DE2136331C3 - Zeichensatz sowie Verfahren und Vorrichtung zum Drucken von Schriftzeichen des Zeichensatzes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Zeichensatz sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Übertragen und Drucken von Schriftzeichen des Zeichensa'zes.

Es ist bekannt Daten durch Radiofrequenzsignale zu übertragen und zu empfangen und in Abhängigkeit von oiesen Signalen abzutasten oder zu drucken, wenn sie in analoger Form vorliegen. Ein optischer Abtaster oder Drucker zu diesem Zweck ist beispielsweise aus den US-Patentschriften 33 01091 und 33 25 821 bekannt. Ein derartiger Vielpunktwandler wird gewöhn- m lieh dazu verwendet, ein Faksimile eines Originaldokumentes oder ein Faksimile eines gedruckten Datenblattes herzustellen, und zwar in einem vorgewählten Schriftsatz herkömmlicher Schrifttypen und in einem begrenzten Bereich von Grauwerten. ,₅

In der Drucktechnik sind viele Formen, Symbole und Schirme, beispielsweise der Halbtontvp (US-PS 18 27 943) entwickelt worden, die den Zweck haben, Veränderungen in der Helligkeit natürlicher Objekte und Szenen in Schwarzweißbilder zu übersetzen, die dem Auge den gleichen Eindruck wie das Originalobjekt oder die Szene vermitteln. Dabei ist es jedoch nicht möglich, Bilder von der Ausgabe von Rechnern oder anderen Einrichtungen zu erzeugen, bei denen niemals ein Originalbild existiert oder Helligkeitsinformation direkt digital zu speichern oder vieldimensiona-Ie Frequenzspektren, Verteilungsfunktionen oder statistische Darstellungen in einer lesbaren Form aufzuzeichnen.

Es ist auch bekannt, besonders ausgestaltete, ungewohnliche Zeichensätze numerischer Schriftzeichen zum Zwecke des Sortierens oder Lesens vorzusehen, die jedoch nur durch mechanisches Drucken des gesamten Zeichensatzes erzeugt werden können, wobei jedes Schriftzeichen fortschreitend seine Intensität andert. So ist beispielsweise eine fortschreitend wachsende Überdeckung eines Standardzahlenfeldes aus der US-PS 20 04 404 bekannt. Auch ksnn jede Zahl eine verschiedene Wellenform haben, um das Ansprechen eines Schlitzabtasters zu beeinflussen (US-Patentschriften 30 00 000,32 64 609 oder 33 02 174).

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Zeichensatz und ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Übertragen und Drucken von Schriftleichen dieses Zeichensatze;» zu schaffen, mit denen ein gedrucktes Originalbild erzeugt werden kann, welches statistische oder andere Informationen, insbesondere digitale Daten mit einem analogen Aussehen und mit visuell erkennbaren Bereichen von Dunkelheit und Helligkeit je nach dem Wert der gedruckten Daten festhält.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Zeichensatzes durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1,5,6 und 7, hinsichtlich des Verfahrens durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 8 und 9 sowie hinsichtlich der Vorrichtung durch die kennzeichenden Merkmale der Ansprüche 11 und 12 gelöst. Die Unteransprüche 2 bis 4 sowie 10 und 13 geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung ist es möglich, Bilder unmittelbar von der Ausgabe von Rechnern oder anderen Einrichtungen zu erzeugen, ohne daß zuvor ein Originalbild hergestellt werden muß; auf diese Weise können beispielsweise Frequenzspektren, Verteilungsfunktionen oder statistische Darstellungen in einer lesbaren Form aufgezeichnet werden. Die in einen erfindungsgemäßen Zeichensatz eingedruckte Nachricht oder Information kann von einem Rechner gelesen oder in einer Datenbank gespeichert werden, wobei der Ausdruck in Form von Schriftzeichen des Zeichensatzes eine zusätzliche visuelle Information auf Grund des Musters trägt, welches durch Intensitäisunterschiede der Schriftzeichen des Zeichensatzes erzeugt wird. Auf diese Weise ist auch eine direkte digitale Speicherung von Helligkeitsinformationen möglich. Dabei kann eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit erreicht werden, da jedes Schriftzeichen, insbesondere eine Zahl, nur eine minimale Zahl von digitalen Ja/Nein-Entscheidungen benötigt, so daß die Zahl der digital zu verarbeitenden Informationen vergleichsweise gering bieibt. Die den Schriftzeichen entsprechenden elektronischen Impulssignale können auch in akustische Signale umgesetzt werden, so daß sie über Telefonleitungen wiedergegeben werden können, wenn dies erwünscht ist. Zusätzliche digitale Information kann durch vier Grauwerte bei dem Ausdruck der Zahlen weitergegeben werden.

