DE2420991C2 - Vorrichtung zur Binärkodierung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Faksimile-Übertragungssysteme. In diesen Systemen wird ein an einem entfernten Ort zu reproduzierende» Dokument in einem Sender abgetastet, der eine Polge von elektrischen Signalen liefert, die den auf dem Dokument vorhandenen Informationen entsprechen. Diese elektrischen Signale werden über einen ObertragungskanfJ, beispielsweise eine Telefonleitung, vom Sendet zum Empfinger weitergeleitet, in dem die empfangenen elektrischen Signale zur Wiedergabe des abgetasteten Dokuments Markierelemente betitigen. Selbstverstimfllth wird for eine Synchronisierung zwischen dem scndtseitigen

Lesevorgang und der empföngerseitigen Rückgewinnung des Dokumenteninhaltes gesorgt.

Pie Erfindung bezieht sich insbesondere auf die Kodierung der auf dem abgetesteten 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 weiden; 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 Halbtöne entweder als schwarz oder als weiß wiedergegeben werden.

Die Wiedergabe von auf einem zu übertragenden Dokument enthaltenen Haibtönen wird auf bekannte Weise durch sendeseitige Kodierung der Licntstärke jedes untersuchten Elementarpunktes in Form eines Wortes von π Bits erreicht. Es ist klar, daß diese Lösung zu einer beträchtlichen Menge von zum Empfänger zu übertragenden Binärelementen führt. Bei einem Dokument von Wuntersuchten Elementarpunkten beträgt die Menge der Binärelemente oder Bits zwei NBiXs für vier Farbtöne (schwarz, weiß und zwei Halbtöne), drei JVBits für acht Töne (schwarz, weiß und sechs Halbtöne) und ganz allgemein η ■ N Bits für 2" Helligkeitsstufen. Empfängerseitig muß ein geeigneter Dekodierer vorgesehen werden, mit dem, ausgehend von der empfangenen Bitfolge, die die A/Binärwörter mit 2,3... oder η Bits bilden, die N untersuchten Punkte zurückgewonnen werden können.

Abgesehen von der Tatsache, daß diese Lösung im Sender und im Empfänger zu komplizierten Kodierungs- und Dekodierungsorganen 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.

Eine vereinfachte Lösung dieser Aufgabe, die beispielsweise aus der DE-OS 2017431 bekannt ist, besteht darin, dem Empfänger nur Schwarzweißsignale zuzuführen und Grautöne durch Schwarzweißfolgen abgestuften Schaltverhältnisses nachzubilden. Hierzu wird das analoge Bildsignal mit einem Sägezahnsignal verglichen. Dabei entsteht eine Binärimpulsfolge, deren Zeitverhältnis zwischen »1 «-Zustand und »O«-Zustand bei konstanter, durch das Sägezahnsignal bestimmter Frequenz von der Amplitude der Analogspannung abhängt Bei der Aufzeichnung entstehen also Flecken unterschiedlicher Größe, je nach dem Grauwert des Analogsignals.

Eine solche Vorrichtung bildet also analog, d.h. kontinuierlich, die Signalamplitude in eine Impulsbreite linear ab. Eine Änderung der Abbildungsfunktion zur Anpassung an physiologische Gegebenheiten des menschlichen Auges ist nicht ohne weiteres möglich. Andererseits bildet die. Stufenlosigkeit der Nachfuhrung der Inipulsbreite keinen nennenswerten Vorteil, da die Fähigkeit des menschlichen Auges, die Dichte eines SchwarzweiBmusters in einen Grauwert umzusetzen, nicht mit hoher Empfindlichkeit ausgestattet ist.
Aus der DE-OS 2017 432 ist dasselbe Prinzip bekannt, wobei jedoch nur vier Grauwerte unterschieden Werden. Das Analogsignal wird vier Schwellwertschaltern angeboten, denen je ein eigener Impulsgenerator unterschiedlicher Frequenz bzw, geeigneten Schaltverhältnisses nachgeordnet ist Die zugeordnete

ίο Vorrichtung ist aufwendig, da sie mehrere Impulsgeneratoren und Schwellwertschalter benötigt

Aus der DE-OS 20 20 639 ist weiter ein Verfahren zur Übertragung und Wiedergabe von Bildvorlagen bekannt bei dem das Analogsignal sendeseitig digitalisiert wird, die Folgen von den diskreten Grauwerten zugeordneten digitalisierten Werten übertragen werden und empfangsseitig aus diesen Werten geeignete Binärimpulsfolgen zur Wiedergabe erstellt werden. Auch hier wird also ein Graueindruck durch die variable

