JPS6133300B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 (1) 発明の分野 この発明はフアクシミリ受信装置に関するもの
であり、特に、バンド幅圧縮技術を用いたアナロ
グ形式のフアクシミリ受信装置において、文書中
の線ごとのコントラストを制御して正しいコント
ラストを確保するための自動利得制御技術に関す
るものである。

(2) 先行技術の説明 フアクシミリ送信装置は、或る送信局から遠隔
の受信局に文書の内容を送信し、受信局ではこの
文書が、類似の送受信装置によつて再生される。
送信装置は、小さな開口角を持つた光検出器で原
文書を走査して、この文書の次々の面積要素部分
から光検出器に反射されてくる光の量に対応した
電気信号（以下、“ソース信号”と称する）を発
生する。したがつて、このソース信号は、これら
の面積部分の印字の濃淡を表わす。この信号は、
処理されてから、遠隔の受信局に送信され、受信
局では、この信号によつて印字装置が駆動され
て、文書が再生される。

一般に、フアクシミリ送受信機の場合のよう
に、送信媒体が電話線であるときは、電話線のバ
ンド幅には限度があるので、情報がそれを伝わる
速度は制限を受ける。たとえば従来の電話線を使
う場合には、約22cm×約28cm（8.5インチ×11イ
ンチ）の文書の内容を妥当な忠実度で送信するに
は約６分の送信時間が必要である。この文書を遠
距離に送信しなければならないときには、あるい
は、多数の文書が電話線で送信しなければならな
いときには、使用料金は非常に高価なものとな
り、したがつて、この文書をより短い時間内で受
入れ得る忠実度で送信する方法を見出すことは望
ましいことである。

送信時間を短縮する望ましい方法は、送信装置
でのソース信号のすべての成分の周波数を縮小す
ることである。このとき、受信装置ではこの工程
を逆に行なうことにより、原ソース信号が再生さ
れる。これは、与えられた走査速度に対して信号
の有効バンド幅を小さくするので、バンド幅縮小
あるいはバンド幅圧縮として知られている。これ
によつて、信号を送信するのに必要な時間が短縮
される。送信前のソース信号のバンド幅圧縮を行
なうために、従来、色々な技術が用いられてき
た。これら技術は、一般的に言えば、光検出器に
よつて得られたアナログ信号を、一般には、２進
形式のデイジタル信号に変換し、しかる後、この
デイジタル信号を処理するというものであつた。

このような方法の１つによれば、一定の時間間
隔でソース信号をサンプリングし、このソース信
号が“ハイ”または“ロー”（２進化技術）によ
つて１つのパルスを作つたりあるいは作らなかつ
たりすることが必要である。一様な時間間隔で信
号をこのようにサンプリングすれば、その結果と
して得られる信号の最大周波数は一定である。こ
の技術ではサンプリングにより作つたパルスの間
の時間間隔が一定であるために、走査される文書
中の縦線の白から黒への移り変わりは、次の走査
ではいくらか違つたタイミングで検出される可能
性がある。したがつて、この縦線は受信装置で再
生された文書上では、いくらか異なつた位置に再
生されることが起こり得るので、再生文書中では
波打つた線になるという望ましくない結果をもた
らす。

このような困難を除去した装置が提案されてい
るが、それは一定の時間間隔でサンプリングを行
なうのではなく、それに代わり、光検出器が黒面
積部分または白面積部分を読取るかどうかによ
り、この光検出器からのアナログ出力が“０”ま
たは“１”の値の２レベル（２進）信号に変換さ
れる。このようにして作られた２進波列の周波数
を限定するために、予め定められた持続時間より
も短い持続時間（パルス幅）を持つパルスを、固
定した最小値に等しいパルス長さに引延ばすとい
う処理を行なう。この信号は、さらに処理され
て、電話線を使つて送信するために３レベル信号
が作られる。この装置によつて縦線の白から黒へ
の移り変わり、および黒から白への移り変わりの
位置変動を避けることができるが、しかしそれ
は、原文書の連続的な速い変化を不鮮明にするこ
とによつて行なわれるにすぎない。さらに、この
装置は、これまでの装置でもそうであつたが、純
粋に黒と白の再生のみに限定されていて、中間の
色調あるいは“灰色”の色調を読取つたりまたは
記録したりすることはできなかつた。

通信文と、下地とがはつきりしたコントラスト
を持たない文書を送信したいことがしばしばあ
る。たとえば、薄緑色の下地の上に青インクで文
書が印刷されていることがある。このような場合
には、灰色の濃淡を再生し得る装置により再生さ
れた文書は、灰色の下地の上に黒字の文書とな
る。これは、受信者にとつては好ましくなく、ひ
いては通信文を不鮮明にもし得るおそれがある。

さらには、電話回線の利得などのフアクタが変
化した場合などのように、送信によつて非線形性
が生じ、再生時において正しいコントラストを確
保することができない。したがつて、白、黒およ
び中間レベルの全利得を制御して、再生を標準化
するとともに、送信によつて生じる非線形性を除
去することにより正しいコントラストを確保する
ことが望まれる。

発明の目的 それゆえに、この発明の主たる目的は、再生を
標準化でき、かつ、送信によつて生じる非線形性
を除去することにより正しいコントラストを確保
することができる、フアクシミリ受信装置を提供
することである。