Nachfolgend wird die Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Zeichensatzes aus Ziffern,

F i g. 2 eine Ansicht eines typischen Ausdruckes bei Verwendung des erfindungsgemäßen Zeichensatzes,

F i g. 2A eine vergrößerte Darstellung des in F i g. 2 eingekreisten Abschnittes und

F i g. 3 ein schematisches Blockdiagramm, das die digitale Formatsteuerung darstellt, die zum Erzeugen eines Ausdruckes verwendet wird, wie er in F i g. 2 dargestellt ist.

Der erfindungsgemäße Zeichensatz 20 (Fig. 1) aus Schriftzeichen, beispielsweise den Ziffern 0 bis 15, weist einen Satz identischer rasterartiger Felder 21 auf, die jeweils 15 identische Quadrate 22 haben, die in drei vertikalen Spalten 23, 24 und 25 mit je fünf Quadraten angeordnet sind, um die Zahlen oder Ziffern 0 bis 9 darzustellen, und vorzugsweise eine vierte vertikale Spalte 26 mit fünf Quadraten 22 haben, um die Nummern oder Ziffern 0 bis 15 darzustellen. Die Zahl oder Nummer 0 ist bei 30 durch das geschwärzte obere Quadrat 31 und das geschwärzte mittlere Quadrat 32 der linken Spalte 23 dargestellt, und jede der nachfolgenden Zahlen wird durch eine vorbestimmte Zahl ausgefüllter Quadrate gleich ihrem Wert oder ihrer Lage in der Reihe plus vier Quadrate dargestellt. Auf diese Weise ist die Nummer 1 bei 33 durch fünf Quadrate, die Nummer 2 bei 34 durch sechs Quadrate, usw., bis zu der Nummer 15 bei 35 durch 19 Quadrate dargestellt. Wenn eine Zahl 16 benutzt werden würde, hätte sie zwanzig ausgefüllte Quadrate in einer entsprechend größeren Matrix, um die gewünschte 3-Bit-Differentialion von allen anderen Schriftzeichen einzuhalten.

Das Raster 21 ist nicht mit jeder Darstellung oder Ausdruck jeder Nummer gezeigt. Der Drucker erkennt jedoch seine Existenz und druckt jede Zahl von 0 bis 9 in Abhängigkeit von 15 Ja/Nein-Entscheidungen oder er druckt jede Zahl von 0 bis 15 in Abhängigkeit von nicht mehr als zwanzig Ja/Nein-Entscheidiingen für jeue Zahl des Zeichensatzes.

Ein wichtiger Gesichtspunkt bei der Erfindung liegt darin, daß der Zeichensatz 20 so entworfen worden ist, daß jede folgende Zahl von 0 bis 9 nicht nur durch eine vorbestimmte Zahl von Quadraten oder Punkten gebildet wird, die direkt mit ihrem Wert oder ihrer Lage in einer Reihe in Beziehung stehen, sondern daß die in der resultierenden Zahl vorhandenen Quadrate in einem Muster angeordnet wurden, das visuell von einem Beobachter als die herkömmlichen arabischen Zahlen