Dichte oder Breite schwarzer Punkte auf weißem Untergrund simuliert Wie im vorhergehenden Fall sind

für jeden Grauwert eigene ImpuL'ianeraturen zur

Erzeugung des gewünschten Musters voi"gr sehen. Ergänzend sei noch auf die DE-AS 18 09 357

hingewiesen, die ein Verfahren zur Wiedergabe von Fernsehbildern auf einer Bildröhre ohne Helligkeitsmodulierung beschreibt Um eine Helligkeitsmodulierung zu simulieren, werden nur die den hellsten Bildpunkten entsprechenden Signale der Bildröhre bei jedem Bildabtastzyklus zugeführt, während Signale betreffend einen dunkleren Bildpunkt nur bei jeden* zweiten oder dritten Bildabtastzyklus zur Anzeige gelangen. Hier wird also die bekannte zeitliche Trägheit des Auges ausgenutzt Die periodische Ausblendung von Signalen, die nicht bei jedem Bildabtastzyklus geschrieben werden sollen, erfolgt in einer steuerbaren Schwellwertschaltung, die auf das Analogsignal in aufeinanderfolgenden Bildzyklen unterschiedliche Schwcllwerte anwendet

Die Erfindung hat zum Ziel, eine Vorrich.ung ter in der DE-OS 20 17 432 genannten Art in Richtung auf eine einfachere und damit betriebssicherere Schaltung zur Urzeugung der einzelnen binären Impulsfolgen gemäß dem zu simulierenden Grauwert zu verbessern.

Dieses Ziel wird durch die im Anspruch 1 wiedergegebene Vorrrichtung gelöst Bezüglich von Merkmalen bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung wird auf die Unteransprüche verwiesen.
Durch die erfindungsgemäße Rückkopplung des

so Vergleichsergebnisses auf den die einzelnen Vergleichsschwellen erzeugenden Zähler ergibt sich ein Betriebsverhalten dieses Zählers, aus dem sich ohne weiteres sämtliche Binärimpulsfolgen ergeben. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich auch noch dadurch aus, daß si.* nur ein einziges analoges Glied, nämlich einen

Komparator besitzt während in der zuletzt genannten Druckschrift je ein Schwellwertschalter fclr jeden Grauton vorgesehen sein muß. Die Erfindung wird im Verlauf der nachfolgend an

Hand der beigefügten Zeichnungen gegebenen Beschreibung eines Ausführungsbeispiels verdeutlicht:

Fig. 1 stellt ein Übersichtsschaltbild einer Faksimile-Übertragungsanlage mit der erfindungsgemftßen Kodiervorrichtung dar;

Fig.2 stellt eine besondere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung für die übertragung von Informationen mit vier Helligkeitsstufen dar;
F i g. 3 gibt eine Zusammenstellung von Diagrammen,

mit denen die Arbeitsweise der Vorrichtung gemäß F i g. 2 erklärt wird;

F ϊ g. 4 stellt eine Ausführungsform der erfindungsgemäß <m Kodiervorrichtung für die Übertragung von Informationen mit fünf Helligkeitsstufen dar;

F i g. 5 gibt eine Zusammenstellung von Diagrammen, mit denen die Arbeitsweise der Vorrichtung gemäß F i g. 4 erklärt wird.

In F i g. 1 wird ein Übersichtsschaltbild einer Faksimile-Anlage dargestellt, die die erfindungsgemäße Kodiervorrichtung enthält; an Hand dieser Darstellung kann das allgemeine, durch die erfindungsgemäße Kodiervorrichtung angewendete Prinzip erklärt werden.

Die Anlage enthält eine Abtastvorrichtung 1, mit der Punkt für Punkt ein zu übertragendes Dokument untersucht wird; diese Abtastvorrichtung 1 kann beispielsweise fotoelektrisch arbeiten; sie wandelt die Lichtstärke des untersuchten Punktes in ein elektrisches Signal um, dessen Spannung proportional zur Lichtstärdes im Sender untersuchten Dokuments gebildeten Empfänger verbunden; der Dekodierkreis in dieser Vorrichtung ist bekannt und entspricht dem, der in »alles oder nichts«-Übertragungssystemen verwendet wird.

Das allgemeine Prinzip der Vorrichtung zur binären Kodierung 2 beruht auf einer sich aus der punktweisen Abtastung des zu Obertragenden Dokuments ergebenden evoluttven Kodierung, gemäß der jeder überprüfte <

ίο 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 wird; vielmehr wird eine Folge von

π solchen Punkten mit Zwischenhelligkeiten mit Hilfe einer Folge von Signalen mit binären Werten »0« und »I« gemäß einer Verteilung übertragen, der die veränderliche Anzahl von schwarzen und weißen Punkten entspräche, die die zu übertragende Gesamt-

RC IM. L/BS HU» IfCI rtUlUSIVUI I IVIUUII); SimilUICIIUC

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 Wert zwischen mehreren bestimmten Werten oder Schwellen veränderlich ist; dieses Vergleichssignal wird in Antwort auf die Ausgangssignale 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 Punk.t-für-Punkt-Abtastung des Dokumentes durch die Vorrichtung 1 synchronisiert ist. Die Aufgabe dieses Steuijrkreises 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 steigendem und/oder fallendem Wert ausgehend von einem unter verschiedenen möglichen Werten dieser Schwellen gewählten Wert, der Referenzschwellenwert 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 Referenzschwellenwert liefert. Die Annaloe des Anfangszustandes 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 Referenzwert 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 Referenzwert vorhanden ist

Ferner 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 7, beispielsweise den Telefonkanal, mit einem aus einer Empfangsvorrichtung 8 für die übertragenen Informationen und die Rückgewinnung -I» IICfllgltCll Cl £fUl.

