JPH082181A

JPH082181A - 図形描画装置の制御方法及び図形描画装置及び波形記録装置

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Publication number: JPH082181A
Application number: JP6143389A
Authority: JP
Inventors: Kenji Okayasu; 謙治岡安
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-06-24
Filing date: 1994-06-24
Publication date: 1996-01-09
Also published as: US6144766A; US5953494A

Abstract

(57)【要約】【目的】グラフ用紙の罫線の位置に合わせて図形や波
形を描画する。【構成】グラフ用紙ｇに印刷された罫線を罫線読取セ
ンサ（４，５）で光学的に検出して、プロッタ装置座標
系Ｐでの罫線間隔Ｄｐを実測し、与えられたグラフ用紙
座標系Ｇでの罫線間隔Ｄｇと前記実測したプロッタ装置
座標系Ｐでの罫線間隔Ｄｐとを比較して、グラフ用紙座
標系Ｇと図形描画装置座標系Ｐの対応関係を取得する。
描画指令が入力されると、その描画指令での座標Ｚｃを
グラフ用紙座標系Ｇでの座標Ｚｇと看做して、それを前
記対応関係により図形描画装置座標系Ｐでの座標Ｚｐに
変換する。そして、その変換した座標Ｚｐに対して前記
描画指令を実行する。【効果】グラフ用紙の罫線に合せて図形や波形を描画
できる。罫線そのものを読み取るので、普通のグラフ用
紙を使用でき、使い勝手がよい。描画指令が想定してい
る罫線間隔と異なる罫線間隔のグラフ用紙を使用する
と、複雑な演算をしなくても、簡単に図形を変形でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、図形描画装置の制御方
法および図形描画装置および波形記録装置に関する。さ
らに詳しくは、図形や波形をグラフ用紙の罫線に合わせ
て描画することが出来る図形描画装置の制御方法および
図形描画装置および波形記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図形描画装置の代表例であるプロッタ装
置は、入力された描画指令での座標Ｚｃを実質的にその
ままプロッタ装置座標系Ｐでの座標Ｚｐとし、その座標
Ｚｐに可動描画ヘッドを２次元的に移動し、用紙上にペ
ン等により図形を描画する。一般に、用紙は、白紙が用
いられる。また、図形描画装置の他の例である波形記録
装置は、入力された描画指令での座標Ｚｃを実質的にそ
のまま波形記録装置座標系Ｐでの座標Ｚｐとし、その座
標Ｚｐに可動描画ヘッドを１次元的に移動し、その移動
方向と直交する方向に走行する用紙上にペン等により波
形を描画する。一般に、用紙は、罫線を印刷したグラフ
用紙が用いられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】プロッタ装置では、一
般に白紙上に図形を描画しているが、これでは図面から
図形の寸法を読み取ることが出来ない。そこで、グラフ
用紙上に描画することが考えられる。しかし、湿度など
によって伸縮したグラフ用紙上にプロッタ装置で描画す
ると、グラフ用紙の罫線と図形の線がずれてしまうた
め、実際には大まかな寸法しか読み取れない。一方、波
形記録装置では、一般にグラフ用紙上に波形を描画して
いるが、上述のようにグラフ用紙の罫線と波形の描画線
のずれがあるため、やはり大まかな値しか読み取れな
い。そこで、本発明の目的は、グラフ用紙の罫線に合わ
せて図形や波形を描画できるようにした図形描画装置の
制御方法および図形描画装置および波形記録装置を提供
することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】第１の観点では、本発明
は、入力された描画指令に応じてグラフ用紙上に図形を
描画する図形描画装置において、グラフ用紙に印刷され
た罫線を光学的に検出することにより図形描画装置座標
系Ｐでの罫線間隔Ｄｐを取得し、与えられたグラフ用紙
座標系Ｇでの罫線間隔Ｄｇと前記図形描画装置座標系で
の罫線間隔Ｄｐとを比較してグラフ用紙座標系Ｇと図形
描画装置座標系Ｐの対応関係を取得し、入力された描画
指令での座標Ｚｃをグラフ用紙座標系Ｇでの座標Ｚｇと
看做し、それを前記対応関係により図形描画装置座標系
Ｐでの座標Ｚｐに変換し、その座標Ｚｐに対して前記描
画指令を実行することを特徴とする図形描画装置の制御
方法を提供する。なお、本明細書において、グラフ用紙
とは、少なくとも２本の平行な罫線が印刷されている紙
状物を意味する。具体例としては、方眼紙，対数方眼
紙，心電計や地震計の記録用紙が挙げられる。

【０００５】第２の観点では、本発明は、入力された描
画指令に応じて可動描画ヘッドを移動し、グラフ用紙上
に図形を描画する図形描画装置において、前記可動描画
ヘッドに設置され前記グラフ用紙に印刷された罫線を光
学的に検出する罫線検出手段と、描画前のグラフ用紙に
対して前記可動描画ヘッドを移動し前記罫線検出手段に
より図形描画装置座標系Ｐでの罫線間隔Ｄｐを取得する
罫線間隔取得手段と、与えられたグラフ用紙座標系Ｇで
の罫線間隔Ｄｇと前記図形描画装置座標系Ｐでの罫線間
隔Ｄｐとを比較してグラフ用紙座標系Ｇと図形描画装置
座標系Ｐの対応関係を取得する座標系対応関係取得手段
と、入力された描画指令での座標Ｚｃをグラフ用紙座標
系Ｇでの座標Ｚｇと看做してそれを前記対応関係により
図形描画装置座標系Ｐでの座標Ｚｐに変換する座標変換
手段と、前記描画指令を実行する際に前記座標Ｚｃを前
記座標Ｚｐに置換する座標置換手段とを具備したことを
特徴とする図形描画装置を提供する。

