JP2970478B2 - Xyプロッタに於ける座標補正装置 - Google Patents

Xyプロッタに於ける座標補正装置

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JP2970478B2
JP2970478B2 JP18756995A JP18756995A JP2970478B2 JP 2970478 B2 JP2970478 B2 JP 2970478B2 JP 18756995 A JP18756995 A JP 18756995A JP 18756995 A JP18756995 A JP 18756995A JP 2970478 B2 JP2970478 B2 JP 2970478B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、XYプロッタの
座標補正装置に関するものであり、特に、ヘッドキャリ
ッジに装着した筆記具の取付位置誤差を補正するための
XYプロッタに於ける座標補正装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来、ペンシル等の筆記具を使用するX
Yプロッタには、筆記具の個体差等によって生じるXY
方向の位置誤差を補正して、筆記具交換に伴う描線のず
れを抑止する機能を設けたものが知られている。此種の
XYプロッタは、補正データを手操作入力するように構
成されており、ヘッドキャリッジにルーペを装着して目
視にて誤差補正操作を行う。即ち、操作パネルを介して
補正プログラムの実行指令を入力すると、ペンヘッドに
装着した筆記具によって図板上の紙面に十字パターンを
描き、作図終了後にヘッドキャリッジがペンヘッドの基
準軸心とルーペの中心とのXY座標変位量に相当する距
離を移動してルーペが十字パターンのほぼ中心上に位置
する。そして、ユーザがルーペ内の像を観察し、ルーペ
に設けられた十字形視準マークの交点と紙面の十字パタ
ーンの交点とが一致していない場合は、XY方向のヘッ
ドキャリッジ移動キーを操作して交点を一致させること
により、ヘッドキャリッジの移動量から補正量が求めら
れ、登録キー操作によりその筆記具の補正データがメモ
リに格納される。作図時に於いては、制御部が設定され
た補正データに基づき作図データのXY座標を補正して
ヘッドキャリッジを駆動することにより各筆記具による
描線の相対座標誤差が解消される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の座標補正機能を
有するXYプロッタは、座標補正を行うに際してユーザ
がヘッドキャリッジ移動キーを操作し、ヘッドキャリッ
ジに装着されたルーペの十字形視準マークと、紙面に書
いた十字パターンとを一致させる作業が必要であり、操
作が煩雑であるとともに補正精度に個人差が反映すると
いう問題がある。
【0004】そこで、補正データ入力作業を自動化して
操作性並びに補正精度を向上するために解決すべき技術
的課題が生じてくるのであり、本発明は上記課題を解決
することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記目的を
達成するために提案するものであり、XYプロッタの筆
記具駆動用ヘッドキャリッジに図板面へ向けてビデオカ
メラを装着するとともに、二枚の鏡或いはプリズムによ
って光線の方向を180度反転し、且つ、平行に変位さ
せる反射鏡装置を図板の縁部に埋設し、ヘッドキャリッ
ジのペンヘッドに装着された筆記具の先端面を前記反射
鏡装置を介して前記ビデオカメラにより撮影可能に形成
し、命令に応じて前記ヘッドキャリッジを前記反射鏡装
置の上方へ位置させる制御手段と、前記ビデオカメラの
撮影画像から前記筆記具の先端面の中心点を検出する画
像解析装置と、撮像画面の基準座標と前記筆記具の中心
座標との変位量から座標補正データを求めて作画データ
の座標系を補正する演算部とによって構成したことを特
徴とするXYプロッタに於ける座標補正装置を提供する
ものである。
【0006】上記の座標補正装置において、ペンヘッド
の筆記具を交換して座標補正命令を入力すると、ヘッド
