der Ausgang 43 des Schwellengenerators 4 nimmt einen Wert j + w an, der den Referenzschwellenwert bildet.

Zu Beginn sei angenommen, dass der Eingang 51 auf Null bleibt, damit die Kippstufe B3 auf Null blockiert wird, deren Ausgang Q3 im Zustand "1" das UND-Gatter 65 freigibt, damit der Zähler 52 durch die vom Taktgeber 6 stammenden Impulse weitergerückt werden kann. Wenn der Zähler 52 bei fallender Flanke des Impulses des Taktgebers 6 um eine Stelle weiterrückt, geht der Ausgang Q1 der Kippstufe B1 von "1" auf "0" über, was zu einem Erscheinen eines Zustands "1" am Ausgang des NAND-Gatters 66 führty wodurch der Transistor 45 freigegeben wird. Der Transistor 48 bleibt blockiert, der Transistor 26 ist durchlässig; der Ausgang 43 nimmt daraufhin der Wert χ an.

Bei fallender Flanke des Impulses des Taktgebers 6 rückt der Zähler 52 noch einmal um eine Stelle vor und lässt den Ausgang 01 auf den Zustand "1" übergehen, während der Ausgang Q2 den Zustand "0" annimmt. Der Ausgang des NAND-Gatters 66 nimmt den Wert ¹¹O" an₅ der Ausgang des NAND-Gatters 67 den Wert "1". Der Transistor 45 ist dann blockiert, der Transistor 48 ist frei und der Transistor 46 bleibt durchlässig. Der Ausgang

jrators 4 nimmt d
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43 äes Schwellengenerators 4 nimmt den Wert -n an,

Beim Eintreffen eines weiteren Taktimpulses stellt "bei steigender Planke dieses Impulses der durch das UND-Gatter 55 festgestellte Zustand des Zahlers 52 die Kippstufen B1 und B2 durch das UND-Gatter 57 auf "O" zurück; der Ausgang des Schwellengenerators 4 nimmt den Eeferenzschwellenwert τ + π an.

Die Nullrückstellung des Zählers 52 kann auch vor Einnähme des Zustands "O" des Ausgangs Q1 der Kippstufe B1 und des Zustande "1" des Ausgangs Q2 von B2 hervorgerufen werden. Das Auftauchen eines Signals mit dem Wert "1" am Eingang 51 des Befehlschaltkreises 5 stellt den Ausgang des ODEB-Gatters 58 auf "1" und gibt das UND-Gatter 57 zur Nullrücksteilung des Zählers 52 für den folgenden Taktimpuls frei. Die Nullrückstellung des Zählers 52 wird bei steigender Planke dieses Taktimpulses erreicht, die Ausgänge Q1 und Q2 weisen den Zustand ¹¹O" auf.

Es ist darüber hinaus darauf hinzuweisen, dass wenn der Eingang 51 den Zustand "1" aufweist, das UND-Gatter 52 für die Taktimpulse H durchlässig ist. Bei fallender Planke dieses ersten Taktimpulses geht der Ausgang Q3 vom Zustand "0" auf den Zustand "1" über? Q3 befindet sieh dann auf ITuIl und blockiert das UND-Gatter 65, das einen Zustand "0" auf den entsprechenden Eingang des UND-Gatters 53 leitet. Der Eingang der Kippstufe B3 bleibt bis zum Eintreffen des zweiten Taktimpulses auf Null, so dass der Ausgang des NAND-Gatters 68 erst bei steigender Planke dieses zweiten Taktimpulses von "1" auf "0" übergeht. Gleich-

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zeitig wird der Transistor 26 blockiert, während der Ausgang mit der Stufe "O" des NAND-Gatter© 68 die Ausg'dnge der NAND-Gatter 66 und 67 auf "1" übergehen lässt und somit die Transistoren 45 und 48 freigibt. Der Schwellengenerator liefert dann auf dem Ausgang 43 ein Signal -p« Wenn der Eingang 51 des Befehlsschaltkreises 5 auf "1" bleibt, geht der Ausgang Q3 der Kippstufe B3 bei fallender Planke des zweiten Taktimpulses, der auf ihren Eingang gegeben wurde, vom Zustand "1" auf den Zustand "0" über; wenn der Eingang 51 auf "0" übergeht, wird die Nullrückstellung der Kippstufe B3 durch das UND-Gatter 63 bewirkt, das beim Eintreffen der fallenden Planke dieses zweiten Taktimpulses freigegeben wurde. Indem so der Ausgang Q3 den Wert "0." annimmt, ist der Ausgang des NAND-Gatters 66 im Zustand "1" und die Ausgänge der NAND-Gatter 66 und 6? befinden sich im Zustand ¹¹O" j bei diesen Werten liefert der Schwellengenerator 4 am Ausgang 43 den Referenzschwellenwert τ + tt·

Sin Zählen der Taktimpulse durch die Kippstufe B1 und B2 kann beginnen, wenn der Eingang 51 auf ¹¹O" ist (die UND-Gatter 65 und 53 sind dann durchlässig); falls der Eingang 51 den Zustand "1" beibehält, läuft ein weiteres Umkippen des Ausgangs Q3 von B3 ab.

