JP3650146B2 - 二次元データコード付回路図を印刷した印刷物及びそれを用いた波形計測システム - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、所謂マルチメディア情報を光学的に読み取り可能なコードパターンとして記録した紙等の情報記録媒体を印刷した印刷物及びその表示手段に係り、特に波形等の各種情報を含んだコードパターンを付加した二次元データコード付回路図を印刷した印刷物、及びその回路に係る波形等を表示する波形計測システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、オシロプコープなどの波形計測装置を用いて、対象物の特性波形を計測し、当該対象物の正常・異常を判断することが行われている。そして、例えば電気回路などにおいては、電圧の瞬時値や出力波形を計測し、当該電気回路の正常・異常が判断されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の波形計測装置では、標準波形及び正常波形を同時に表示することができない為、対象物の正常・異常の判断が困難であった。
特に電子回路等では、標準波形パターンと実測波形パターンとを同時に表示することができなかった為に、出力波形の振幅や周波数をそれぞれ検査しなければならず、検査効率が悪かった。
【０００４】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、電気回路等に係る標準波形パターンと実測波形パターンを同時に表示することを可能とし、回路等の検査効率を向上させることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の第１の態様によれば、回路図と、この回路図に示された回路に係る性能、仕様に関する情報を含んだ光学的に読み取り可能な二次元データコードのコードパターンとを有し、上記回路に係る性能、仕様に関する情報が、当該回路の出力波形の画像情報を含むことを特徴とする二次元データコード付き回路図を印刷した印刷物が提供される。
本発明の第２の態様によれば、回路図と、この回路図に示された回路の出力波形に係る情報を含んだ光学的に読み取り可能な二次元データコードのコードパターンとを有する二次元データコード付き回路図を印刷した印刷物から、上記コードパターンを光学的に読み取り上記出力波形に係る情報を再生する情報再生手段と、上記二次元データコード付き回路図が印刷された印刷物に基づいて作成された対象物の信号波形を計測する波形計測手段と、上記情報再生手段から出力される上記出力波形に係る情報と、上記波形計測手段により計測される信号波形とを同一画面上に表示する表示手段と、を具備することを特徴とする波形計測システムが提供される。
本発明の第３の態様によれば、上記第２の態様において、上記回路の出力波形に係る情報が、当該回路の出力波形の画像情報を含むことを特徴とする波形計測システムが提供される。
本発明の第４の態様によれば、上記第２の態様において、上記情報再生手段からの出力を信号波形に変換して出力する出力処理手段を更に具備し、上記表示手段は、上記出力処理手段から出力される信号波形と、上記波形計測手段により計測される信号波形とを表示することを特徴とする波形計測システムが提供される。
【０００８】
【作用】
即ち、本発明の第１の態様による二次元データコード付き回路を印刷した印刷物では、二次元データコードのコードパターンに、回路図と、この回路図に示された回路に係る性能、仕様に関する情報が含まれており、光学的に読み取り可能となっており、更に上記回路に係る性能、仕様に関する情報が、当該回路の出力波形の画像情報を含んでいる。
本発明の第２の態様による波形計測システムでは、情報再生手段により、回路図と、この回路図に示された回路の出力波形に係る情報を含んだ光学的に読み取り可能な二次元データコードのコードパターンとを有する二次元データコード付き回路図を印刷した印刷物から、上記コードパターンが光学的に読み取られ上記出力波形に係る情報が再生され、波形計測手段により上記二次元データコード付き回路図が印刷された印刷物に基づいて作成された対象物の信号波形が計測され、表示手段により、上記情報再生手段から出力される上記出力波形に係る情報と、上記波形計測手段により計測される信号波形とが同一画面上に表示される。
本発明の第３の態様による波形計測システムでは、上記第２の態様において、上記回路の出力波形に係る情報には、当該回路の出力波形の画像情報が含まれる。