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 Referenzschwellenwert verglichen:

— Wenn die Stufe des Signals am Eingang 31 nt» Jriger ist als dieser Referenzschwellenwert, so

in 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 Schwellen-

j-, wert, der vom den ersten Taktimpuls empfangenden Schaltkreis 5 erarbeitet wird, verglichen; wenn diese Spannung auch noch unter dieser Schwelle liegt, so wird 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 Moment 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 »I« an, und der untersuchte Punkt wird als »schwarz« gedeutet Dieses am

5n Ausgang 33 vorliegende Ausgangssignal des

Wertes »1« veranlaßt die Rückstellung des Schaltkreises 5 auf seinen Anfangszustand, .Jr 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 so lange ab. bis die den untersuchten Punkt repräsentierende Spannung größer wird als der angewandte Schwellenwert, d. h, wenn das Signal am Ausgang 33 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 Änfangszustand, und der Referenzwert wird auf den Eingang 32 gegeben. Nimmt der Schaltkreis einen

bestimmten Wert an, bei dem der angewandte Schwellenwert der obere Grenzwert ist, so wird dieser Referenzschwellenwert auch wieder auf den Eingang 32 geleitet

In F i g. 2 wird eine Ausführungsweise der erfindungsgemäßen Kodiereinrichtung 2 dargestellt, mit der in binärer Form Informationen, die vier verschiedene Helligkeitsstufen des untersuchten Dokuments wiedergeben ,/-ilen, übertragen werden können. In dieser F i g. 2 finden sich wie in F i g. 1 die drei Schaltkreise des Vergleichers 3, des Schwellengenerators 4 und des Befehlskreises 5, der die Entwicklung der ScI.wellen am Ausgang des Generators 4 steuert.

Der Schwellengenerator 4 wird aus einem Widerstandsnetz gebildet, das als Unterbrecher geschalteten ü Spannungsumschalttransistoren zugeordnet ist. Der Schwellengenerator 4 enthält einen ersten Widerstand 41 mit dem Wert 2R, der an Masse liegt und mit einem zweiten Widerstand 42 mit dem Wert R, dessen anderes

ITrvir-ιΆ mit /tem Ati«w«nn A^ i>eckitn/J*n i·* ·» DaiUa

geschaltet ist; der Ausgang 43 ist mit dem Eingang 32 der Vergleichsvorrichtung 3 verbunden.

Er enthält darüber hinaus einen dritten Widerstand 44 mit dem Wert 2/?, 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 Schwel- jo lengenerator einen vierten Widerstand 47 mit dem Wert 2R, der inerseits mit der Klemme des Widerstandes 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 y-, gebrachten Klemme 46 und Masse liegt und durch die auf seine Basis gegebenen, vom Befehlskreis 5 stammenden Stufen gesteuert wird. Polarisationswiderstände ohne Bezugszeichen, die im Vergleich zu R einen niedrigen Wert aufweisen, sind in bekannter Weise den Transistoren 45 und 48 zugeordnet

Mit diesem Schwellengenerator 4 können unter einer konstanten Impedanz R am Eingang 43 folgende Werte erhalten werden:

45

— 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 Null.

— Wenn der Transistor 45 blockiert und der Tansistor 48 durch die vom Befehlskreis 5 kommenden Spannungsstufen freigegeben ist so weist der Kollektor des Transistors 45 praktisch ein Potential von Kauf und der Kollektor des Transistors 48 liegt 5s an Masse, der Ausgang 43 ist dann auf V74.

— Wenn der Transistor 45 gesättigt ist und der Transistor 48 durch den Befehlskreis 5 blockiert ist so weist der Ausgang 43 das Potential V/2 auf.

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

Natürlich können in bezug auf die möglichen Grenzwerte des jeden untersuchten Punkt des Dokuments darstellenden Signais bei geeigneter Auswahl der Widerstände und der Spannung V die möglichen Stufen des Signals am Ausgang 43 von ener ersten Höchststufe Ni, über eine zweite darunterliegende Stufe N2, dann eine dritte, wieder darunterliegende Stufe Λ/3 usw. bis zur Stufe »0« 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 gelieferte Schwellenspannung.

Der Eingang 31 des Vergleichers ist mit dem negativen Eingang des Differentialverstärkers 30 über einen ersten Widerstand 34 mit dem Wert R/3 verbunden; ein zweiter Widerstand 35 mit dem Wert ²IiR 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 Λ/3 verbunden; an diesen positiven Eingang jet AKonfajlc ein UiAr(Ar AJl/i/Joretan^t Vl »*»;* /tem V^ap« ⁷IiR angeschlossen, der an Masse liegt. Dieser Differentialverstärker 30 liefert auf seinem Eingang eine Spannung, die proportional zum Unterschied der auf die Eingänge 31 und 32 gegebenen Spannungen ist. Die Widerstandswerte von 34 bis 37 wurden hier so gewählt, daß sich ein Verstärker mit 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 »0« 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 Bi und B 2 gebildet wird.

Der Eingang dieses Zählers besteht aus dem Eingang der Kippstufe B1, der Eingang der Kippstufe Bl ist mit dem Ausgang Q1 der Kippstufe B1 verbunden.