von 0 bis 9 erkennbar ist. Die sieben Quadrate, die zur Ausbildung der Nummer 3 verwendet werden, sind daher in Form einer Zahl 3, die zehn Quadrate der Nummer 6 in Form einer Nummer 6, die dreizehn Quadrate der Nummer 9 als Nummer 9 und auf ähnliche Weise jede der anderen Ziffern von 1 bis 9 angeordnet. Eine leichte visuelle Ähnlichkeit wird bei den Zahlen 10 bis 15 des Zeichensatzes dadurch erreicht, daß die 10 wie eine 0 aussieht, daß die 12 ein versetztes Quadrat ähnlich der 2 hat, und daß die 13 an eine Kombination von 1 und 3 erinnert.

Ein weiteres wichtiges Merkmal des Zeichensatzes ist die Tatsache, daß die beiden Quadrate 31 und 32, die zum Ausbilden der 0 ausgefüllt sind, auch in jeder anderen Zahl des Zeichensatzes ausgefüllt sind. Diese beiden Quadrate sind daher dazu verwendbar, das Kopierpapier in einem Leser zu registrieren oder wiederholt zu registrieren und geben ein Raster für die Lage jeder Zahl, weil die beiden erwähnten Quadrate immer verwendet werden, wenn irgendeine Zahl des Zeichensatzes gedruckt wird.

Ein weiteres wichtiges Merkmal des Zeichensatzes liegt darin, daß wenigstens drei Quadrate von einem Zahlenpaar an verschiedenen Stellen der Matrix anders ausgefüllt sind, wodurch ein zusätzliches Mittel gegeben wird, durch das die Zahlen visuell, elektrisch oder mechanisch voneinander unterschieden werden können.

Beispielsweise hat die Nummer 15 ein nicht ausgefülltes Quadrat an einer Stelle, die ein ausgefülltes Quadrat in der Nummer 14 hat, und hat zwei ausgefüllte Quadrate an Stellen, die in der Nummer 14 nicht ausgefüllt sind. In absteigender Reihenfolge haben die restlichen Zahlen, wenn die obenerwähnten Quadrate gleich sind, andere Quadrate, die ausgefüllt oder nicht ausgefüllt sind, um sicherzustellen, daß jede Zahl einschließlich der Null sich durch drei Quadrate von allen anderen Zahlen unterscheidet. Für einige Anwendungsfälle kann ein abgewandelter Zeichensatz für die Zahlen unter 3 bevorzugt sein: kein Punkt oder nur ein Punkt in der linken oberen Ecke für 0, drei oder vier Punkte in der ersten Reihe für die Zahl 1 und fünf Punkfe für die Zahl 2 in einer Anordnung in der Art eines X.

Als mögliche Anwendung ist ein Vielpunkt-Übertrager (US-PS 33 25 821 und 33 01 091) denkbar. Solch ein Abtaster-Drucker 40 weist gewöhnlich eine rotierende Trommel auf, die ein Blatt aus Kopierpapier 41 trägt, wobei zwei Schreibstifte abwechselnd aufschlagen und das Papier sich immer weiter seitwärts bewegt, bis es vollständig von den Schreibstiften markiert ist, worauf das Blatt durch einen Endschlitz abgegeben wird. Die Schreibstifte befinden sich innerhalb einer Trommel und sind so angeordnet, daß sie in Abhängigkeit von elektrischen Impulsen nach innen oder außen bewegt werden, um das Papier 41 zu markieren. Solche Abtaster-Drucker 40 sind im Handel erhältlich und können an die Vorrichtung 42 von F i g. 3 angeschlossen werden. Die Vorrichtung 42 ist ein Kodierer für die digitalen Daten, die als Originalbild auf dem Kopierpapier 41 gedruckt werden sollen. Der Abtaster-Drucker 40 kann sowohl so angeordnet werden, daß er Daten abtastet und liest, als auch so, daß er Daten druckt.