本発明の第４の態様による波形計測システムでは、上記第２の態様において、出力処理手段により上記情報再生手段からの出力が信号波形に変換されて出力され、上記表示手段により、上記出力処理手段から出力される信号波形と、上記波形計測手段により計測される信号波形とが表示される。
【００１１】
【実施例】
以下、図面を参照して、本発明の実施例について説明する。
図１には本発明の一実施例に係る二次元データコード付回路図の構成を示し説明する。この回路図にはコードパターンが印刷されている。そして、このコードパターンは、振幅データや波形データ、周波数データなどを含んでいる。
【００１２】
そして、実施例に係る波形計測システムでは、図２に示すように、このコードパターンを例えば特願平５−２６０４６４号に記載のペン型情報再生装置５でなぞって読み取り、電気信号に変換した後、波形計測装置用出力処理装置６を介して波形計測装置３に出力し、表示する。
【００１３】
ここで、図３には上記波形計測装置用出力処理装置６の構成を示し説明する。ペン型情報再生装置５によって復元されたコード情報は、波形計測装置用出力処理装置６に入力される。そして、分離回路１００により振幅データ、波形データ、周波数データに分離される。振幅データは、波形の振幅レベルの情報であり、波形データは波形そのものの画像情報であり、周波数データは波形の時間軸のレンジ情報である。
【００１４】
波形データは、記録されていた圧縮データから伸長回路１０１により伸長され、補間回路１０２によりデータ補間されメモリ１０３に蓄えられる。そして、周波数データは、波形計測装置３に入力されているトリガ信号を受け、ＰＬＬ回路１０４で実測波形と同期をとるようにする。そして、周波数データが上記波形データに付加されて時間軸のレンジが決定する。
【００１５】
そして、このメモリ１０３からの出力が、Ｄ／Ａ回路１０６を通るときに振幅データが付加されることによって、振幅方向のデータが決定される。波形計測装置３に何回も表示出力を行うために、出力コントロール１０５がトリガ信号にあったコントロールを行い、メモリ１０３から適宜出力するようになっている。
【００１６】
従って、本実施例に係る二次元データコード付回路図及びそれを用いた波形計測システムでは、電子回路の該当箇所にコード情報を付加したことにより、実際の回路図と実物の基板との比較が行い易くなる。
【００１７】
ここで、上記ペン型情報再生装置５の各種構成例を図４に示し説明する。
即ち、このペン型情報再生装置５は、光源３６，レンズ（結像光学系）３８，空間フィルタ４０，撮像部（イメージセンサ）４２，プリアンプ４４，及び撮像部制御部（コントロール部）４６から成り、また、走査変換部，二値化処理部，復調部，データエラー訂正部，伸長処理部，データ補間回路，及びアドレス順序検出部等の機能を、画像処理部４８、データ処理部５０、データ出力部５２として内蔵している。
【００１８】
そして、このペン型情報再生装置５の側面には、タッチセンサ５４が設けられている。これは、データコードを取り込むタイミングを指示するためのスイッチである。このタッチセンサ５４としては、例えば、圧電スイッチ、マイクロスイッチ、圧電ゴム等が利用可能であり、スイッチの厚さは小型のもので０．６ｍｍ以下のものが知られている。
【００１９】
上記撮像部制御部４６としてのコントロール部は、このタッチセンサ５４の指による押下に応じて、前述したようなデータコードの取り込みを開始し、このタッチセンサ５４から指が離されたところで取り込みを終了する。即ち、このタッチセンサ５４を使ってデータコードの取り込みの開始，終了を制御する。尚、同図中の参照番号５６はペン型情報再生装置５内の各部の動作電源としてのバッテリである。
【００２０】
続いて、図５には上記ペン型情報再生装置５の更に詳しいブロック構成図を示し説明する。このペン型情報再生装置５は、データコードが記録されているイラストからデータコードを読み取るための検出部５８、該検出部５８から供給される画像データをデータコードとして認識しノーマライズを行う走査変換部６０、多値データを二値にする二値化処理部６２、復調部６４、データ列を調整する調整部６６、再生時の読取りエラー，データエラーを訂正するデータエラー訂正部６８、Ｉ／Ｆ部６９、等から成る。
【００２１】
検出部５８に於いては、光源３６にてプリント上のデータコード７２を照明し、反射光をレンズ等の結像光学系３８びモアレ等の除去等のための空間フィルタ４０を介して、光の情報を電気信号に変換する例えばＣＣＤ，ＣＭＤ等の撮像部４２で画像信号として検出し、プリアンプ４４にて増幅して出力する。これらの光源３６，結像光学系３８，空間フィルタ４０，撮像部４２，及びプリアンプ４４は、外光に対する外乱を防ぐための外光遮光部７４内に構成される。そして、上記プリアンプ４４で増幅された画像信号は、Ａ／Ｄ変換部７６にてディジタル情報に変換されて、次段の走査変換部６０に供給される。