Selbstverständlich entsprechen beim Arbeiten dieser Vorrichtung die Schwellenstufen ö"> T + π» τ ^³¹^- 7?> ^di^e ^ Ausgang des Schwellengenerators 4 erhalten v/erden, den entsprechenden Grenz spannungen j die die wiederzugebenden He llxgke its stufen repräsentieren. In den Diagrammen der Fig. 5 werden diese Stufen

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mit N4, Nl, N2 bzw. N3 bezeichnet, von denen Wl der Referenzschwellenwert ist, der mit fallenden Werten bis N3 entwickelt wird, um eine Entwicklung der Helligkeitsstufen von "mittelgrau" zu "hellgrau" und "weiss", und mit steigenden Werten bis N4 entwickelt wird, um die Entwicklung von "dunkelgrau" zu "schwarz" darzustellen.

Es folgt nun eine ergänzende Erklärung der Diagramme der Fig. 5.

Bei den Diagrammen a wurde ein weisser Bereich auf dem untersuchten Dokument angenommen, dessen entsprechende Spannung unter N3 liegt.

Die Entwicklung der Stufen am Ausgang 43 des Schwellengenerators verläuft von Nl bis N3 durch Vorrücken des Zählers 52 allein vom Zustand "00" zum Zustand "10", wobei diese Zustände den Ausgängen Q2 und Ql entnommen werden und sich auf den Ausgängen der NAND-Gatter 67 und 66 wiederfinden, die jeweils mit einem auf dem Zustand "1" befindlichen Eingang mit dem NAND-Gatter 68 verbunden sind.

In diesem Fall bleibt das Ausgangssignal des Vergleichers 3 auf Null und stellt so "weiss" dar.

Bei den Diagrammen b wurde eine hellgraue Zone angenommen, deren entsprechende Spannung zwischen N2 und N3 liegt. Die Entwicklung des Zählers 52 is dieselbe wie im vorausgegangenen Fall, jedoch wird die Nullrückstellung des Zählers 52 beim Eintreffen des Zustande "10" sowohl durch das UND-Gatter 55, das

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diesen Zustand dekodiert, als auch durch das Vorhandensein eines Signals ^5:1" am Ausgang 33 des Vergleichers 3 bewirkt, wenn die Schwelle am Ausgang 43 den Wert N3 annimmt.

Bei den Diagrammen c wurde eine mittelgraue Zone betrachtet, deren entsprechende Spannung zwischen Nl und N2 liegt. In diesem Falle geht der Zähler 52 vom Zustand "00" zum Zustand "01" über, für den die Schwelle am Ausgang 43 von Nl auf N2 übergeht. Das Eintreffen der Schwelle N2 am Ausgang 43 stellt den Ausgang 33 des Vergleichers 3 auf "1" und lässt den Zähler 52 auf "0" übergehen.

Bei den Diagrammen d wurde ein dunkelgrauer Bereich mit einer entsprechenden Spannung zwischen Nl und N4 angenommen. Der Zähler 52 kann keinen Taktimpuls empfangen, da das Vorhandensein eines Signals "1" am Ausgang 33 des Vergleichers über den Umkehrer 54 das UND-Gatter 53 blockiert. Das Signal "1" gibt das UND-Gatter 62 frei und der Ausgang der Kippstufe B3 geht bei fallender Flanke des ersten Taktimpulses auf "1" über, während der Zusammenfall dieses Signals "1" auf Q3 mit einem Signal "1" am Ausgang des UND-Gatters 62 beim zweiten Taktimpuls das Signal V43 auf die Schwelle N4 übergehen lässt. Der Ausgang des Vergleichers nimmt den Wert "0" wieder an und stellt die Kippstufe B3 wieder auf "0" (UND-Gatter 63 ist durchlässig, sobald die negative Flanke des zweiten Taktimpulses auftaucht) und das Signal V43 auf Nl zurück. Derselbe Entwicklungsprozess des Ausgangs der Kippstufe B3 und der Schwelle V43 wird wiederholt.