発明の概要 この発明のフアクシミリ受信装置は、文書か
ら、得られたソース信号を表わし、かつ前記ソー
ス信号を部分的に反転することによつてバンド幅
圧縮を行なつた後、遠隔地の送信装置から送信さ
れたアナログ電気信号、に従つて前記文書の内容
を再生する。この受信装置は、電話回線の利得な
どのフアクタが変化した場合にそれを補償する可
変利得制御装置をさらに備える。すなわち、文書
中の線ごとのコントラストを制御するために増幅
回路の利得制御を行なうものであり、文書上の１
本の線の再生に対応した各時間間隔の後、スイツ
チング手段を制御し、このスイツチング手段がエ
ネルギ貯蔵素子をリセツトするように構成され
る。

実施例の説明 (1) フアクシミリ送信装置の実施例の説明 この発明は、フアクシミリ受信装置に向けられ
るものであるが、そのようなフアクシミリ受信装
置の実施例の説明に先立ち、受信の前提となるフ
アクシミリ送信装置について、まず第１図を参照
して説明する。

第１図において、走査装置１は、文書の内容を
表わす電気信号を利得制御回路３に供給し、その
後、この電気信号はさらにアナログ周波数圧縮装
置５は信号成分の周波数を半分に縮小する。この
周波数圧縮装置５の出力は、変調装置７におい
て、搬送波信号を変調し、この変調された信号が
送信装置９に印加されて、遠隔の局に送信され
る。

これらの装置の各々について、以下により詳細
に考察する。まず、走査装置１は、モータ１２に
よつて駆動され、かつ文書１４を備えた回転ドラ
ム１０を含む。この文書の内容は遠隔地で再生さ
れるべきものである。ドラム速度は速度選定器１
３によつて設定される。文書１４はバンド１６ａ
および１６ｂによつてドラム１０の上に保持され
る。このバンドのうちの一方、すなわち、バンド
１６ａは以下に説明する理由のため、黒い色をし
ている。たとえば、この文書の一部分を照射する
ための光源や光検出器およびレンズの組立体を有
し、かつこの照射された部分を走査する読取ヘツ
ド１８によつて、この文書の内容が読取られ、こ
の文書の照射された部分から光検出器に反射され
る光の強度の関数である大きさを持つた出力が得
られる。この出力は、以後“ソース信号”と呼ば
れる。

このソース信号は、キヤパシタ２０を介して利
得制御回路３の中の増幅器２４に印加される。こ
のキヤパシタ２０を通過するこれらの信号の典型
的な波形が第１図に示される。キヤパシタ２０は
スイツチ２８を介して充電される。このスイツチ
２８は、光検出器３０により駆動される同期装置
３１からの電気的なパルスに応答して周期的に閉
じる。光検出器３０は、光源３２からの光がドラ
ムに固定されている鏡３４で反射されてこの光検
出器に入るので、ドラム１０が１回転するごとに
１回、同期装置３１のための駆動パルスを発生す
る。これは、黒いバンド１６ａが読取ヘツド１８
の下を通るときに起こり、ヘツド１８に対するド
ラム位置、したがつて文書１４の位置を定める一
定の基準信号が得られる。

キヤパシタ２０によつて読取ヘツド１８の出力
に対するゼロ基準電圧が得られる。これは、スイ
ツチ２８が閉じている間、すなわち、黒いバンド
１６ａがヘツドの下を通過している間、ヘツド１
８の直流出力にまで充電することによつて行なわ
れる。キヤパシタ２０は、増幅器２４への入力と
直列に接続されているので、この増幅器２４への
正味の入力は、ヘツド１８の出力から、キヤパシ
タ２０の直流電圧をひいたものである。したがつ
て、この増幅器２４の「０」基準電圧は、最大黒
強度に対応しており、一方最大正電圧は白に対応
し、中間の電圧は灰色の明暗に対応している。

キヤパシタ２０の容量は十分大きく、文書上の
１つの線を走査するのに必要な時間の間、その電
荷を保持する。次の線の走査が始まるとき、光検
出器３０に応答して、同期装置３１は、キヤパシ
タ２０を再充電するためにスイツチ２８を一時的
に閉じ、それによつて、この線を走査している時
間の間、キヤパシタ２０は、その静止値へ再び設
定されることができる。

増幅器２４は、そのまれりに接続される負フイ
ードバツク抵抗器４０を有する。また、抵抗器４
２と、それに直列に接続されたツエナーダイオー
ド４４の組が多数、抵抗器４０と並列に接続され
る。ダイオード４４は異なつた降伏電圧を有す
る。したがつて、これらは周知の方法で、感知ヘ
ツド１８の出力の非線形性を補償するように働
く。特に、ヘツド１８の補償されない特性では、
その出力はハイレベル（白い面積部分に対応す
る）に対して、ローレベル（黒または暗い面積部
分に対応する）が圧縮される。フイードバツク装
置は、入力電圧が増えるに従つて、次第に増幅器
の利得を減少させ、それによつて、任意のタイミ
ングに感知される文書部分の濃淡に事実上比例し
た増幅器の出力電圧が得られる。

さらに、直列接続された１対の抵抗器４６，４
８が接地と抵抗器４０および４２の一端との間に
接続される。電界効果トランジスタ５０が抵抗器
４８の両端を分路するように接続される。トラン
ジスタ５０のゲートとドレインとの間に接続され
るキヤパシタ５２は、このトランジスタの動作点
を設定する。キヤパシタ５２は、レベルシフタお
よび増幅器５４によつて充電される。このレベル
シフタおよび増幅器５４は、比較器５６によつて
駆動される。この比較器５６は、増幅器２４の出
力からの第１入力と、一定の基準電源（＋Vr）
からの第２入力とを有する。キヤパシタ５２はス
イツチ５８を介して接地へ周期的に放電される。
このスイツチ５８は、黒いバンド１６ａがヘツド
１８の下を通過するときはいつでも、同期装置３
１によつて駆動される。