【００２２】
尚、上記撮像部４２は、撮像部制御部（コントロール部）４６により制御される。例えば撮像部４２としてインターライン転送方式のＣＣＤを使用する場合には、撮像部制御部４６は、撮像部４２の制御信号として、垂直同期のためのＶブランク信号、情報電荷をリセットするための撮像素子リセットパルス信号、二次元に配列された電荷転送蓄積部に蓄積された電荷を複数の垂直シフトレジスタへ送るための電荷転送ゲートパルス信号、水平方向に電荷を転送し外部に出力する水平シフトレジスタの転送クロック信号である水平電荷転送ＣＬＫ信号、上記複数の垂直シフトレジスタ電荷を垂直方向に転送して上記水平シフトレジスタに送るための垂直電荷転送パルス信号、等を出力する。そして、撮像部制御部４６は、このタイミングに合せながら光源３６の発光のタイミングをとるための発光セルコントロールパルスを光源に与える。
【００２３】
走査変換部６０は、検出部５８から供給される画像データをデータコードとして認識し、ノーマライズを行う部分である。その手法として、まず検出部５８からの画像データを画像メモリ７８に格納し、そこから一度読出してマーカ検出部８０に送る。このマーカ検出部８０では、各ブロック毎のマーカを検出する。そして、データ配列方向検出部８２は、そのマーカを使って、回転あるいは傾き、データの配列方向を検出する。
【００２４】
アドレス制御部８４は、その結果をもとに上記画像メモリ７８からそれを補正するように画像データを読出して補間回路８６に供給する。尚、この時に、検出部５８の結像光学系３８に於けるレンズの収差の歪みを補正用のメモリ８８からレンズ収差情報を読出して、レンズの補正も併せ行う。そして、補間回路８６は、画像データに補間処理を施して、本来のデータコードのパターンという形に変換していく。
【００２５】
補間回路８６の出力は、二値化処理部６２に与えられる。基本的には、データコード７２は、白と黒のパターン、即ち二値情報であるので、この二値化処理部６２で二値化する。その時に、閾値判定回路９０により、外乱の影響、信号振幅等の影響を考慮した閾値の判定を行いながら適応的に二値化が行われる。
【００２６】
そして、変調が行われているので、復調部６４でそれをまず復調した後、データ列調整部６６にデータが入力される。このデータ列調整部６６では、まずブロックアドレス検出部９２により前述した二次元ブロックのブロックアドレスを検出し、その後、ブロックアドレスの誤り検出，訂正部９４によりブロックアドレスのエラー検出及び訂正を行った後、アドレス制御部９６に於いてアドレス順序を検出し、そのブロック単位でデータをデータメモリ部９８に格納していく。このようにブロックアドレスの単位で格納することで、途中抜けた場合、あるいは途中から入った場合でも無駄なくデータを格納していくことができる。
【００２７】
その後、データメモリ部９８から読出されたデータに対してデータエラー訂正部６８にてエラーの訂正が行われる。そして、Ｉ／Ｆ部６９を介して各種情報が波形計測装置用出力処理装置６へ出力される。
【００２８】
ところで、本実施例における二次元データコードは、例えば本願出願人により先に出願された特願平５−２６０４６４号に記されたようなドットコード１０を使用することができる。以下、図６を参照してドットコードについて説明する。
【００２９】
このドットコード１０のデータフォーマットでは、一つのブロック１２はマーカ１４、ブロックアドレス１６、及びアドレスのエラー検出，エラー訂正データ１８と、実際に音声や画像等のデータが入るデータエリア２０とから成る。
【００３０】
マーカ１４は、通常は記録変調で出てこないようなパターンを用いている。また、アドレスデータ１６は当該ブロック１２の位置を表すデータであり、エラー検出，エラー訂正データ１８はこれらアドレスの誤り判定に用いられる。
【００３１】
このようなフォーマットの記録データは、「１」，「０」のデータを、例えばバーコードと同様に、「１」を黒ドット有り、「０」を黒ドット無しというようにして印刷される。以下、このような記録データをデータコードと称する。
【００３２】
詳細には、図７（Ａ）及び（Ｂ）に示されるように、ドットコード１０は、データの内容に応じて配列された複数のドットから構成されるブロック１２を複数配置した構成となっている。即ち、所定単位毎のデータであるブロック１２が集合して配置されている。１つのブロック１２は、マーカ１４、ブロックアドレス１６、及びデータエリア２０とから成っている。
【００３３】