Das Weiterrücken des Zählers 52 wird durch ein erstes UND-Gatter 53 bewirkt von dem ein erster Eingang mit dem Taktgeber 6, ein zweiter Eingang über einen Umkehrer 54 mit dem Befehlseingang 51 (F i g. 1), der mit dem Ausgang 33 des Vergleichers 3 verbunden ist, und ein dritter Eingang mit dem Ausgang eines zweiten UND-Gatters 55 Ober einen Umkehrer 56 verbunden sind Das UND-Gatter 55 dient zum Dekodieren des binären Zustandes »10« des Zählers 52; es weist einen ersten Eingang auf, der mit dem Ausgang φΐ der Kippstufe Bi verbunden ist sowie einen zweiten Eingang, der mit dem Ausgang QI der Kippstufe 2 verbunden ist

Em UND-Gatter 57 wird für die Nullrückstelhing der Kippstufen Bi und B 2 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 Ansgangssignai des UND-Gatters 55 fur die Dekodierung des Binärzustandes »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 B1 und B 2 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 worden ist, läßt das iu UND-Gatter 53 den Zustand des Zählers 52 um einen Rang weiterrücken, wenn die Stufe des Eingangssignais des Zählers sich ändert, d. h., bei negativer Flanke des vom Taktgeber 6 empfangenen Impulses (die Eingänge der getakteten r> Kippstufen Bi und B 2 weisen anfangs einen logischen Zustand »1« auf).

- Wenn der binäre Zustand »10« vom Zähler 52 erreicht wird oder wenn der Ausgang 33 des des Vergleichers 3 auf »0« (V33-0). Die fallende Flanke dieses ersten Impulses H läßt den Ausgang Q i auf »1« übergehen, der Ausgang Q 2 bleibt auf »0«: der Transistor 45 wird gesättigt, der Transistor 48 bleibt blockiert, und das Signal V43 geht von der Referenzschwellenstufe N 1 auf die Stufe /V2 Ober. Wenn die dem während des zweiten Impulses H des Taktgebers 6 untersuchten weißen Punkt entsprechende Spannung unter Λ/2 liegt, bleibt das Signal V33 am Ausgang des Vergleichers auf Null. Die fallende Flanke dieses zweiten Impulses H läßt den Ausgang QX von »1« auf »0« übergehen, der Eingang der Kippstufe B 2 geht daher auf Null über und stellt den Ausgang Q 2 auf »I«. Der Transistor 45 wird blockiert, während der Transistor 48 freigegeben wird, das Ausgangssignal V43 des Generators 4 geht deshalb von der Stufe N2 auf die Stufe /V 3 über; das Signal V33 bleibt auf Null.

Der durch das UND-Gatter 45 dekodierte Binärzustand »10« des Zählers 52 läßt über den Umkehrer 56

Vprolpirhpr« 1 Afn Intricrhpn 7uctanri w\ii aiiftuaict Jn Ha« I ΙΝΠ-Ositipr 5? für <Ha« Vrirriirltpn rjpc 7ählerciisr>.

(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 Impuise des Taktgebers 6 freigegeben; über den die Stufe »1« aufweisenden 2Ί Ausgang des ODER-Gatters 58 stellt die steigende Flanke dieses ersten Taktimpulses, der das UND-Gatter 37 durchquert, die Ausgänge Q1 und Q 2 der Kippstufen auf Null.

in

Die Arbeitsweise der gesamten Vorrichtung gemäß F i g. 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 r. 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. Qi, Q 2, V 43 und V33 in c'tr Zeit an den Ausgängen des Taktgebers 6, der Kippstufen 01 und S2 des Zählers 52, des Schwellengenerators 4 bzw. des Vergleichers 3 4·, dargestellt, wobei das Signal V43 die drei Werte Ni, N 2, N3, die ungleich Null sind, annehmen kann, die die unteren Grenzschwellenwerte für »schwarz«, »dunkelgrau« und »hellgrau« geben; jeder untersuchte Punkt, dessen entsprechende Spannung unter Λ/3 liegt wird als »weiß« gedeutet.

Bei diesen Diagrammen wird N1 als Referenzschwellenwert (unterer Grenzwert für »schwarz«) gewählt, bei dem der Zähler 52 auf Null steht (Qi-Q2-0), 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 Ni eo eingestellt

Die Diagramme a entsprechen einem weißen Bereich, der auf dem Dokument synchron mit den Impulsen H des Taktgebers 6 untersucht wird und dessen entsprechende Spannung unter N3 liegt

Beim ersten Impuls //des Taktgebers 6 stellt die. Stufe Ni, mit der die der untersuchten weißen Zone entsprechende Spannung verglichen wird, den Ausgang des 52 blockieren, gibt jedoch das UND-Gatter 57 für den dritten Taktimpuls frei. Der Zähler 52 wird auf Null gestellt, die Ausgänge Qi und Q 2 der Kippstufen befinden sich im Zustand »0« und die Stufe am Ausgang 43 nimmt wieder die höchste Stufe Ni ein; ein neuer Zählzyklus wird durchgeführt.

Die Verwendung eines zyklischen Binärzählers mit drei möglichen Zuständen (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 N 2 und N 3 liegt.