トランジスタ５０、キヤパシタ５２、レベルシ
フタおよび増幅器５４、ならびに比較器５６は、
増幅器２４の全体の利得を設定するための自動利
得制御回路を形成する。増幅器２４の出力が、比
較器５６に印加されている基準電圧のレベル以上
であれば、この比較器５６は出力を与え、この出
力は、増幅器５４で増幅されてトランジスタ５０
を正しく駆動するようにそのレベルが調節された
後、キヤパシタ５２に印加されてこのキヤパシタ
５２を充電する。キヤパシタ５２の充電により、
トランジスタ５０は、「オフ」または非導通状態
に向つて駆動され、すなわち、このトランジスタ
５０のソース端子とドレイン端子間の抵抗が増大
される方向に駆動される。したがつて、増幅器２
４へのフイードバツク電圧が増え、それにより、
増幅器２４への出力が減少する。

増幅器２４の利得は、この増幅器の最大出力が
比較器５６に印加される基準電圧（＋Vr）にち
ようど等しくなる点まで、この機構によつて減少
する。この点に達すると、キヤパシタ５２の充電
が停止し、キヤパシタ５２によつてトランジスタ
５０に印加されるバイアス電圧は走査線の残りの
時間の間、一定に保たれる。

１本の線を走査する際に、ヘツド１８は、増幅
器２４に対してゼロレベルを設定する黒いバンド
１６ａをまず“見る”。続いて、文書の縁を“見
る”が、この文書の縁は一般に最大反射率の部分
であつて、したがつて、光検出器の最大出力が得
られる。その結果、増幅器２４の利得は、この最
大出力によつて各線の始まりに設定され、その線
の走査中はそのままに保たれる。

増幅器２４の出力は、一極双投スイツチ７２の
一方端子７２ａを介して、周波数圧縮器５の中に
１対の抵抗器７４および７６の接続点に印加され
る。このスイツチの他方端子７２ｂは基準電圧＋
Vrに接続される。抵抗器７４は差動増幅器７８
の第１入力端子に直接に接続され、一方、抵抗器
７６は、抵抗器８０を介してこの増幅器７８の第
２入力端子に接続される。抵抗器７６および８０
の接続点は、常開スイツチ８２を介して接地に接
続され、一方、増幅器７８の第２入力端子は、ス
イツチ８４を介して正の基準電圧Vrに接続され
る。増幅器７８の出力と入力との間に接続された
抵抗器８５によつて前記負のフイードバツクが得
られる。１の利得を得るために、抵抗器８５は抵
抗器７４とその大きさが等しい。スイツチ７２
は、コイル８８を介して、単安定マルチバイブレ
ータ８６によつて駆動される。また、マルチバイ
ブレータ８６はフリツプフロツプ９０をセツト
し、パルス出力の持続時間の間、この状態にそれ
を保持する。このフリツプフロツプ９０の状態
は、比較器９２からの信号を受けて、反転され
る。この比較器９２は、増幅器２４の出力を第１
入力として受け、かつこの信号のレベルシフタお
よび遅延回路９４を介して、レベルシフトされか
つ遅延された信号を第２入力として受ける。フリ
ツプフロツプ９０は、ORゲート９６を介してス
イツチ８２を駆動する。フリツプフロツプ９０が
セツト状態であるとき、その出力はローであり、
スイツチ９２は開いたままである。フリツプフロ
ツプ９０がリセツト状態であるとき、その出力は
ハイであり、スイツチ８２が閉じられる。ORゲ
ート９６はまた、モード制御器９８と、単安定マ
ルチバイブレータ１００とによつて駆動される。
このマルチバイブレータ１００は、以下に説明す
る理由のため、マルチバイブレータ８６のパルス
持続時間（パルス幅）の半分のパルス持続時間を
有する。マルチバイブレータ８６および１００
は、黒いバンド１６ａがヘツド１８の下を通つた
後、遅延装置１０２を介して同期制御装置３１に
よつてトリガされる。

周波数圧縮器５は、それに印加されるソース信
号の周波数を半分にする。これは次のようにして
行なわれる。まずソース信号の中に局所的な極小
値を捜し、かつ、増幅器７８の極性を反転して基
準軸のまわりに交互になる信号部分を作りそれに
よりソース信号の対応する成分の半分の周波数を
その成分とする変更された信号を作ることにより
行なわれる。局所的な極小値は、種々の技術によ
つて定められるが、ここに説明する実施例では、
この極小値は、ソース信号と、この信号をレベル
シフトしかつ時間遅延して複製信号とを比較する
ことにより見つけ出される。これは比較器９２に
より行なわれ、この比較器９２は、一方入力、た
とえばレベルシフトされ遅延された複製信号が、
他のものよりも大きい間出力を与える。

第１図とともに第３図を参照すると、実線で表
わされた典型的なソース信号と、点線で表わされ
たこの信号のレベルシフトおよび時間遅延された
複製信号とが示される。この複製信号は負の方向
にV₀ボルトだけレベルシフトされており、T₀秒
だけ時間的に遅延されている。増幅器出力がゼロ
基準電圧からずれた後に、このゼロ基準電圧に戻
るとき、複製信号はＴ１で示す点でソース信号Ａ
よりも高くなり、Ｔ２でソース信号Ａよりも低く
なる。同様のことが、Ｔ３およびＴ４で示す点に
おいても生じる。点Ｔ２，Ｔ４，Ｔ６を、ここ
で、“局所的極小値”として示す。これらの点
は、以下に詳細に説明するように、増幅器７８が
その利得の極性を切換える点である。