ドットコード１０を構成する各ブロック１２は、二次元に配列されており、それぞれブロックアドレス１６が付加されている。そして、そのブロックアドレス１６は、Ｘアドレス、Ｙアドレスに対応したアドレスがついている。
【００３４】
例えば、図７（Ａ）に於いて、一番左上のブロックを（Ｘアドレス，Ｙアドレス）＝（１，１）とする。それに対して、その右のブロックのブロックアドレスは（２，１）、以下、同様にして右にいくにつれてＸアドレスをインクリメントしたものが、下にいくにつれてＹアドレスがインクリメントしたものが付加されるという形で、全ブロック１２にブロックアドレス１６が付加される。
【００３５】
ここで、最下段のマーカと最右段のマーカについては、ダミーのマーカ２２とする。つまり、あるマーカ１４に対するブロック１２は、それを含む４つのマーカ１４で囲まれるその右斜め下のデータであり、最下段及び最右段のマーカは下から２段目及び右から２段目のマーカに対するブロックを定義するために配置された補助的なマーカ、即ちダミーなマーカ２２である。
【００３６】
次に、そのブロック１２の中身を説明する。図７（Ｂ）に示されるように、当該ブロック１２のマーカ１４に対し下のマーカとの間に、ブロックアドレス１６とそのブロックアドレスのエラー検出コード１８が付加される。また、当該マーカ１４と右のマーカとの間に同様にブロックアドレス１６とそのエラー検出コード１８が付加される。このように、ブロックアドレス１６をデータエリア２０の左側と上側に配置し、マーカ１４をその左上角に配置した形としている。尚、ブロックアドレス１６は、１ブロック内に２ヵ所に記録した例を示してあるが、これは１ヵ所でも構わない。
【００３７】
しかし、２ヵ所に記録することによって、一方のブロックアドレスにノイズがのってエラーを起こした場合にでも、他方のアドレスを検出することによって確実に検出することができるので、２ヵ所に記録する方が好ましい。
【００３８】
上記のような二次元ブロック分割方式を採用することにより、ペン型情報再生装置５側で隣接する４つのマーカを検出して、マーカ間をドット数分だけ等分割することでノーマライズを行っているため、拡大，縮小，変形等に強く、また、手ブレ等に強いという利点がある。
【００３９】
尚、データエリア２０に於けるデータドット２４については、例えば１ドットが数十μｍの大きさである。これは、アプリケーション，用途によっては数μｍレベルまで可能であるが、一般的には、４０μｍとか２０μｍ、あるいは８０μｍとする。データエリア２０は、例えば、６４×６４ドットの大きさである。
【００４０】
これらは、上記等分割による誤差が吸収できる範囲まで自由に拡大あるいは縮小することが可能である。また、上記マーカ１４は、ポジション指標としての機能を持つものであり、変調されたデータにない大きさ、例えば丸形状で、データドット２４に対して例えば７ドット以上とか、７×７ドット位の直径を持つ円形黒マーカとしている。また、ブロックアドレス１６及びそのエラー検出データ１８も、データドット２４と同様のドットによりそれぞれ構成される。
【００４１】
以上詳述したように、本発明の二次元データコード付回路図では、対象物の波形と同時に標準波形も表示できるため、対象物の判断・検査が容易となる。
以上、実施例を参照して本発明を説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その主旨を逸脱しない範囲で種々の改良・変更が可能であることは勿論である。例えば、波形計測装置用出力処理装置６が、波形計測装置３やペン型情報再生装置５に内蔵されていてもよい。
【００４２】
ここで、本発明の要旨をまとめると以下のようになる。
（１）回路図と、この回路図に示された回路に係る性能、仕様に関する情報を含んだ二次元データコードのコードパターンとを有する二次元データコード付回路図。
【００４３】
このような構成において、二次元データコードのコードパターンに、回路に係る性能、仕様に関する情報が含まれている。
よって、上記二次元データコードのコードパターンより電気回路の出力波形に係る情報を得ることができる。
（２）二次元データコード付回路図に付されたコードパターンを読み取り再生する情報再生手段と、上記情報再生手段からの出力を信号波形に変換して出力する出力処理手段と、上記二次元データコード付回路図に基づいて作成された対象物の信号波形を計測する波形計測手段と、上記出力処理手段から出力されるコードパターンに対応する信号波形と、上記波形計測手段から出力される対象物に係る信号波形とを同一画面上に表示する表示手段と、を具備することを特徴とする波形計測システム。
【００４４】