Der Vergleich der »hellgrau« entsprechenden Spannung beim ersten Impuls H des Taktgebers 6 und der Referenzschwellenstufe Ni, die am Ausgang 43 vorliegt, ergibt ein Signal V33 mit dem Zustand »0«. Die fallende Flanke dieses ersten Impulses H läßt den Ausgang Ql von Sl auf »1« üb< 'gehen, die Schwellenstufe V 43 geht von Ni auf N 2 über. Das Vergleichssignal am Ausgang 33 bleibt beim Eintreffen des zweiten Impulses H des Taktgebers 6 auf »0«. Die fallende Flanke dieses zweiten Impulses läßt den Zustand des Zählers 52 um eins weiterrücken: der Ausgang Q1 von B i geht auf »0« über, der Ausgang Q 2 von B 2 nimmt den Zustand »1« an, was am Ausgang 43 den Übergang der Schwelle zur Stufe A/3 bewirkt Dieser Übergang auf die Stufe Λ/3, die niedriger ist als die dem untersuchten Punkt entsprechende Spannung, stellt den Ausgang 33 des Vergleichers auf den Zustand »1« ein. Beim dritten Impuls //des Taktgebers wird das UND-Gatter 53 durch den Ausgang des Umkehrers 54 blockiert; dagegen ist das ODER-Gatter 58 durchlässig und gibt das UND-Gatter 57 frei, wodurch die Kippstufen Bi und Bl auf »0« zurückgestellt werden, die den Ausgang 43 des Schwellengenerators auf die Stufe N1 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 Referenzscfawellenstufe N\ verglichen. Der Ausgang V33 des Vergleichers 3 befindet sich auf

dei äiufe »0«. Der Ausgang Qi der Kippstufe Bi nimmt mit der abfallenden Flanke des ersten Impulses den Zustand »1« an und läßt das Signal am Ausgang 43 des Schweilengenerators 4 auf die Stufe Nl gelangen, der Ausgang 33 des Vergleichers 3 nimmt daraufhin den Wert »1« an. Beim zweiten Impuls //des Taktgebers ist das UND-Gatter 53 blockiert, das UND-Gatter 57 ist durchlassig für dos Ausgangssignal des ODER-Gatters 58, und der Zähler wird unter der steigenden Flanke dieses zweiten Impulses H auf Null zurückgestellt, die Schwellenstufe am Ausgang 43 geht auf Ni zurück. Dasselbe Verfahren wird daraufhin wiederholt. In diesem Fall bleibt der Ausgang Q 2 der Kippstufe B 2 auf »0«.

Die Diagramme d entsprechen einem überprüften »schwarzen« bereich, dessen entsprechende Spannung über N1 liegt.

Der Zähler 52 befindet sich im Zustand Null und das Anf?.ngssignal V43 auf der Stufe N1. Der Vergleich der »schwarz« entsprechenden Spannung und der Stufe N i stellt den Ausgang 33 des Vergleichers 3 auf den Zustand »1« .in. Der erste Impuls H, der diesem ersten untersuchten Punkt entspricht, durchläuft das UND-Gatter 57, das durch das das Signal V33 empfangende ODER-Gatter 58 freigegeben wurde. Die Kippstufen B 1 und B 2 bewahren ihren Zustand »0«, und dasselbe Verfahren wird für die folgenden »schwarzen« Punkte angewendet.

Die Diagramme der F i g. 3 zeiger., 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 dazwischenliegenden Helligkeitsstufen nicht direkt als solche wiedergegeben werden. Mit anderen Worten erzeugt die Vorrichtung einen Raster, in dem ein schwarzer Punkt als schwarzer und ein weißer als weißer gedeutet wird und durch so viele Signale »1« bzw. »0« übertragen wird, wie aufeinanderfolgende Punkte in diesen schwarzen bzw. weißen Flächen überprüft werden; dahingegen wird ein dunkelgrauer Punkt als eine Wiederholungsfolge eines schwarzen und eines weißen Punktes und ein hellgrau als eine Wiederholungsfolge 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 Halbtör.en. Es ist zu bemerken, daß diese Vorrichtung die Tendenz hat. zur Schwelle für »schwarz« Ni zurückzukehren, die als Referenzschwellenwert gewählt wurde und der eine Arbeitsweise entspricht, die eine Wiedergabe mit hoher Bildschärfe bewirkt.

In F i g. 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 gezeigten. Zur Vereinfachung der Beschreibung der Ausführung gemäß F i g. werden die Bauteile, die ihre Entsprechungen in F i g. haben, mit denselben Referenzen bezeichnet

Der SchweUengenerator 4 enthält außer dem aus den Widerständen 41,42,44 und 47 gemäß F i g. 2 gebildeten und den beiden Umschalttransistoren 45 und 48, die gesättigt oder blockiert werden kennen, zugeordneten Widerstandsnetz einen Widerstand 24 mit dem Wert R, einen Widerstand 25 mit dem Wert 2R und einen dritten Transistor 26, der zwischen den Widerstand 47 und den Ausgang 43 als Un:erbrecher geschaltet ist. Der Transistor 26 wird durch ein vom Befehlskreis 5 geliefertes und auf seine Basis geleitetes Signal gesättigt -, oder blockiert. Der Emitter dieses Transistors 2C liegt an Masse; sein Kollektor ist über den Widerstand 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 in 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 i) Unterscheidung von fünf verschiedenen Helligkeitsstufen des wiederzugebenden untersuchten Dokuments verwendet werden.