ソース信号の複製信号が点Ｔ１で複製信号より
も高くなるとき（第３図）、比較器９２（第１
図）は「オン」に切換わり、第３ｂ図に示すよう
な出力信号１００ａを生じる。複製信号が後のＴ
２で原信号の下にくると、比較器９２は「オフ」
状態に戻る。したがつて、この比較器９２はＴ１
とＴ２との間で矩形出力を発生する。類似の出力
が時間Ｔ３―Ｔ４およびＴ５―Ｔ６の間に比較器
によつて作られる。これらの出力はフリツプフロ
ツプ９０に印加され、そのフリツプフロツプ９０
を２つの安定状態の間で交互に切えさせる。特
に、パルス１００ａの後縁は、フリツプフロツプ
９０を一方の安定状態に切換え、他方、パルス１
００ｂの後縁はフリツプフロツプ９０をその逆の
安定状態に切換える。一方の状態（セツト状態）
において、フリツプフロツプ９０はスイツチ８２
を開く。したがつて、増幅器２４の出力は、それ
ぞれ抵抗器７４と、抵抗器７６および８０を介し
て、増幅器７８の両入力端子に同時に印加され
る。増幅器７８は＋１の利得で動作する、すなわ
ち、その出力は入力がそのままである。他方状態
（リセツト状態）において、フリツプフロツプ９
０はスイツチ８２を閉じる。これにより、抵抗器
７６と８０との接続点が接地され、それによつて
増幅器７８が−１の利得に切換わり、したがつ
て、その出力は入力を反転したものとなる。

増幅器７８のこの結果としての出力は、第３ｃ
図の１０２で示される。この図から明らかなよう
に、この信号は時刻Ｔ２までは正であり、時刻Ｔ
２から時刻Ｔ４までは負であり、時間間隔Ｔ４か
らＴ６までは正であり、等々である。このように
信号１０２は増幅器７８の入力信号の正の再生信
号と負の再生信号との間で切換わり、この切換わ
りは入力信号の“局所的極小値”で生じる。第３
ａ図および第３ｃ図を比べると、Ｔ４におけるよ
うな鋭い変化を除けば、第３ａ図の一極性アナロ
グ波形が半分の周波数の２極性アナログ波形に変
換されていることがわかる、すなわち、バンド幅
圧縮が行なわれている。この鋭い変化は低周波通
過フイルタによつて除去される。したがつて、信
号１０２はソース信号を送信するのに必要なもの
の半分のバンド幅で伝送線に沿つて送信すること
ができる。

受信装置においてフアクシミリ信号のための標
準振幅基準レベルを達成するために、一定の振幅
の正および負の基準パルスよりなる「前置き
（preface）」が各走査線の始まりのところで周波
数圧縮信号に加えられる。これらのパルスを有す
る波形が第１図の増幅器７８の出力のところに示
される。これらのパルスの振幅は基準電圧Vrの
大きさに等しく、ソース信号は増幅器２４とそれ
に関連した利得制御回路によつて、このVrに限
定されていた。この基準電圧は、マルチバイブレ
ータ８６および同期装置３１に関連してスイツチ
７２によつて確立される。

特に前述のように、ドラム１０が１回転するご
とに、黒いバンドがヘツド１８の下を通るとき、
光検出器３０によつて１つの出力パルスが得られ
る。このパルスによつて同期装置３１が、制御さ
れた長さのパルスを出し、このパルスは遅延装置
１０２を介して単安定マルチバイブレータ８６お
よび１００に印加される。遅延装置１０２は、こ
のパルスを黒いバンドがヘツド１８を通過するの
に十分時間遅延させる。マルチバイブレータ８６
および１００がトリガされるとき、これらのマル
チバイブレータは、制御された長さのパルスを与
える。マルチバイブレータ１００からのパルス出
力の持続時間の２倍の持続時間を有するマルチバ
イブレータ８６からのパルス出力は、フリツプフ
ロツプ９０をセツトし、したがつてフリツプフロ
ツプ９０がスイツチ８２を不能化する。また、マ
ルチバイブレータ８６の出力はコイル８８にエネ
ルギを与え、スイツチ７２を接点７２ｂに移動さ
せる。これによつて、増幅器７８の入力に電圧＋
Vrが印加される。同時に、マルチバイブレータ
１００の出力はスイツチ８２を閉じ、それによつ
て抵抗器７６と８６との接続点が接地される。こ
れによつて、増幅器７８の利得が−１に設定さ
れ、したがつて、増幅器出力は−Vrボルトであ
る。マルチバイブレータ１００のパルス長さ（マ
ルチバイブレータ８６のパルス長さの半分に等し
い）に等しい時間の後、スイツチ８２の駆動が停
止されてスイツチが開き、それにより増幅器利得
を＋１に限定する。このとき増幅器出力は、マル
チバイブレータ８６のパルス長さの持続時間の間
＋Vrボルトに保たれる。このように１つの「前
置き」が各走査線に対して作られる。