キャリッジが図板の縁部に配置した反射鏡装置の上空へ
移動し、ペンヘッドに装着された筆記具の先端面がビデ
オカメラによって撮影される。画像解析装置は撮影画像
データ中の目標パターンである筆記具の先端面画像を探
索し、抽出した画像の中心点と基準点であるペンヘッド
の軸心との変位量が算出されて基準座標補正データが取
得される。プロッタ制御部は、作画データの座標系を座
標補正データに基づいて補正処理し、補正された座標系
によって新たな筆記具による作図を再開する。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
に従って詳述する。図1及び図2に示すように、XYプ
ロッタ1の図板2の前後両端部には横レール3,4が装
着され、横レール3,4に夫々装着された横キャリッジ
(図示せず)に縦レール5が架設されている。縦レール
5にはヘッドキャリッジ6が係合し、ヘッドキャリッジ
6のカバー内にはペンヘッド(図示せず)がムービング
コイルアクチュエータを介して昇降自在に装着され、ペ
ンヘッドにインクペン或いはペンシル等の筆記具7が装
着される。
【0008】ヘッドキャリッジ6には筆記具7と並んで
小型CCD白黒ビデオカメラ8が図板面に向けて装着さ
れ、ビデオカメラ8は、図板2の裏面に配設したプロッ
タ制御部へフレキシブルケーブルを介して接続されてい
る。また、図板2の右端には表裏へ貫通する一対の穴
9,10が設けられており、穴部分の下面に反射鏡装置
11が取り付けられている。
【0009】図3に示すように、反射鏡装置11は二枚
の鏡12,13と焦点距離調整用レンズ14,15とに
よって構成され、二枚の鏡12,13は夫々図板2の表
面に対して45度、且つ相互の反射面の角度が90度を
なして図板2の下部に固定されている。焦点距離調整用
レンズ14,15の中心を通る光が二枚の鏡12,13
において反射する点R1 ,R2 の距離L1 は、ヘッドキ
ャリッジ6に装着したビデオカメラ8の撮影レンズの中
心C1 とペンヘッド16の軸心C2 との距離L 2 と等し
く設定されており、ビデオカメラ8の撮影レンズの中心
1 を前記反射点R1 と一致させることによってペンヘ
ッド16の軸心C2 を通る光線が反射鏡装置11を介し
て撮影レンズの中心C1 へ入射する。
【0010】図4はXYプロッタ1の構成を示し、ビデ
オカメラ8はプロッタ制御部17のビデオ信号入力装置
18へ接続され、ビデオ信号はビデオ信号入力装置18
によってサンプリングとA/D変換による二値化、ノイ
ズ除去処理を行った後に入出力制御装置19を介してフ
レームメモリ20に書込まれる。
【0011】ホストコンピュータ21からインタフェー
ス22を介してバッファメモリ23へ入力された作図デ
ータは、CPU24のデータ処理部がROM25の作画
プログラムに従ってベクトルデータに展開し、生成され
たベクトルデータをデータメモリ26へ書込む。
【0012】作図実行時にはCPU24がデータメモリ
26からベクトルデータを読出してX軸サーボ回路2
7、Y軸サーボ回路28及びZ軸サーボ回路29を駆動
し、X軸モータ30、Y軸モータ31及びムービングコ
イルアクチュエータのZ軸駆動コイル32をフィードバ
ック制御して作図データに従った図面が作成される。
【0013】ROM25には、筆記具の個体差によるペ
ン先位置の誤差を補正する筆記具誤差補正プログラムが
格納されており、このプログラムを実行する際はビデオ
カメラ8が起動され、画像解析装置33がフレームメモ
リ20の画像データを解析して筆記具の先端部の円形パ
ターンを抽出し、円形パターンの中心と筆記具基準位置
との偏差を検出する。
【0014】以下、筆記具誤差補正の手順を図1及び図
2に従って説明する。図1(a)に示すように、装着さ
れている筆記具7による作図部分の作業を終了し、筆記
具変更データによって筆記具変更行程に入ると、CPU
24はX軸サーボ回路27、Y軸サーボ回路28を制御
し、図1(b)に示すようにヘッドキャリッジ6を図板
2の原点へ移動する。
【0015】ここで、オペレータがペンヘッドの筆記具
7を交換し、作図再開指令を入力すると、図2(a)に
示すように、座標補正プログラムに従ってヘッドキャリ