Der Zeichensatz 20 ist besonders vorteilhaft für Darstellungs- oder Druckzwecke, weil die Bilder durch die aufeinanderfolgend gedruckten Schriftzeichen oder durch die Gruppierung derselben in helle Bereiche 43 oder dunkle Bereiche 44 hergestellt werden. Der Zeichensatz 20 hat jedoch auch außergewöhnlich gute Abtasteigenschaften. Der Zeichensatz kann auf folgende Weise erkannt werden: entweder durch die überdeckte Fläche, durch die gezählte Zahl der Quadrat·;. Punkte oder dergleichen, durch die Ansprechkurve eines Schlitzabtasters oder noch zuverlässiger durch gleichzeitiges oder aufeinanderfolgendes Abtasten der fünf verwendeten Linien, da dabei die eingebaute Redundanz verwendet wird. Größere rasterartige Felder, beispielsweise die sieben mal fünf Standardmatrix für Zahlen, erhöhen die Erkennbarkeit der Zahlen nicht erheblich. Daher wird die fünf mal sieben Standardmatrix hier nicht verwendet.

In F i g. 2 ist gezeigt, wie der erfindungsgeniäße Zeichensatz 20 auf einem Kopierpapier 41 eine Darslcllung der Amplituden ionosphärischer Echomeßimpulse als Funktion der Verzögerung und der Frequenzen bildet. Es ist ein visuelles Originalbild, das die Größe der komplexen Amplitude als Funktion von Frequenz und Entfernung angibt. Die Verzögerung ist ein Maß für die Höhe der Reflexion und die Frequenz mißt die lokale Elektronendichte bei dieser Höhe. Andere Beispiele von Darstellungen, die in dem erfindungsgemäßen Zeichensatz hergestellt werden können, sind die Reflexionsintensität von Fischschwärmen als Funktion der Wassertiefe und des Ortes bezüglich dem Kurs eines Schiffes, oder bei Flugzeugen Echoentfernungssignale als Funktion des Azimuth und der Höhe. Der dunkle kurvenförmig verlaufende Bereich 44 bildet einen Bogen, der durch den Echobereich 45 wiederholt wird. Beide Bereiche sind durch einen Bereich 43 mit hellerem Hintergrund voneinander getrennt. Alle Bereiche übermitteln eine signifikante Botschaft visuell an den Auswertungsfachmann. Die Bilder, die von dem gedruckten Zeichensatz auf dem Papier 41 erzeugt werden, haben ein analoges Aussehen, da die Muster, die durch das Gewicht der Zahlen, d. h. die Zahl der verwendeten Quadrate oder Punkte, erzeugt werden, wie Bilder von Objekten einschließlich einer Form (Grenzen) und Helligkeit (Grauwert) aussehen, die konstante Funktionen der Lage des Bildes sind.

Das Blockdiagramm von F i g. 3 zeigt schematisch eine Druckvorrichtung 42, die erfindungsgemäß aufgebaut ist, um den Zeichensatz 20 in Abhängigkeit von bei 50 empfangenen Signalen zu drucken.
Die von der Vorrichtung aufgenommenen Daten bestehen aus sechs bis neun Bit-Zahlen, die in ein Schriftzeichen oder mehrere Schriftzeichen zusammengefaßt sind. Im einfachsten Fall bilden sechs Bits ein Schriftzeichen. Der Drucker-Verstärkungsregler 51 wählt aus so diesen sechs Bits vier aufeinanderfolgende aus. entwe der die am wenigsten signifikanten, die mittelmäßig si gnifikanten oder die am meisten signifikanten Bits, die dem Speicher 52 angeboten werden.

Je nach dem gewünschten Format des Ausdrucke; wird eine Auswahl dieser aufeinanderfolgender Schriftzeichen in dem Speicher durch Vorschieben de:

Schieberegisters des Speichers 52 an den Zeitpunkter gespeichert, die durch den Daten-Taktimpuls 53 ange

deutet sind, wenn die jeweiligen Daten bereitstehen Die Anordnung der Daten wird daher durch die Se quenz der Vorschiebeimpulse bewirkt, die in der Vor schubsteuerung 54 erzeugt werden. Diese Schaltuni wird durch den Wähler 55 ergänzt, der mit der Hilf' von Vorimpulsen und Endanzeigern zwischen Datei

und Zwischenzeilen-Kennmarken trennt. Das program mierte Umschalten zwischen Daten und Kennmarke ist eines der wichtigsten Merkmale beim Musterdruk kcn von digitalen Daten.