増幅器７８の出力が直列抵抗器１１０および１
対の直列接続分路抵抗器１１２および１１４から
なる変調指数回路に印加される。抵抗器１１４に
基準電圧、たとえば、Vrが印加される。抵抗器
１１４の両端に接続されている常閉スイツチ１１
６は反転器１１８を介してモード制御器９８によ
つて駆動される。変調指数回路の出力は増幅器７
８の出力と、基準電圧Vrとの重み付けされた和
である。実効的には、この回路は正および負のず
れを含む増幅器７８の出力の振幅ずれを一定の振
幅内で一極性ずれに変え、搬送波の上に乗せられ
て予め定められた変調指数が達成される。

この変調指数回路の出力は、２つの機能を行な
う低周波通過フイルタ１２０に印加される。第１
の機能は、基本バンド信号の中で極性反転に伴な
つて起こり得る鋭い変化（第３ｃ図における時刻
Ｔ４およびＴ６に示されているような変化）を滑
かにすることである。第２の機能は、送信媒体の
バンド幅以上の高周波成分を基本バンド信号から
取除くことであり、それによつて送信過程中での
変形を少なくする。これを行なうために、フイル
タ１２０は、１つの電話線を用いて送信される信
号に対して約1200ヘルツのバンド幅を持つことが
できる。

フイルタした基本バンド信号は、スイツチング
型変調器１２２に印加される。この変調器は矩形
波発振器１２４によつて駆動される。この矩形波
発振器によつて、変調器を駆動するための鋭い立
ち上がりと立ち下がりを持つたきれいな矩形波が
得られる。この変調された信号は、電話線を用い
て送信される場合のために、発振器１２４は2050
ヘルツの周波数で動作すると利点が多い。

変調された基本バンド信号は加算接続点１３０
に印加され、側波帯フイルタ１３２に印加され、
一方の側波帯以外のすべてをほぼ取除き、一方、
他方の側波帯をほぼそのまま残す。今の場合、送
信のために下の側波帯が選定され、したがつて上
の側波帯がフイルタ１３２によつて減衰される。
また、制御発振器１３４は制御信号をスイツチ１
３６を介して加算接続点１３０に印加する。スイ
ツチ１３６はモード制御器９８によつて駆動され
る。発振器１３４は、或る１つの周波数、たとえ
ば1500ヘルツ、の純粋の波を加算接続点１３０に
印加する。この周波数は送信線のバンド幅の中に
あるが、変調周波数とは異なる。この目的につい
ては以下で詳細に説明する。

フイルタ１３２の出力は音響結合器１３８に印
加される。この音響結合器は、遠隔地にある受信
装置にライン１４２を介して送信するために、変
調された基本バンド信号を電話送受話器１４０に
結合させる。

前述のように、第１図の送信装置は、モード制
御器９８の設定により、２つのモードのいずれか
１つで動作可能である。特に、この送信装置は、
バンド幅が圧縮されていない受信装置と両立可能
であり、かつより低い変調指数を有する一極性ア
ナログフアクシミリ信号とともに動作し、黒およ
び白に対応した出力レベルが逆である受信装置と
両立可能である。この両立性は次のようにして達
成される。

モード制御器９８は２つの状態を有する。すな
わち、約22cm×約28cm（8.5インチ×11インチ）
の標準的な文書を約３分の送信速度で送る高速状
態と、このような文書を約６分の送信速度で送る
低速状態とである。装置９８がその高速状態にあ
るとき、スイツチ８４が開き、スイツチ８４に
は、フリツプフロツプ９０からの出力信号が与え
られない限り開き、スイツチ１１６は閉じ、かつ
速度選定器１３は３分の走査速度に対応した速さ
でドラム１０を駆動する。その結果、増幅器７８
の利得は、フリツプフロツプ９０の出力に従つ
て、＋１と−１の間を交互に変わり、したがつて
増幅器７８の出力はバンド幅が圧縮される。さら
に、反転器１１８の出力はハイであり、これによ
つて、スイツチ１１６が閉じられ、抵抗器１１４
が短絡され、より大きな変調指数が得られる。

他方、装置８２が低速モードにあるときは、装
置８２はスイツチ７２，８４を閉じ、スイツチ１
１６を開き、ドラム１０を遅い速度で駆動する。
この結果、増幅器７８の利得が−１に設定され、
他方、この増幅器の正の入力端子はスイツチ８４
を介して基準電圧Vrに保持される。これによ
り、出力電圧がVrだけ上に移動される。負の利
得と、この上方への移動の効果が組合わさつて、
基本バンド信号が０ボルトの最小値からVrボル
トの最大値まで偏奇を行なうことになる。ここで
「白」レベルは０電圧に対応し、「黒」レベルは正
の基準電圧に対応する。さらに、抵抗器１１４
は、今度は、実効的に抵抗器１１２と直列にある
から、変調指数はその低い値に設定される。

このように、モード制御器９８は送信されるべ
き信号に対する変調指数を選定し、バンド幅を圧
縮するかしないかを設定し、信号に対する基準レ
ベルと極性を設定し、かつ適当なドラム速度を選
定する。

(2) 発明の実施例のフアクシミリ受信装置の説明 次に、本願発明の内容である、フアクシミリ受
信装置の一実施例について、第２図を参照して以
下に説明する。第２図はフアクシミリ送受信装置
の受信装置部分を示す。(1)で詳細に説明して送信
装置からの変調されたフアクシミリ信号はライン
１４２′で受信され、電話の送受話器１５２に印
加される。結合器１５４は送受話器１５２によつ
て受信された信号を電気信号に変換し、この電気
信号が増幅器１５６に印加される。結合器１５４
は、ライン１４２′の信号に応答して、増幅器１
５６に印加されるこの信号の複製信号を生ずる誘
導結合器であつてもよい。