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Bei den Diagrammen f wurde eine schwarze Zone betrachtet, deren entsprechende Spannung über N4 liegt. Der Zähler 52 bleibt auf Null, da das UND-Gatter 53 durch das Vergleichssignal V33 dieser Spannung mit der Referenzschwellenstufe Nl blokkiert wird. Die dem Ausgang der Kippstufe B3 und dem Ausgang 43 des Schwellengenerators 4 entnommenen Stufen entwickeln sich in derselben Weise wie im vorhergehenden Fall (der Ausgang Q3 von B3 wird hier durch die auf seinem Eingang über das für diese Impulse freigegebene Gatter 62 empfangenen Taktimpulse auf Null zurückgestellt). Der Ausgang des Vergleichers bleibt auf "1".

Die erfindungsgemässe Vorrichtung stellt ein Rasterorgan dar, das für eine Folge von untersuchten Elementarpunkten eine veränderliche Anzahl von Signalen "1" (denen die schwarzen Punkte bei der Wiedergabe entsprechen) in Abhängigkeit von der Helligkeit der untersuchten Punkte überträgt. Diese Vorrichtung

bietet insbesondere folgende grosso Vorteile:

- sie erhöht nicht die Anzahl der zu übertragenden Bits bei der Untersuchung von N Punkten im Verhältnis zu einer Kodiervorrichtung für zwei Helligkeitsstufen; die übertragung von N Informationen, die η Helligkeitsstufen entsprechen, geschieht mit einer .Anzahl von N Bits;

- beim Dekodierer für die Rückgewinnung der übertragenen Informationen handelt es sich um eine herkömmliche Bauart, die nach dem "alles oder nichts"-Prinzip arbeitet;

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-·■ die Bildschärfe für "schwarz" und "weiss" entspricht bei der Wiedergabe der Bildschärfe bei der Abtastung, ein Bildschärfeverlust bei der Wiedergabe ergibt sich lediglich für die Zwi~
schenhelligkeiten, was für die Rückgewinnung von Informationen kaum nachteilig ist.

Im Rahmen der Erfindung können die verwendeten Schaltkreise natürlich auch so vorgesehen werden, dass mit ihnen
eine binär kodierte Informationsübertragung zur Wiedergabe
einer anderen Anzahl von Helligkeitsstufen möglich ist, als
die für die beschriebene Ausführungsform gewählte Zahl von Helligkeitsstufen.

- Patentansprüche
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Claims

PATENTANSPRÜCHE

^rl) Vorrichtung zur binären Kodierung von Informationen, die auf einem wiederzugebenden Dokument mit verschiedenen Helligkeitsstufen vorhanden sind, insbesondere für eine Faksimile-Anlage, mit einem Organ zur Abtastung von aufeinanderfolgenden Elementarpunkten des Dokuments, wobei für jeden untersuchten Punkt eine analoge Lesespannung erarbeitet wird, mit einem Vergleichsspannungsgenerator, der veränderlich ist und einem Steuerorgan zugeordnet ist, und mit einem Vergleicher, der die analoge Spannung und die Vergleichsspannung empfängt und ein sich aus dem Vergleich ergebendes Binärsignal "O" oder "1" erstellt, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerorgan (5) des Generators (4) im wesentlichen einerseits aus einem Binärzähler (52), der einem mit dem Abtastorgan synchronisierten Taktgeber (6) zugeordnet ist, und andererseits aus einer Logikschaltung (53 bis 58) besteht, die den Taktgeber mit dem Zähler (52) verbindet und erste Mittel (53) zur Entwicklungssteuerung des Zählers von einem ersten Zustand zu einem zweiten Zustand enthält, wobei diese ersten Mittel (53) ihrerseits durch das Vorhandensein eines der am Ausgang des Vergleichers (3) vorliegenden Vergleichsbinärsignale, eines sog. ersten Binärsignals, konditioniert werden, sowie zweite Mittel (57) enthält, mit denen der Zähler (52) zwangsläufig auf den ersten Zustand eingestellt wird und die über ein ODER-Gatter (58) durch ein drittes Mittel (55), das die Dekodierung des zweiten

