DE2751326B2

DE2751326B2 - Verfahren zum Aufzeichnen von Schrift- oder Bildinformationen mittels punktförmiger Aufzeichnungsflecke

Info

Publication number: DE2751326B2
Application number: DE2751326A
Authority: DE
Inventors: Ruediger Dipl.-Ing. 2301 Raisdorf Sommer
Original assignee: Dr-Ing Rudolf Hell 2300 Kiel GmbH
Current assignee: Dr-Ing Rudolf Hell 2300 Kiel GmbH
Priority date: 1977-11-17
Filing date: 1977-11-17
Publication date: 1980-11-20
Also published as: JPS5932944B2; FR2409154A1; DE2751326C3; IT7829778A0; GB2008890A; GB2008890B; FR2409154B1; US4232343A; IT1100225B; AU521271B2; JPS5478222A; SU795523A3; DE2751326A1; AU4159578A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufzeichnen von Schrift- oder Bildinformationen mittels punktförmiger Aufzeichnungsflecke gemäß de im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.

Es sind Aufzeichnungsverfahren bekannt, bei denen Bilder oder Schriftzeichen in Form von in einem Raster angeordneten Bedeckungsflecken aufgezeichnet werden, z. B. Matrixdrucker, die mit Nadeln, thermographischen oder elektrischen Aufzeichnungskämmeii arbeiten. Im gleichen Prinzip arbeiten Tintenstrahldrucker mit einzelnen oder in einer Matrix angeordneten Düsen, welche ebenfalls punktförmige Aufzeichnungsflecke erzeugen. In der DE-OS 26 39 856 ist ein Aufzeichnungsverfahren beschrieben, bei dem die Zeichenbreite mit mehreren Punkten wiedergegeben wird. Die einzelnen Aufzeichnungsflecke sind entsprechend einem Raster, welches sich aus der Aufzeichnungsfrequenz ergibt, aufgezeichnet. Diesem Verfahren haftet aber der Nachteil an, daß keine Konturenverbesserung von gegen die Aufzeichnungsrichtung geneigten Konturen vorgenommen werden kann, da die einzelnen Rasterpunkte immer nur genau im Auf/.ciehnungsrasier positioniert werden können. In allen diesen Füllen werden schräg /ur Aufzeichnungsrichtiirig verlaufende Konturen mehr oder weniger stark gelrcppt, d. h. mil schlechter Qualität wiedergegeben. Dies könnte man verbessern, indem man die Auflösung verfeinert, d. h. Abtust- iititl Aufzeiehniingsfrequen/. erhöht b/w. das Ablast- und Auf/eichnurigsraster verfeinert. Dies ist mil

Mehraufwand und, wenn die Aufzeichnungsorgane keine höhere Punktfrequenz zulassen, mit einer Verlangsamung der Aufzeichnung verbunden. Bei einigen der Aufzeichnungsverfahren ist dies nur bis zu einem gewissen Grade möglich, da man die Punktgröße bei der Aufzeichnung nicht beliebig klein machen kann.

Es ist bereits durch die DE-OS 26 16 397 ein Verfahren bekannt, mit dessen Hilfe ohne Erhöhung der Abtastfeinheit bzw, Abtastfrequenz eine Komturenverbesserung erreicht wird Diese Verbesserung ist aber nur an der in Aufzeichnungsrichtung zuerst auftretenden Kante vorhanden, an der Rückflanke hingegen nicht Dieses Verfahren wird Teilschrittverfahren genannt und ermöglicht es, bei gleicher Aufzeichnungsirequenz den ersten Punkt an einer Kante um einen Teilschritt des Rasterabstandes in Richtung der Kontur zu verschieben. Die folgenden Punkte innerhalb der Rasterzeile werden dann mit der normalen Aufzeichnungsfrequenz geschrieben, was aber dazu führt, daß eine Kontur an ihrer Rückflanke in der bisher stark getreppten Form wiedergegeben wird, d. h., es tritt also nur an einer Seite der Kontur eine Verbesserung auf.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Teilschrittverfahren anzugeben, mit dem die Aufzeichnung auch an der Rückflanke von Konturen oder Kanten verbessert werden kann. Die Erfindung erreicht dies durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Mittel.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 und 3 beschrieben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Fig. 1 — 13 näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Punktanordnung eines schräg verlaufenden schwarzen Striches unter Anwendung des üblichen Halbschrittverfahrens,

Fig. 2 eine Punktmatrix eines schräg verlaufenden schwarzen Striches unter Anwendung der Erfindung zur Verbesserung der hinteren Kante,

F i g. 3 ein Ausführungsbei;piel gtίτ.'Λΰ F i g. 2, bei dem mit Überlappung gearbeitet wird,

Fig.4 eine Punktmatrix eines schräg verlaufenden Striches bei Anwendung des Viertelschrittverfahrens,

Fig.5 ein Beispiel gemäß Fig.4, bei dem noch eine wei'ere Verbesserung der hinteren Kante erre'cht wird,

Fig. 6 ein Beispiel gemäß Fig. 5, bei dem eine Überlappung der Rasterpunkte auftritt,

Fig. 7 eine Darstellung von verschiedenen Strichbreiten mit dem Halbschrittverfahren,

F i g. 8 eine Darstellung von verschiedenen Strichbreiten mit dem Drittelschrittverfahren.