入つてくる信号のモード信号化トーンは、それ
ぞれ第１および第２フイルタ１４４および１４６
を通される。これらのフイルタは、さらに、モー
ド制御器１４８に接続され、このモード制御器１
４８は速度選定器１４９を制御する。フイルタ１
４４は、中心周波数が2050ヘルツのＱの大きなバ
ンドパスフイルタである。もし送信装置が低速
（６分）モードで動作する場合、送信装置は、最
初の“受信のための準備”時間に2050ヘルツの純
粋な波を送信し、かつフイルタ１４６のみが速度
制御器１４８に出力を供給する。もしこれとは異
なつて、送信装置が高速（３分）モードで動作す
れば、送信装置は最初の時間に2050ヘルツと1500
ヘルツの両方の純粋な波を送信しかつ両方のフイ
ルタが出力を供給する。モード制御器１４８は、
これらの出力に応答して、適当なモードでの動作
を指示する信号を生ずる。速度選定器１４９は、
両方のフイルタが出力を供給するとき、大きな速
度で受信装置ドラムモータ１５０を駆動する。も
ちろん、再生工程が始まるときにのみ、かつフア
クシミリ情報が送信される前に、同期をとる必要
がある。送信装置ドラムと受信装置ドラムの同期
をとるのに適した装置は、1968年12月４日に米国
に出願された、米国特許出願第781063号に示され
ている。

結合器１５４が増幅器１５６に接続され、この
増幅器１５６は、フイードバツク抵抗器１５８を
有し、かつ、直列に接続されたキヤパシタ１６０
と電界効果トランジスタ１６２とがこの増幅器１
５６の入力端子の１つと、接地との間に接続され
る。抵抗器１５８とともにトランジスタ１６２に
よつて、自動利得制御の目的のための、この増幅
器１５６の利得を変える装置が得られる。キヤパ
シタ１６０は60ヘルツが混入するのを防止する。

増幅器１５６の出力はバンドパスフイルタ１７
０に印加される。このバンドパスフイルタ１７０
の通過帯域は、変調されたフアクシミリ信号の周
波数帯域と一致している。約2000ヘルツの搬送波
周波数を有する側波帯信号の場合に、かつ、本件
の場合のように標準的な電話線を使つて送信する
場合に、この側波帯は約500ヘルツから約2500ヘ
ルツまで拡がる。

フイルタ１７０の出力は、次に、図示するよう
な負のフイードバツクを備えた増幅器１７２で増
幅される。増幅器１７２の出力は、位相ロツクル
ープ１７６で駆動される振幅復調器１７４で復調
される。ループ１７６は、以下に詳細に説明する
ように、それとともに受信した信号が変調される
搬送波と同期して、変調信号を生ずる。復調され
た出力は低周波通過フイルタ１７８によつてフイ
ルタされ、キヤパシタ１８０を介して絶対値増幅
器１８２に印加される。この絶対値増幅器は整流
器と同じように働き、復調した信号の反転した部
分を再反転する。もちろん、一極性で遅い速度の
フアクシミリ信号が受信されるときは、反転の必
要はなく、モード制御器１４８は反転器を不能化
する。常開スイツチ１８１は、スイツチ１８１が
閉じているとき、キヤパシタ１８０の一端を接地
に接続する。増幅器１８２の出力は、駆動増幅器
１８４に印加される。この書込ヘツドは、モータ
１５０によつて駆動される。ドラム１９０に取付
けられた複写紙１８８の上に、原文書を再生す
る。光源１９２、鏡１９４および光検出器１９６
は、送信装置のところで説明した方法で、ドラム
同期パルスを発生する。

さて、この発明の目的である、再生の標準
化、および送信によつて生じる非線形性を除去
することにより正しいコントラストを確保するこ
と、を達成するために、第２図のフアクシミリ受
信装置には、受信された基準信号のレベルに従つ
て受信装置回路の利得を定めるための利得制御回
路が設けられている。この利得制御回路は、フイ
ルタ１７８の出力を第１入力として受けるように
接続されている比較器２２０を有する。この入力
は、標準基準電圧＋Vrと比較され、この入力が
この基準電圧を越えたときに、比較器２２０が出
力を導出する。この比較器出力は、増幅器２２２
で増幅され、その後、キヤパシタ２２４を充電す
る。この比較器出力はトランジスタ１６２の動作
点を設定する。キヤパシタ２２４が充電すると、
キヤパシタ２２４は電界効果トランジスタ１６２
を次第にカツトオフの方に駆動し、したがつてこ
のトランジスタ１６２のソースとドレイン間のイ
ンピーダンスを増加させる。これによつて、復調
された信号の最大レベルがもはや＋Vrを越えな
くなるまで、増幅器１５６の利得が減少される。
その後、走査線の残りの部分に対して、増幅器１
５６の利得がこのレベルに留まる。すなわち、増
幅器１５６の利得はキヤパシタ２２４の電荷の関
数である。次の線の始まりのところで、光検出器
１９６の出力は、瞬間的にスイツチ２３０を閉じ
て、キヤパシタ２２４を放電させる。その後、こ
のキヤパシタ２２４は新しい電荷を受入れて、新
しい走査線に対して新しい利得レベルを作る。同
時に、スイツチ１８１が瞬間的に閉じて、キヤパ
シタ１８０を復調された信号の直流レベルにまで
充電し、それによつて書込ヘツドに対する０基準
レベルを再び確立する。