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Zustands des Zählers (52) bewirkt, oder durch das Auftauchen eines zweiten Vergleichs-Binärsignals am Ausgang des Zählers (52) gesteuert werden, wobei der von diesem Zähler eingenommene Zustand die Entwicklung der Referenzspannung zwischen einer ersten bestimmten und einer zweiten bestimmten Stufe steuert, die dem ersten bzw. zweiten Zustand dieses Zählers entsprechen.
2. Vorrichtung gemäss Anspruch 1,dadurch ge kennzeichnet, dass der Vergleichsspannungsgenerator mehrere Transistoren (45, 48) enthält, die jeweils von den logischen Zuständen der Ausgänge des Steuerorgans (5) beeinflusst werden, wobei jeder Transistor als Schalter zwischen eine konstante Spannungsquelle und die Masse in einer Gruppe von Widerstandsnetzen geschaltet ist und diese mit einem Ausgang verbindet.
3. Vorrichtung gemäss einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Binärzähler (52) aus zwei Kippstufen (Bl, B2) gebildet wird, die getaktet sind und mit abnehmendem Wert eine schrittweise Veränderung der Vergleichsspannung ausgehend von der ersten Stufe bis zu einer zweiten Stufe steuern, die dem maximalen Schwellwert der "weiss" darstellenden Spannung entspricht, um so die Kodierung von Informationen für mindestens vier verschiedene Helligkeitsstufen zu ermöglichen.
4. Vorrichtung gemäss Anspruch 3,dadurch ge kennzeichnet, dass die ersten Steuermittel (53) für die Entwicklung des Zählers ein erstes UND-Gatter mit drei an

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den Taktgeber (6), über einen ersten Umkehrer (54) an den Ausgang des Vergleichers (3) bzvj. über einen zweiten Umkehrer (56) an den Ausgang des dritten Mittels (55) zum Dekodieren des zweiten Zustands des Zählers angeschlossenen Eingängen umfassen und dass die zweiten Mittel (57) zur zwangsläufigen Einstellung des Zählers (52) auf den ersten Zustand ein zweites UND-Gatter mit zwei an den Taktgeber (6) bzw. den Ausgang des ODER-Gatters (58), das mit dem dritten Mittel (55) zum Dekodieren des zweiten Zustands des Zählers sowie mit dem Ausgang des Vergleichers (3) verbunden ist, angeschlossenen Eingängen umfassen.
5. Vorrichtung gemäss einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerorgan des Vergleichsspannungsgenerators darüber hinaus eine durch den Taktgeber (6) und das zweite vom Vergleicher (3), der die zwangsläufige Einstellung des Zählers (52) auf den ersten Zustand bewirkt, gelieferte Vergleichsbinärsignal gesteuerte Hilfskippstufe (B3), deren Nullrückstellung darüber hinaus durch das erste vom Vergleicher (3) gelieferte Binärsignal veranlasst xiiird, und logische Verbindungsmittel (66 bis 68) enthält, mit denen die Ausgänge des Vergleichers (52) und der Hilfskippstufe (B3) mit dem Vergleichsspannungsgenerator verbunden werden, um die schrittweise Entwicklung der Vergleichsspannung einerseits in ein und derselben Richtung von der ersten bestimmten Stufe zur zweiten bestimmten minimalen Stufe und andererseits im gegengesetzten Sinne von der ersten bestimmten Stufe zu einer dritten maximalen Stufe zu bewirken.

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6. Torrichtung gemäss Anspruch 5,dadurch ge kennzeichnet, dass die logischen Verbindungsmittel (66 bis 68), mit denen die Ausgange des Zählers (52) und der Kippstufe (B3} mit dem Vcr^kichsspannungsgenerator verbunden werden, aus logischen NÄND-Gattern gebildet werden, wobei das der Hilfskippstufe (B3) zugeordnete NAND-Gatter (68) mit seinen Eingängen an den Eingang und an den direkten Ausgang der Hilfskippstufe (B3), die dem Binärzähler (52) zugeordneten NAND-Gatter (66, 67) mit ihren jeweiligen ersten Eingängen an die umgekehrten Eingänge des Zählers (52) und mit ihren zweiten Eingangen gemeinsam an das der Hilfskippstufe (B3) zugeordnete NAND-Gatter (68) angeschlossen sind.
7. Vorrichtung gemäss Anspruch 6,dadurch ge kennzeichnet, dass sie darüber hinaus ein drittes UND-Gatter (65) zur Sperrung der ersten Mittel (53) für die Entwicklung des Zählers vom ersten Zustand zum zweiten Zustand enthält, das zxtfischen den Taktgeber (6) und die ersten Mittel (53) geschaltet ist und durch den umgekehrten Ausgang der Hilfskippstufe (B3) gesteuert wird.

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