Zusätzlich zu der Auswahl der zu druckenden Daten überträgt die Vorschubsteuerung 54 die angesammelten Schriftzeichen jeder Linie auf den Abtastspeicher 56, der mit Hilfe der Drucker-Synchronschahung 57 und dem Spaltenschalter 58 die Mustermodulatoren 59

und 60 antreibt, die das Sehwar/.-Weiß-Umschalten bewirken. Die Schwarzweißsequenz wird in dem Intensitätsmodulator in einen frequenzmodulierten Rechteckwellenzug umgesetzt, der den Analogdrucker 40 ansteuert.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

109616/161

Claims (11)

1. Patentansprüche:

   21 36

   331

   I. Zeichensatz numerischer Schriftzeichen, die wenigstens von 0 bis 9 gehen, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeichensatz (20) wenigstens zehn identische rasterartige Felder (21) mit einer Rasterung aus identischen Quadraten aufweist, wobei jedes Feld (21) wenigstens drei vertikale Spalten (23,24, 25) mit je fünf Quadraten hat, so daß insgesamt wenigstens fünfzehn Quadrate in jedem Feld (21) vorhanden sind; daß jedes der numerischen Schriftzeichen von 1 bis 9 auf einem der rasterartigen Felder (21) durch ausgefüllte Quadrate des Feldes (21) gebildet ist, die das numerische Schriftzeichen bildlich darstellen und deren Zahl in direkter Beziehung zu dem Wert des numerischen Schriftzeichens steht, wobei die Zahl gleich dem Wert des Schriftzeichens, vermehrt um 4, ist, und wobei die ausgefüllten Quadrate in einem Muster angeordnet sind, das das numerische Schriftzeichen bildlich darstellt, so daß die Kennwerte des numerischen Schriftzeichens beim optischen Erkennungsabtasten und beim Drucken in direkter Beziehung eu seinem numerischen Wert stehen; und daß das Schriftzeichen für die Zahl 0 auf einem der rasterartigen Felder durch wenigstens ein Quadrat (31 bzw. 32) gegebenenfalls in der linken vertikalen Spalte (23) gebildet wird.
2. 2. Zeichensatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Registrierung der numerischen Schriftzeichen beim Drucken bei den Zahlen von 0 bis 9 stets das obere (31) und das mittlere Quadrat (32) der linken vertikalen Spalte (23) des Feldes (21) ausgefüllt ist.
3. 3. Zeichensatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur sicheren bnterscheidung der numerischen Schriftzeichen wenigstens drei Quadrate des Feldes (21) bei unterschiedlichen Schriftzeichen unterschiedlich gehalten — ausgefüllt und leer — sind.
4. 4. Zeichensatz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß weitere rasterartige Felder (21) mit identischen Quadraten vorgesehen sind, die zur entsprechenden Darstellung höherer Zahlen als 9 eine weitere vertikale Spalte (26) mit fünf Quadraten aufweisen, so daß mit den dann zur Verfügung stehenden zwanzig Quadraten des Feldes (21) Zahlen bis zum Wert 16 darstellbar sind.
5. 5. Zeichensatz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Felder (21) des Zeichensatzes (20) vier vertikale Spalten (23, 24, 25 und 26) aufweisen.
6. 6. Zeichensatz nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß für eine Darstellung anderer Schriftzeichen an die Stelle des Wertes* einer Zahl die Wertigkeit des Schriftzeichens in einer festgelegten Schriftzeichenreihe tritt, wobei das optische Aussehen des Schriftzeichens unabhängig von seiner Wertigkeit in der Reihe durch Wahl der Anordnung der ausgefüllten Quadrate angenähert ist.