フアクシミリ受信装置が電話と音響結合されて
いるとき、電話の送受話器の中の炭素粒子が時と
して押し込まれようとすることがあり、したがつ
て受信された信号に非線形性が生じることがあ
る。このことは、受信された変調信号の小さな振
幅部分よりも極端に大きな振幅ずれ部分に大きな
減衰がしばしば現われ、したがつて、復調された
信号の正の部分と負の部分における減衰が同じで
ないことからわかる。その結果、もとのソース信
号を正しく再生するためには、各部分の振幅を
別々に制御することが必要である。これは、第２
図の絶対値増幅器１８２の置換えた第４図の回路
を用いることによつて行なうことができる。第４
図に示されているように、キヤパシタ１８０から
の復調されたフアクシミリ信号は、抵抗器２５０
を介して、増幅器２５２に印加される。抵抗器２
５４および２５６は、それぞれ直列に接続された
ダイオード２５８および２６０を有しており、こ
れらが増幅器に接続されて、負のフイードバツク
を形成する。抵抗器２５４とダイオード２５８と
の接続点の信号は非反転増幅器２６２に印加さ
れ、この増幅器の利得は自動的に制御されて、そ
の最大出力振幅を一定の間に限定する。一方、抵
抗器２５６とダイオード２６０との接続点の信号
は、反転器２６４を通して、また自動利得制御さ
れている非反転増幅器２６６に印加される。それ
から増幅器２６２および２６６の出力は、抵抗器
２６８および２７８を介して、第２図の増幅器１
８４への出力端子２７２で結合される。

増幅器２５２の入力が負であるとき、その出力
は正であり、ダイオード２５８は順方向にバイア
スされ、ダイオード２６０は逆方向にバイアスさ
れ、かつ抵抗器２５４およびダイオード２５８の
接続点は出力電位にあり、一方、抵抗器２５６と
ダイオード２６０との接続点はほぼ接地電位にあ
る。したがつて、正の入力が増幅器２６２に印加
され、正の出力が出力端子２７２に印加される。
他方、増幅器２５２への入力が正であるとき、そ
の出力は負であり、ダイオード２５８は逆方向に
バイアスされ、ダイオード２６０は順方向にバイ
アスされ、抵抗器２５４とダイオードとの接続点
はほぼ接地電位であり、かつ抵抗器２５６とダイ
オード２６０との接続点は出力電位にある。した
がつて、反転器２６４への入力は負であり、増幅
器２６６への入力は正であり、かつ正の出力が再
び出力端子２７２に印加される。したがつて、入
力の極性に関係なく、常に正の出力が結果として
得られ、このようにしてもとのソース信号が再生
される。

利得制御増幅器２６２および２６６は、任意の
便利な型のものであつてもよく、たとえば、第１
図および第２図に示されたタイプのものでもよ
い。正および負の部分に対して別の増幅器を使う
ことにより、各部分の基準レベルが独立に設定さ
れ、したがつて、変調、送信、検出の各プロセス
における非線形性における歪が補正される。

次に、位相ロツクループ１７６について詳細に
説明する。増幅器１７２は、ゼロ交差検出器２０
０を介して、位相ロツクループ１７６を駆動す
る。検出器２００はフリツプフロツプ２０２の、
コンプリメント入力を駆動し、また、NANDゲー
ト２０４の否定入力を駆動する。このNANDゲー
トの出力はフリツプフロツプ２０２および２０６
のセツト入力に接続される。フリツプフロツプ２
０２および２０６の「」（セツト）出力は、フ
イルタ２０８および２１０を介して増幅器２１１
に入力として接続される。増幅器２１２の出力
は、低周波通過フイルタ２１５を介して、電圧制
御発振器２１４を駆動する。発振器２１４は、次
に、フリツプフロツプ２１６を駆動する。フリツ
プフロツプ２１６のＱ出力は復調器１７４に入力
として接続され、かつまたフリツプフロツプ２０
６のコンプリメント入力に接続される。フリツプ
フロツプ２１６の出力はNANDゲート２０４に
第２入力として接続される。

ゼロ交差検出器２００は、増幅器１７２の出力
における搬送波成分のゼロ交差に対応して、矩形
波を発生する。同様に、フリツプフロツプ２１６
は、発振器２１４からのパルスに対応して、矩形
波を発生する。発振器２１４は望ましい搬送波周
波数の２媒で動作するように通常は設定され、し
たがつて、それは、ちようど、搬送波周波数でフ
リツプフロツプ２１６を駆動する。しかしなが
ら、詳細に説明するように、周波数と位相ロツク
を行なう目的のために、その名目上の周波数の上
および下にはわずかなずれができる。

フリツプフロツプ２１６は厳密に増幅器１７２
の出力における搬送波成分の周波数で動作し、か
つ出力はそれと同位相にあると仮定する。この
とき、フリツプフロツプ２１６のＱ出力は、この
成分と位相が反対であるが、検出器２００からの
反転された矩形波と同位相である。このとき
NANDゲート２０４は、ゼロ交差検出器２００と
フリツプフロツプ２１６のＱ出力がローレベルに
戻るとき、フリツプフロツプ２０２および２０６
を交互の半サイクルでセツトする（すなわち、こ
れらのフリツプフロツプの出力がローに進
む）。中間の時間期間では、検出器２００とフリ
ツプフロツプ２１６のＱ出力がハイからローに移
るとき、フリツプフロツプ２０２および２０６は
リセツトであり、すなわち、それらの出力はハ
イに進す。したがつて、フリツプフロツプ２０２
および２０６は検出器２００およびフリツプフロ
ツプ２１６のＱ出力の負に進む変化と同期してリ
セツトされ、両方が同時にローであるときセツト
である。したがつて、両方のフリツプフロツプが
同時にセツトおよびリセツトであるので、増幅器
２１２に印加される正味の入力は０であり、した
がつて出力も０である。発振器２１４を駆動する
出力が０のとき、この発振器は、それが動作して
いる周波数および位相にロツクされたままであ
る。