Fig. 9 eine Darstellung von verschiedenen Ulrichbreiten mit Viertelschrittverfahren,

Fig.9a eine Variante der Fig.9 mit Verteilung der Rasterpunklc,

Fig. tO ein Blockschaltbild der Erfindung,

Fig. Il ein Blockschaltbild für eine Abtasteinrichtung,

Fig. 12 ein elektronisches Schallbeispiel für die Erfindung,

Fig. 13 Impulsdiagrainmc für die Fig. 12.

In Fig. I ist eine durch die Linien I und Il begrenzte Kontur dargestellt, die sich aus den Punkten I —I' zusammensetzt. In der Senkrechten sind die Zeilen n, n+ I und η \-2 dargestellt und in der Horizontalen die jeweiligen Halbschritte des Raslerpimktes. Man erkennt,daß in der Zeile h+· I. in der vom Hiilbschrittverfahren Gebrauch gemacht wird, die an der liegrenzungslinic I verlaufende Kontur sauber getroffen wird.

Gleichzeitig ist aber zu seilen, daß am Ende der Zeile die Linie II überschritten wird und zwischen der vorangehenden Zeile ein »Loch« entstanden ist, das zu einer Vertreppung der Kontur führt

F i g. 2 zeigt das gleiche Ausbildungsbeispiel, bei dem in der Zeile n+1 sowohl bei der Begrenzungslinie I als auch bei der Begrenzungslinie II eine exaktere Korrektur erreicht wird. A<n Ende der Zeile η +1 ist der letzte Rasterpunkt um einen Halbschritt nach rechts versetzt was gegenüber dem üblichen Aufzeichnungsverfahren keine erhöhte Abtastfrequenz mit sich bringt Wie später erläutert, ist diese Verschiebung des Rasterpunktes leicht zu erreichen, indem er aus der Position, in die er normalerweise nach dem Halbschrittverfahren fallen würde, um ein entsprechendes Wegstück bei der Aufzeichnung verzögert wird. Wie zu erkennen ist sind an der Begrenzungslinie H noch zwischen den Zeilen η und /?+1 sowie den Zeilen n+1 und /1+2 kleine Lücken, die aber bei den üblichen Aufzeichnungsverfahren, bei denen mit einer sehr starken Überlappung der Rasierpunkte gearbeitet wird, wegfällt. Dieser Fall ist in F i g. 3 dargestellt, und man erkennt deutlich, daß so auch an der Begrenz'ingslinie Il eine lückenlosere Kontur erzielt ist

F i g. 4 zeigt ein Beispiel einer Kontur, die ebenfalls durch die Linien I und II begrenzt wird, bei der von dem bekannten Viertelschrittverfahren Gebrauch gemacht wird. Wie zu erkennen ist wird die Kontur an der Linie I besser getroffen, aber an der Kontur der Kante Il ist noch eine Lücke in der Zeile n+1 vorhanden.

F i g. 5 zeigt die durch die Erfindung erreichte Verbesserung dieses Viertelschrittverfahrens, bei dem an der Hinterkante die Treppenstruktur vermieden wird und zusätzlich die drei Rasterpunkte auf die in der Zeile möglichen Viertelschritte verteilt werden, so daß sich in der Zeile n+1 eine gleichmäßige Aufteilung ergibt. Die Kontur ist jetzt sowohl an der Kante I als auch an der Kante Il optimal getroffen.

F i g. 6 zeigt das Ausführungsbeispiel der F i g. 5, bei dem mit in der Praxis üblicher Überlappung gearbeitet wird. Man erkennt, daß auch in der Zeile n+ I die Zwischenräume zwischen den einzelnen Rasterpunkten fast völlig verschwinden, so daß eine nahezu ideale Darstellung der durch die Linien I und Il begrenzten Konturen gegeben ist. Falls die Überlappung noch größer gemacht wird, verschwinden die Zwischenräume ganz.

In F i g. 7 soll das Bildungssystem über eine größere Anzahl von Schritten zeigen, wie es beim Halbschrittverfahren zur Anwerbung kommt. Bei allen vollen Schritten schließen die Rasterpunkte dicht aneinander an, nur bei einem Halbschritt entsteht nach dem vorletzten Rasterpunkt durch die Verzögerung der Aufzeichnung des letzten Rasterpunktes eine Lücke, die aber bei Überlappung nicht stört, wie aus F i g. 6 zu erkennen ist.