Der Vergleicher 3 ist derselbe wie in F i g. 2. Der Befehlsschaltkreis 5 enthält außer dem Zähler 52, .·» der aus den eetakteten Kippstufen B1 und B 2 und den zugeordneten logischen Gattern 53 bis 58 gebildet wird, eine dritte Kippstufe BX deren Eingang mit dem Ausgang eines UND-Gatters 62 verbunden ist.

Das UND-Gatter 62 empfängt die Impulse des r, Taktgebers 6 und das vom Eingang 51 des Befehlsschaltkreisei 5 stammende Signal. Die Nullrückstellung dieser Kippstufe S3 wird durch ein UND-Gatter 63 bewirkt, das einerseits die Impulse des Taktgebers 6 über einen Umkehrer 64 und andererseits das vom Umkehrer 54, jo der mit dem Eingang 5t des Befehlsschaltkreises 5 verbunden ist, stammende Signal empfängt; diese Nullrückstellung der Kippstufe S3 geschieht bei abfallenden Flanken der Impulse des Taktgebers 6. Die Schaltung enthält ein zusätzliches UND-Gatter 65, das j) das Weiterrücken des Zählers52 mit den Kippstufen B1 und B 2 beim Arbeiten der Kippstufe Ö3 verhindert; 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 Fi g. 2 leicht verändert. Der Ausgang Q 1 der Kippstufe B i des Zählers 52 wird zur Steuerung des Transistors 45 des Schwellengenerators 4 überfein erstes NAND-Gatter 66 verwendet, der j-, Ausgang Q2 der Kippstufe θ2 wirkt über eh» zweites NAND-Gatter 67 auf den Transistor 48 ein. Der Transistor 26 wird über den Ausgang eines dritten NAND-Gatters 68 gesteuert, das die auf den Eingang gegebenen und am Ausgang Q 3 der Kippstufe B gelieferten Signale empfängt Dieses Ausgangssignal des NAND-Gatters 68 wird ebenfalls auf einen zweiten Eingang jedes der beiden NAND-Gatter 66 und geleitet.

Die Arbeitsweise der Schaltung gemäß F i g. 4 wird nachfolgend unter Berücksichtigung des Zustandes der Kippstufen Bi, B 2 und B 3, die den Schwellengenerator 4 steuern, erläutert

Beim Zähler 52 handelt es sich um einen zyklischen Binärzähler dritter Ordnung; mit ihm kann die Entwicklung der Schwelle am Ausgang 43 des Schwellengenerators ausgehend von einem Referenzschwellenwert für die drei Zustände (00, 01, 10), die er einnehmen kann, in ein und derselben Richtung (hier für abnehmende Werte) erreicht werden. Die diesem Zähler 52 zugeordnete Kippstufe 53 ermöglicht eine Entwicklung um einen Schritt im entgegengesetzten Sinne (mit steigendem Wert) der Schwelle am Ausgang 43 des Generators 4 ausgehend von diesem Referenz-

Schwellenwert,

F i g, 5 zeigt Diagramme, mit denen djese Arbeitsweise erklärj₍wird. Die Diagramme a bis d und /"stellen Ausgangssignale 566, 567 und 568 des Befenlsschajtkreises 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 in Abhängigkeit von der Zeit angegeben.

Bei allen diesen Diagrammen stehen die Zähler 52 mit den Kippstufen 51 und BI und die Kippstufe 53 anfangs auf Null; der Ausgang des NAND-Gatters 68 steht auf »1«, die Ausgänge der NAND-Gatter 66 und 67 auf »0«. Die Transistoren 45 und 48 sind blockiert, der Transistor 26 ist durchlässig, der Ausgang 43 des Schwellengenerators 4 nimmt einen Wert

an, der den Referenzscbwellenwert bildet

Zu Beginn sei angenommen, daß der Eingang 51 auf Null bleibt, damit die Kippstufe B 3 auf Null blockiert wird, deren Ausgang Q 3 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« fiber, was zu einem Erscheinen eines Zustandes »1« am Ausgang des NAND-Gatters 66 führt, wodurch der Transistor 45 freigegeben wird. Der Transistor 48 bleibt blockiert, der Transistor 26 ist durchlässig; der Ausgang 43 nimmt daraufhin den Wert

—an.
4

Bei fallender Flanke des Impulses des Taktgebers 6 rückt der Zähler 52 noch einmal um eine Stelle vor und IaBt den Ausgang Qi auf den Zustand »1« übergehen, während der Ausgang ζ>2 den Zustand »0« annimmt Der Ausgang des NAND-Gatters 66 nimmt den Wert »0« an, 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 43 des Schwellengenerators 4 nimmt den Wert

Beim Eintreffen eines weiteren Taktimpulses stellt bei steigender Flanke dieses Impulses der durch das UND-Gatter 55 festgestellte Zustand des Zählers 52 die Kippstufen Bi und B 2 durch das UND-Gatter 57 auf »0« zurück; der Ausgang des Schwellengenerators 4 nimmt den Referenzschwellenwert