ッジ6が反射鏡装置11の上空へ移動し、画像解析装置
33によりビデオカメラ8の撮影画像データ中の目標パ
ターンの探索を行う。
【0016】画像解析装置33は円形パターン抽出機能
を有し、図5(a)(b)に示すように、画像データを
走査して筆記具7の先端面の画像である円形パターンの
骨格抽出及び中心点算出の各処理が行われ、求められた
中心点C3 と基準点であるペンヘッド16の軸心C2
の変位量Δx,Δyが算出されてデータメモリ26に基
準座標補正データとして格納される。CPU24は作画
実行時にデータメモリ26中の作画データの座標を座標
補正データに基づいて補正処理し、図2(b)に示すよ
うに、補正された座標系によって新たな筆記具による作
図が再開される。
【0017】また、本発明は上記の形態に限定するもの
ではなく、例えば、目標パターンの抽出方法としてパタ
ーンマッチング法等他の手段を用いる等、種々の改変が
でき、この発明がそれらの改変されたものに及ぶことは
当然である。
【0018】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明はXYプ
ロッタのヘッドキャリッジの座標補正をビデオ画像処理
を用いて自動的に行うようにしたので、ユーザがルーペ
を用いて手動操作により補正値を入力する必要がなく、
作業性が著しく向上する。また、個人差による補正精度
の低下の虞れもなく、作図品質の向上に効果を発揮す
る。また、従来のものとは異なり、図面に作画データに
基づく図形以外の補正用パターンが書かれることもな
く、図面の美観を損ねることがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のXYプロッタを示し、(a)(b)は
夫々筆記具座標補正動作を示す解説図である。
【図2】(a)(b)は夫々図1に続く筆記具座標補正
動作を示す解説図である。
【図3】本発明のXYプロッタの反射鏡装置の解説図で
ある。
【図4】本発明のXYプロッタの回路ブロック図。
【図5】(a)は撮影画像を示し、(b)は画像処理後
の解説図である。
【符号の説明】
1 XYプロッタ 2 図板 6 ヘッドキャリッジ 7 筆記具 8 ビデオカメラ 9,10 穴 11 反射鏡装置 12,13 鏡 14,15 焦点距離調節用レンズ 16 ペンヘッド 17 プロッタ制御部 18 ビデオ信号入力装置 24 CPU 33 画像解析装置
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−103140(JP,A) 特開 昭62−51497(JP,A) 特開 平6−231464(JP,A) 特開 平7−32792(JP,A) 実開 昭61−180794(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B43L 13/00 G06F 3/13 320

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 XYプロッタの筆記具駆動用ヘッドキャ
    リッジ(6)に図板面へ向けてビデオカメラ(8)を装
    着するとともに、二枚の鏡或いはプリズムによって光線
    の方向を180度反転し、且つ、平行に変位させる反射
    鏡装置(11)を図板(2)の縁部に上方へ向けて装着
    し、ヘッドキャリッジのペンヘッド(16)に装着され
    た筆記具(7)の先端面を前記反射鏡装置(11)を介
    して前記ビデオカメラ(8)により撮影可能に形成し、
    命令に応じて前記ヘッドキャリッジ(6)を前記反射鏡
    装置(11)の上方へ位置させる制御手段と、前記ビデ
    オカメラの撮影画像から前記筆記具の先端面の中心点を
    検出する画像解析装置と、撮像画面の基準座標と前記筆
    記具の中心座標との変位量から座標補正データを求めて
    作画データの座標系を補正する演算部とによって構成し
    たことを特徴とするXYプロッタに於ける座標補正装
    置。
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