このような構成において、情報再生手段により二次元データコード付回路図に付されたコードパターンが読み取られ再生され、出力処理手段により上記情報再生手段からの出力が信号波形に変換されて出力され、波形計測手段により、上記二次元データコード付回路図に基づいて作成された対象物の信号波形が計測される。そして、表示手段により、上記出力処理手段から出力されるコードパターンに対応する信号波形と、上記波形計測手段から出力される対象物に係る信号波形とが同一画面上に表示される。
【００４５】
よって、電気回路等に係る標準波形パターンと実測波形パターンとを同時に表示することが可能となる。
（３）上記出力処理手段は、コードパターンを振幅データと圧縮波形データ、周波数データに分離する分離手段と、上記圧縮波形データを伸長、補間して通常の波形データに変換する変換手段と、上記波形データを記憶するメモリと、上記周波数データをトリガ信号に基づいて同期をとり上記メモリに出力する同期手段と、上記メモリから出力される波形データ及び周波数データと上記振幅データとを合成してアナログの信号波形とするデジタル／アナログ変換手段と、からなることを特徴とする上記（２）に記載の波形計測システム。
【００４６】
このような構成において、上記出力処理手段において、分離手段によりコードパターンが振幅データと圧縮波形データ、周波数データに分離され、変換手段により上記圧縮波形データが伸長、補間されて通常の波形データに変換され、メモリにこの波形データが記憶される。そして、同期手段により上記周波数データをトリガ信号に基づいて同期がとられ上記メモリに出力され、デジタル／アナログ変換手段により上記メモリから出力される波形データ及び周波数データと上記振幅データとが合成されてアナログの信号波形とされる。
よって、電気回路等に係る標準波形パターンと実測波形パターンとを同時に表示することが可能となる。
【００４７】
【発明の効果】
本発明によれば、電気回路等に係る標準波形パターンと実測波形パターンを同時に表示することを可能とし、回路等の検査効率を向上させる二次元データコード付回路図を印刷した印刷物及びそれを用いた波形計測システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る二次元データコード付回路図の構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施例に係る二次元データコード付回路図を用いる波形計測システムの構成を示す図である。
【図３】図２における波形計測装置用出力処理装置６の詳細な構成を示す図である。
【図４】ペン型情報再生装置５の構成を示すブロック図である。
【図５】図４のペン型情報再生装置５の更に詳細な構成を示すブロック図である。
【図６】二次元データコードの一例としてのドットコードの概念を説明するための図である。
【図７】（Ａ）はブロックアドレスの説明図、（Ｂ）はブロックの構成を示す図である。
【符号の説明】
１…二次元データコード付回路図
２…コードパターン
３…波形計測装置
４…電気基板
５…ペン型情報再生装置
６…波形計測装置用出力処理装置

Claims (4)

1. 回路図と、この回路図に示された回路に係る性能、仕様に関する情報を含んだ光学的に読み取り可能な二次元データコードのコードパターンとを有し、
   上記回路に係る性能、仕様に関する情報が、当該回路の出力波形の画像情報を含むことを特徴とする二次元データコード付き回路図を印刷した印刷物。
2. 回路図と、この回路図に示された回路の出力波形に係る情報を含んだ光学的に読み取り可能な二次元データコードのコードパターンとを有する二次元データコード付き回路図を印刷した印刷物から、上記コードパターンを光学的に読み取り上記出力波形に係る情報を再生する情報再生手段と、
   上記二次元データコード付き回路図が印刷された印刷物に基づいて作成された対象物の信号波形を計測する波形計測手段と、
   上記情報再生手段から出力される上記出力波形に係る情報と、上記波形計測手段により計測される信号波形とを同一画面上に表示する表示手段と、
   を具備することを特徴とする波形計測システム。
3. 上記回路の出力波形に係る情報が、当該回路の出力波形の画像情報を含むことを特徴とする請求項２に記載の波形計測システム。
4. 上記情報再生手段からの出力を信号波形に変換して出力する出力処理手段を更に具備し、上記表示手段は、上記出力処理手段から出力される信号波形と、上記波形計測手段により計測される信号波形とを表示することを特徴とする請求項２に記載の波形計測システム。

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