Es ist darüber hinaus darauf hinzuwe}sen,'d.aß, wenn der Eingang 5t den. Zustand »1« aufweist, das UND-Gatter 52 für die Taktimpulse ^durchlässig ist Bei fallender Flanke dieses ersten Taktimpulses geht der Ausgang Q 3 vom Zustand »0« auf den Zustand »1« über; ζ*3 befindet sieb dann auf Null 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

ίο des zweiten Taktimpulses auf NuD, so daß der Ausgang des NAND-Gatters 68 erst bei steigender Flanke dieses zweiten Taktimpulses von »1« auf »0« übergeht Gleichzeitig wird der Transistor 26 blockiert, während der Ausgang mit der Stufe »0« des NAND-Gatters 68

is die Ausgänge 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 —. Wenn der Eingang 51 des Befehlsschaltkreises 5 auf »1« bleibt, geht der Ausgang

ζ?3 der Kippstufe 53 bei fallender Flanke 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 B 3 durch das UND-Gatter 63 bewirkt, das beim Eintreffen der fallenden Flanke dieses zweiten Taktimpulses freigegeben wurde. Indem so der Ausgang Q 3 den Wert »0« annimmt, ist der Ausgang des NAND-Gatters 66 im Zustand »1« und die Ausgänge der NAND-Gatter 66 und 67 befinden sich im Zustand »0«; bei diesen Weiten liefert der Schwellengenerator 4 am Ausgang 43 den Referenzschwellenwert

v_.y_

4 8'

Ein Zählen der Taktimpulse durch die Kippstufe B1

und B 2 kann beginnen, wenn der Eingang 51 auf »0« ist (die UND-Gatter 65 und 53 sind dann durchlässig); falls der Eingang 51 den Zustand »1« betbehalt, läuft ein weiteres Umkippen des Ausgangs Q3 von B3 ab.

Selbstverständlich entsprechen beim Arbeiten dieser Vorrichtung die Schwellenstufen

Die Nullrückstellung des Zählers 52 kann auch vor Einnahme des Zustandes »0« des Ausgangs Qi der Kippstufe B1 und des Zustandes »1« des Ausgangs Q 2 von BI hervorgerufen Werden. Das Auftauchen eines Signals mit dem Wert »1« am Eingang 51 des Befehlschahkreises 5 stellt den Ausgang des ODER-Gatters M auf »1« und gibt das UND-Gatter 57 zur Nullrückstellung des Zahlers 52 für den folgenden Taktimpuls frei. Die Nullrückstellung des Zahlers 52 wird bei steigender Flanke dieses Taktimpulses erreicht, die Ausginge Q1 und Q 2 weisen den Zustand »0« auf.

V V V V V

T¹T⁺T-T ^und T-

die am Ausgang des Schwellengenerators 4 erhalten werden, den entsprechenden Grenzspannungen, die die so wiederzugebenden Helligkeitsstufen repräsentieren. In den Diagrammen der Fig.5 werden diese Stufen mit Λ/4, Ni, N2 bzw. N3 bezeichnet, von denen /Vl der Referenzschwellenwert ist, der mit fallenden Werten bis Λ/3 entwickelt wird, um eine Entwicklung der Helligkeitsstufen von »mittelgrau« zu »hellgrau« und »weiß«, und mit steigenden Weiten bis /v*4 entwickelt wird, um die Entwicklung von »dunkelgrau« zu »schwarz« darzustellen.

Es folgt nun eine ergänzende Erklärung der μ Diagramme der F i g. 5.

Bei den Diagrammen β wurde ein weißer Bereich auf dem untersuchten Dokument angenommen« dessen entsprechende Spannung unter N3 liegt.

Die Entwicklung der Stufen am Ausgang 43 des

es Schwellengenerators verlauft von Ni bis JV 3 durch

Vorrücken des Zahlers 52 allein vom Zustand »00« zum Zustand »10«, wobei diese Zustande den Ausgangen Q 2

und Qi entnommen werden und sieh auf den

Ausgingen 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 Vergleichers3 auf Null und stellt so »weiß« dar.

Bei den Diagrammen b wurde eine hellgraue Zone angenommen, deren entsprechende Spannung zwischen A/2 und A/3 liegt Die Entwicklung des Zählers 52 ist dieselbe wie im vorausgegangenen Fall, jedoch wird die NullrücksteUung des Zählers 52 beim Eintreffen des Zustand« »10« sowohl durch Üas UND-Gatter 55, das diesen Zustand dekodiert, als auch durch das Vorhandensein eines Signals »1« am Ausgang 33 des Vergleichers 3 bewirkt, wenn die Schwelle am Ausgang 43 den Wert A/3 annimmt