7. 7. Verfahren zum Übertragen, Empfangen und Drucken von numerischen oder anderen Schriftzeichen ohne Verwendung eines vollständigen herkömmüchen Zeichensatzes solcher Schriftzeichen, unter Verwendung des Zeichensatzes nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zeichensatz solcher Schriftzeichen aufgestellt wird, von denen jedes auf einer Matnx mit wenigstens drei Spalten aus fünf Quadraten durch Schwärzen bestimmter Quadrate bildlich darstellbar ist wobei die Zahlen 1 bis 9 jeweils durch eine Zahl gleich dem Wert der Zahl, vermehrt um 4, gebildet werden; daß eine Information über diese Schriftzeichen elektrisch an einem Ort erzeugt und zu einem anderen Ort in einer vorbestimmten Zahl von elektrischen Ja/Nein-Signalen für jedes Schriftzeichen übertragen wird; und daß die Schriftzeichen an dem anderen Ort in Abhängigkeit von den elektrischen Ja/Nein-Signalen empfangen und die Zahlen in angrenzenden Zahlenspalten in einem Originalbild gedruckt werden, das hinsichtlich der Anzahl der ausgefüllten Matrixquadrate entsprechend dem Wert der ausgedruckten Zahlen variiert wird.
8. 8 Verfahren zum Ausdrucken digitaler Daten, die durch Abtast-Digitaleinrichtungen, Wiedergabe-Datenspeicher od. dgl. von digitalen Rohdaten oder Computerausgaben erzeugt werden, nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, daß der Zeichensatz mit digitalen Schriftzeichen gebildet wird, die jeweils eine in direkter Abhängigkeit von ihrem Wert vorbestimmte unterschiedliche Anzahl identischer Quadrate bzw. Rasterpunkte aufweisen, daß d.e Schriftzeichen in einem leicht erkennbaren und lesbaren analogen Muster digitaler Information ausgedruckt werden und daß gleichzeitig die digitale Information mit zusätzlicher digitaler Information unter Einschluß technischer Parameter, Zeit, Ort oder anderer lesbarer Kennmarken, verschränkt wird.
9. 9 Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet daß die zusätzliche digitale Information durch Steuerung des Grauwertes des gedruckten Schriftzeichens η wenigstens zwei Niveaus übertragen und gedruckt wird.
10. 10 Vorrichtung zum Drucken digitaler Muster disitaler Daten, wobei die Muster ein Analogaussehen haben zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 7 bis 9. gekennzeichnet durch einen Zeichensatz von Zahlen wenigstens von 0 bis 9 die jeweils durch ausgefüllte Quadrate auf einem rästerartigen Feld (21) mit dre. mal fünf Quadraten gebildet werden, wobei die Zahlen von 1 bis 9 jeweils eine solche Form haben, daß sie die Zahl in um vier mehr ausgefüllten Quadraten als der Wen der Zahl bildlich darstellen; durch eine Einrichtung zum Erzeugen von Information in dem Zahlen-Zei chensatz durch digitale elektrische oder mecham sehe Mittel wobei nicht mehr als fünfzehn )a/Nein Entscheidungen für jede Zahl benutzt werden durch eine Einrichtung zum Übertragen der so er zeugten Information in einen geographisch entfern ten Bereich; und durch eine Einrichtung zur elektri sehen oder mechanischen Reproduktion der Infor mation in den Zahlen-Zeichensatz, wobei die Inten sität, Dichte oder Schwärzung der ausgefülltei Quadrate der verschiedenen Zahlen von 0 bis durch die Nähe zu den anderen Zahlen und durc das sich ergebende Hell/Dunkei-Muster in der Rc produktion eine visuelle Information tragen.
11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeicl· net durch die Speicherung einer numerischen stat stischen Information in Form eines Originalbild« für den späteren Gebrauch als Eingabe für eine Rechner oder als Eingabe für andere Systeme.