Fig.8 zeigt den prinzipiellen Aufbau für Drittelschritte. Hier ist zu bemerken, daß bei fünf Schritten und acht Schritten zwei Bildungen möglich sind, nämlich im Fall von fünf '/i-Schritten entweder einen Rasterpunkt oder zwei Rasterpunkte aufzuzeichnen und bei acht '/i-Schritten anstelle von zwei Rasterpunkten drei aufzuzeichnen.

Die Anzahl der Varianten bei den einzelnen Übergängen wird um so größer, je kleiner die Anzahl der Teilschritte ist, was aus Fig.9 /ti sehen ist. Bei sieben '/i-.Schritlen g,bt es zwei Möglichkeiten, d.h. entweder ein oder zwei Rasterounkte, hei elf '/i-Schril-

ten wiederum zwei Möglichkeiten, entweder zwei oder drei Rasterpunkte und bei fünfzehn Vi-Schritten die Möglichkeiten, drei oder vier Rasterpunkte zu schreiben. Dieses Bildungsgesetz richtet sich nach der Anzahl von Teilsehritten, Zu welcher Lösung man sich entscheidet, hängt davon ab, ob man mit großer oder kleiner Überlappung der Rasterpunkte arbeitet. Im Falle, daß man mit Überlappung arbeilet ist es sinnvoll, die niedrigere Anzahl von Rasterpunkten zu wählen.

Fig. 9a zeigt ein Beispiel, bei dem im Unterschied zur F i g. 9 mit einer Verteilung der Lücken im Inneren des zu schreibenden Schreibstreifens gearbeitet wird. z. B. beim vierzehnten und fünfzehnten sowie achtzehnten und neunzehnten Schritt usw. Dann fallen die Alternativen bei mehr als vierzehn Teilschritten weg.

Fig. 10 zeigt einen prinzipiellen Aufbau einer Schaltung, die für die Durchführung der Erfindung geeignet ist. Sie besteht aus einer Datenquelle, die ein Abtastsystem darstellt, welches in F i g. 11 im einzelnen näher beschrieben ist einem Djr.italisierer und einer Datensenke.

F i g. 11 zeigt schematisch die Abtastanordnung für die Vorlage. Sie besteht aus einer Lichtquelle 1, einem optischen System 2, durch das die Lichtquelle auf eine schematisch dargestellte Vorlage 3 fokussiert wird. Das reflektierte Licht wird über eine Sammellinse 4 und eine Blende 5 auf einen optischelektrischen Wandler 6 gegeben, dessen Ausgangssignal über einen Verstärker 7 zu einem Komparator 8 gelangt, der das vom optischelektrischen Wandler gelieferte Signal in ein Video-Signal V umwandelt, das zeitlich analog und in der Amplitude schwarz/weiß quantisiert ist Dieses Signal ist in F i g. 13b dargestellt Das Eingangssignal V wird an einen D-Eingang eines D-Flip-Flips 9 und an ein Tor 10 geführt An einem Takteingang T des Flip-Flops 9 und an einem zweiten Eingang des Tors 10 liegt der Halbschrittakt eines Taktgenerators 11, dessen Impulse in Fig. 13a dargestellt sind. In dem Füp-Flop 9 wird das Videosignal V mittels des Taktes des Taktgenerators 11 zeitlich quantisiert,_so daß sich ein videosignal A an dem Ausgang Q und Q des Flip-Flops 9 ergibt, das in Fig. 13c dargestellt ist. Der erste Videoimpuls A hat genau die Länge von 5'/2 Vollschritten, so daß ohne die erfindungsgemäße Einrichtung das Problem der hinteren Kanttnvertreppung auftreten würde. Bei dem zweiten Impuls der Fig. 13c ist die Länge des Impulses genau ein ganzes Vielfaches, d. h. das 4fache eines Vollschrittes. Bei der erfindungsgemäßen Lösung wird dieses auch als 4facher Vollschritt wiedergegeben.