Bei den Diagrammen c wurde eine mittelgraue Zone betrachtet, deren entsprechende Spannung zwischen A/1 und N2 liegt In diesem Fall geht der Zähler 52 vom Zustand »00« zum Zustand »01« aber, für den die Schwelle am Ausgang 43 von A/1 auf Af 2 übergeht Das Eintreffen der Schwelle A/2 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 AAl und AI4 angenommen. Der Zähler 52 kann keinen Taktimpuls empfangen, da das Vorhandensein eines Signals »1« am Ausgang 33 des Vergleichers Ober den Umkehrer 54 das UND-Gatter 53 blockiert Das Signal »1« gibt das UND-Gatter 62 frei und der Ausgang der Kippstufe 53 geht bei fallender Flanke des ersten Taktimpulses auf »1« Ober, während der Zusammenfall dieses Signals »1« auf <?3 mit einem Signal »1« am Ausgang des UND-Gatters 62 beim zweiten Taktimpuls das Signal V43 auf die Schwelle A/4 übergehen läßt Der Ausgang des Vergleichers nimmt den Wert »0« wieder an und stellt die Kippstufe B 3 wieder auf »0« (UND-Gatter 63 ist durchlässig, sobald die negative Flanke des zweiten Taktimpulses auftaucht) und das Signal V43 auf A/l zurück. Derselbe Entwicklungsprozeß des Ausgangs der Kippstufe BZ und der Schwelle V43 wird wiederholt

Bei den Diagrammen / wurde eine schwarze Zone

betrachtet, deren entsprechende Spannung ober A/4 liegt Der Zähler 52 bleibt auf Null, da das UND-Gatter 53 durch das Vergleichssignal 733 dieser Spannung mit der Referenzschwellenstufe A/1 blockiert wird. Die dem Ausgang der Kippstufe A3 und dem Ausgang 43 des Schwellengenerators 4 entnommenen Stufen entwikkeln 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

ίο 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 überträft Diese Vorrichtung bietet insbesondere folgende grobe Vorteile:

- Sie erhöht niehi die Anzahl der zu übertragenden Bits bei der Untersuchung von A/ Punkten im Verhältnis zu einer'Kodiervorrichtung für zwei Helligkeitsstufen; die Übertragung von A/Informa-

tionen, die π HelHgkeitsstufen entsprechen, geschieht mit einer Anzahl von A/Bits;

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

- 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 Zwischenhelligkei-

ten, 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 HelHgkeitsstufen.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche;

1. Vorrichtung zur binSiien Kodierung von Informationen, die auf einein wiederzugebenden s Dokument mit verschiedenen Helligkeitsstufen vorhanden sind, insbesondere for 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 einm Steuerorgan zugeordnet ist, und mit einem Vergleicher, der die analoge Spannung und die Vergleichsspannung empfängt und ein sich aus dem is Vergleich ergebendes Binärsigna] »0« 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 iil, 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 Vergleichsbjnärsignale, eines sogenannten ersten Binärsignals, konditioniert werden, sowie zweite Mittel (57) enthält, mit denen der Zähler (52) zwangsläufig auf den ersten Zustand eingestellt wird und die Ober ein ODER-Gatter (58) durch ein drittes Mittel (55), dan die Dekodierung des zweiten Zustandes des Zählen (52) bewirkt, oder durch das Auftauchen eines zweiten Vergleichs-Binärsignals am Ausgang des ZäLers (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 gekennzeichnet, 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 so

3. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Binärzähler (52) aus zwei Kippstufen (BX, 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 gekennzeichnet, daß die ersten Steuermittel (53) für die Entwicklung des Zählers ein erstes UND-Gatter mit drei an den Taktgeber (6) über einen ersten Umkehrer (54) an den Ausgang des Vergleichers (3) 6$ bzw. über einen zweiten Umkehrer (56) an den Ausgang des dritten Mittels (55) zum Dekodieren des zweiten Zustandes 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 (β) bzw. den Ausgang des ODER-Gatters (58), das mit dem dritjen Mittel (55) zum Dekodieren des zweiten Zustandes des Zählers sowie mit dem Ausgang des Vergleichers (3) verbunden ist, angeschlossenen Eingängen umfassen.

5. Vorrichtung gemäß einem der Anspruchs! 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 (B 3), deren Nullrückstellung darüber hinaus durch das erste vom Vergleicher (3) gelieferte Binärsignal veranlaßt wird, und logische Verbindungsmittel (66 bis 68) enthält, mit denen die Ausgänge des Vergleichers (52) und der Hilfskippstufe /S3) 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.

6. Vorrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die logischen Verbindungsmittel (66 bis 68), mit denen die Ausgänge des Zählers (52) und der Kippstufe (B 3) mit dem Vergleichsspannungsgenerator verbunden werden, aus logischen NAND-Gattern gebildet werden, wobei das der Hilfskippstufe (B 3) zugeordnete NAND-Gatter (68) mit seinen Eingängen an den Eingang und an den direkten Ausgang der Hilfskippstufe (B 3\ 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 Eingängen gemeinsam an das der Hilfskippstufe (B 3) zugeordnete NAND-Gatter (68) angeschlossen sind.

7. Vorrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie darüber hinaus ein drittes UND-Gatter (65) zur Sperrung der ersten Mittel (53) für die Entwicklung des Zählen vom ersten Zustand zum zweiten Zustand enthält, das zwischen den Taktgeber (6) und die ersteh Mittet (53) geschaltet ist und durch den umgekehrten Ausgang der Hilfskippstufe (B 3) gesteuert wird.