さて、フリツプフロツプ２１６のＱ出力の位相
が検出器２００の矩形波出力の位相より遅れてい
るものとする。この状態が生じると、フリツプフ
ロツプ２０２および２０６がセツトされるとき
は、両方のフリツプフロツプに対して同じであろ
うが、これらのフリツプフロツプのコンプリメン
ト入力に加えられる検出器２００およびフリツプ
フロツプ２１６のＱ出力からのリセツト信号のタ
イミングが異なるため、これらのフリツプフロツ
プ２０２および２０６のリセツトのタイミングも
異なる。特に、フリツプフロツプ２１６の位相が
検出器２００の位相より遅れていると、フリツプ
フロツプ２０２のリセツトはフリツプフロツプ２
０６のリセツトの前に生じる。それによつて、持
続時間が位相の遅れに比例したパルスが作られ
る。この結果、増幅器２１２の正の入力端子に印
加される正味の正の電圧が得られ、それによつて
電圧制御発振器２１４を、かつしたがつてフリツ
プフロツプ２１６を、高い周波数の方に駆動す
る。高い発振器周波数は、フリツプフロツプ２１
６のＱ出力の位相を、さらに小さな量だけ、検出
器出力位相よりも遅らせるようにする。位相が減
少すると、それに対応してフリツプフロツプ２０
２と２０６の出力の間の差が減少し、したがつて
増幅器２１０への駆動電圧が減少し、発振器２１
４の周波数はその基準周波数に向つて戻る。フリ
ツプフロツプのＱ出力の位相が最後に搬送波の位
相に一致したとき、フリツプフロツプ２０２およ
び２０６は同期して動作し、増幅器２１０への正
味の入力は０であり、かつ、このときフリツプフ
ロツプ２１６は周波数と位相の両方が搬送波にロ
ツクされる。

位相が遅れる代わりに、もしフリツプフロツプ
２１６の位相が検出器２００の位相より進めば、
フリツプフロツプ２０６はフリツプフロツプ２０
２の前にリセツトされ、増幅器２１２は負の出力
を生じる。この負の出力は、その位相差が減少し
て０になまで、発振器２１４を低周波数側に駆動
する。これは前述の説明と逆であるため、これ以
上の説明は省略する。

発明の効果 以上説明したように、本願発明によれば、フア
クシミリ受信装置において、文書中の線ごとにコ
ントラストを制御し、それによつて、再生を標準
化することができ、かつまた、送信によつて生じ
る非線形性を除去することにより正しいコントラ
ストを確保することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のフアクシミリ受信装置に関
連するフアクシミリ送信装置の概略ブロツク図を
示す。第２図は、この発明のフアクシミリ受信装
置の一実施例の概略図を示す。第３ａ図ないし第
３ｄ図は、第１図に示すゼロ交差検出器の動作を
示す波形図である。第４図はこの発明のフアクシ
ミリ受信装置と関連して用いることができる別の
形式の周波数拡大装置の回路図を示す。 図において、１は文書走査装置、３は利得制御
回路、５は周波数圧縮装置、７は変調回路、９は
送信装置、１５６は増幅器、２２４はエネルギ貯
蔵素子、２２０は比較器、１７４は復調器、２２
２はレベルシフタおよび増幅器、１８１および２
３０はスイツチを示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 文書から得られたソース信号を表わし、かつ
   前記ソース信号を部分的に反転することによつて
   バンド幅圧縮を行なつた後、遠隔地の送信装置か
   ら送信されたアナログ電気信号に従つて前記文書
   の内容を再生するためのフアクシミリ受信装置で
   あつて、 前記受信されたアナログ信号のための増幅装置
   １５６と、 前記受信され増幅されたアナログ信号を復調す
   る手段１７４と、 エネルギ貯蔵素子２２４と、 受信されて復調された信号に応答して、前記受
   信された信号の振幅を示す電気的量を、前記振幅
   が予め定められた値のレベル（＋Vr）に等しい
   ときにはいつでも、前記エネルギ貯蔵素子２２４
   に貯蔵するための手段２２０，２２２と、 前記電気的量に応答して、前記増幅装置１５６
   の利得を前記量に従つて認定するための手段１６
   ２と、 送信の前に反転された前記ソース信号の部分に
   対応して受信信号の部分を再反転させ、これによ
   つて前記ソース信号を再構成するための全波整流
   手段１８２と、 前記再構成された信号を書込ヘツド１８６に印
   加し、それによつて前記文書を再生するための手
   段１５０，１９０と、 前記文書の再生中に前記増幅装置の利得を再設
   定するために周期的に駆動されるスイツチング手
   段２３０とを備え、 前記文書上の１本の線の再生に対応した各時間
   間隔の後、前記スイツチング手段２３０が前記エ
   ネルギ貯蔵素子２２４をリセツトし、それによつ
   て前記増幅装置の利得が各線の後で再設定される
   ようにした、フアクシミリ受信装置。