Das Tor 10 erzeugt bei Kooinzidenz zwischen dem Video-Signal V(F i g. 13b) und dem Takt des Taktgenerators 11 (Fig. 13a) ein Ausgangstaktsignal, da das monostabile Flip-Flop 12 triggert Die Zeit des monostabilen Fl'p-Flops 12 ist so eingestellt, daß sie etwas geringer als ein ganzer Vollschritt ist, so daß das Ausgangssignal dieses Flip-Flops die Kurvenform gemäß F i g. 13d hat. Wenn das Signal der F i g. 13c nicht ein ganzes Vielfaches eines Vollschrittes ist, entsteht an einem Gatter 13, an das die Ausgänge des Flip-Flops 9 und des Flip-Flops 12 geführt sind, ein Steuersignal, das an ein Flip-Flop 14 und an Gatter 16 und 17 angelegt wird. Der Ausgang des monostabilen Flip-Flops 12 wird zusätzlich an einem Eingang eines Schieberegisters 15 gelegt und mittels des Taktes des Taktgenerators 11 (Fig. IJa) um zwei und drei Halbschrittaktperioden verzögert. Die verzögerten Signale sind in F i g. IJ unter e und f aufgezeichnet. Diese beiden Signale werden

wahlweise über die Gatter 16 und 17 und eine Oder·Verknüpfung 18 an den Ausgang D gelegt, dessen Signal in Fig. 13i dargestellt ist. Der Ausgangsimpuls des Gatters 13, dargestellt in Fig. 13g, wird durch das monostabile Flip-Flop 14 auf eine Zeit von etwa vier Halbschritt-Taktperioden verlängert. Dieses Signal ist in Fig. 13h dargestellt. Die Ausgangssignale des Gatters 13 und des Flip-Flops 14 steuern die Umschaltung der verzögerten Signale der Fig. 13e und 13f auf den Ausgang D. Ist das Signal, das in Fig. 13h dargestellt ist. gleich logisch Null, dann wird das Signal gemäß Fig. I3f auf den Ausgang D geschaltet. Ist das Signal gemäß Fig. 13h gleich logisch 1, so wird das Signal gemäß 13e auf den Ausgang geschaltet. In diesem Bereich gibt es den Fall, daß das Ausgangssignal des Gatters 13 eine logische Null ist, dann werden weder die Signale gemäß Fig. I3e noch gemäß F i g. I3f auf den Ausgang gegeben, sondern es entsteht am Ausgang eine

Videosignale mit einer Länge aus einem ganzen Vielfachen eines Voilschrittes um drei Haibschrittperioden verzögert am Ausgang ankommen. In dem Fall, daß die Videosignallänge wie im Beispiel der Fig. 13 ein nicht ganzes Vielfaches eines Vollschrittes beträgt, wird

-, zwischen dem letzten Vollschritt und den ersten Vollschritten eine Pause von einem halben Vollschritt erzeugt. Die gesamte Länge dieses Videosignals am Ausgang D beträgt in dem Beispiel ebenfalls fünf halbe Vollschritte wie in dem Videosignal gemäß Fig. 13c.

κι Damit liegt der letzte Vollschritt dieses Videoimpulses im Signal der Fig. I3i. d.h. damit passend an der hinteren Flanke.

Die Erfindung ist nicht auf '/2- und '/4-Schrittc beschränkt, sondern die Vollschritte können beliebig

r> fein unterteilt werden. Je feiner die Unterteilung ist, desto genauer können die Aufzeichnungsflecke an die Konturen gesetzt werden, wobei der Aufwand von der geforderten Qualität, d.h. Feinheit der Unterteilung.

hpctimml \uirH

Hierzu 8 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1, Verfahren zum Aufzeichnen von Schrift- odi;r Bildinformationen mittels punktförmiger Aufzeichnungsflecke, die nach einem Aufzeichnungsraster angeordnet werden, wobei die Aufzeichnung schrittweise mit einer Aufzeichnungsfrequenz vorgenommen wird, welche die Punktabstände des Rasters bestimmt und wobei am Beginn einer zur Zeilenrichtung geneigten Kontur die Aufzeichnungsflecke der einzelnen Rasterzeilen um Teilschritte in Richtung der Übereinstimmung mit der Kontur verschobein werden, dadurch gekennzeichnet, daß bei Zeichenstrichen, deren Dicke durch eine Vielzahl von Aufzeichnungsflecken wiedergegeben wird, und bei denen der Abstand zwischen vorderer und hinterer Kontur nicht dem Rasterabstand entspricht, zur Verbesserung der hinteren Kontur der letzte Aufzeichpuugsfleck in Richtung zur Kontur verschoben aufgezeichnet wird, indem der Zeitpunkt, zu dem der Aufzeichnungsfleck aufgezeichnet wird, gegenüber dem zur Aufzeichnungsfrequenz gehörenden Takt verzögert wird.

Z Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne dem verzögerten Aufzeichnungsfleck vorangehende Aufzeichnungsflecke ebenfalls verzögert werden.

3. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere vorangehende Aufzeichnungsflecke ·. erzögert werden, wobei die einzelnen Verzögerungen so bemessen werden, daß sich eine gleichmäßige Verteilung der Aufzeichnungsflecke innerhalb des entsprechende Zeilensegmentes ergibt.