【０００６】第３の観点では、本発明は、上記構成の図
形描画装置において、前記罫線検出手段が、検出対象の
罫線の方向に比較的長く，それに直交する方向には比較
的短い感度領域を有する発光手段と受光手段の対を有す
ることを特徴とする図形描画装置を提供する。

【０００７】第４の観点では、本発明は、入力された描
画指令に応じて可動描画ヘッドを１次元的に移動し、そ
の移動方向に直交する方向にグラフ用紙を走行させ、グ
ラフ用紙上に波形を描画する波形記録装置において、前
記グラフ用紙に印刷され且つグラフ用紙の走行方向に平
行で且つ両端の罫線の規定位置に合せて可動描画ヘッド
よりグラフ用紙の走行方向上流側にそれぞれ固定され、
前記罫線の方向に比較的長く，それに直交する方向には
比較的短い感度領域を有する発光手段と受光手段の対を
有し、前記規定位置からのずれを光学的に検出する第１
の罫線ずれ検出手段および第２の罫線ずれ検出手段と、
それら罫線ずれ検出手段により波形記録装置座標系Ｐで
の罫線間隔Ｄｐを取得する罫線間隔取得手段と、与えら
れたグラフ用紙座標系Ｇでの罫線間隔Ｄｇと前記波形記
録装置座標系Ｐでの罫線間隔Ｄｐとを比較してグラフ用
紙座標系Ｇと図形描画装置座標系Ｐの対応関係を取得す
る座標系対応関係取得手段と、入力された描画指令での
座標Ｚｃをグラフ用紙座標系Ｇでの座標Ｚｇと看做して
それを前記対応関係により波形記録装置座標系Ｐでの座
標Ｚｐに変換する座標変換手段と、前記描画指令を実行
する際に前記座標Ｚｃを前記座標Ｚｐに置換する座標置
換手段とを具備したことを特徴とする波形記録装置を提
供する。

【０００８】

【作用】上記第１の観点による図形描画装置の制御方法
では、グラフ用紙に印刷された罫線を光学的に検出して
図形描画装置座標系Ｐでの罫線間隔Ｄｐを実測し、与え
られたグラフ用紙座標系Ｇでの罫線間隔Ｄｇと前記実測
した図形描画装置座標系Ｐでの罫線間隔Ｄｐとを比較し
て、グラフ用紙座標系Ｇと図形描画装置座標系Ｐの対応
関係を取得する。描画指令が入力されると、その描画指
令での座標Ｚｃをグラフ用紙座標系Ｇでの座標Ｚｇと看
做して、それを前記対応関係により図形描画装置座標系
Ｐでの座標Ｚｐに変換する。そして、その変換した座標
Ｚｐに対して前記描画指令を実行する。このため、湿度
などによりグラフ用紙が伸び縮みしても、印刷された罫
線に合せて図形や波形を描画できるようになる。従っ
て、グラフ用紙の罫線を目盛として活用でき、描画され
た図形や波形から寸法や値を高精度に読み取れるように
なる。

【０００９】上記第２の観点による図形描画装置では、
可動描画ヘッドに罫線検出手段を設置し、図形を描画す
る前に前記可動描画ヘッドを移動してグラフ用紙を前記
罫線検出手段で走査し、グラフ用紙に印刷された罫線を
光学的に検出して図形描画装置座標系Ｐでの罫線間隔Ｄ
ｐを実測する。次に、与えられたグラフ用紙座標系Ｇで
の罫線間隔Ｄｇと前記実測した図形描画装置座標系での
罫線間隔Ｄｐとを比較して、グラフ用紙座標系Ｇと図形
描画装置座標系Ｐの対応関係を取得する。描画指令が入
力されると、その描画指令での座標Ｚｃをグラフ用紙座
標系Ｇでの座標Ｚｇと看做して、それを前記対応関係に
より図形描画装置座標系Ｐでの座標Ｚｐに変換する。そ
して、その変換した座標Ｚｐに対して前記描画指令を実
行する。このため、湿度などによりグラフ用紙が伸び縮
みしても、印刷された罫線に合せて図形を描画できるよ
うになる。従って、グラフ用紙の罫線を目盛として活用
でき、描画された図形から寸法を高精度に読み取れるよ
うになる。

【００１０】上記第３の観点による図形描画装置では、
検出対象の罫線の方向に比較的長く，それに直交する方
向には比較的短い感度領域を有する発光手段と受光手段
の対により罫線を検出する。このため、検出対象の罫線
による信号成分が、検出対象の罫線と直交する罫線によ
る信号成分よりも支配的になる。従って、縦横の罫線が
クロスしていても、検出対象の罫線と直交する罫線に惑
わされずに、検出対象の罫線を確実に検出できるように
なる。また、検出対象の罫線が部分的に途切れていた
り，擦れていても、検出対象の罫線を確実に検出できる
ようになる。

【００１１】上記第４の観点による波形記録装置では、
グラフ用紙の走行方向に平行な罫線のうちの最も外側の
２つの罫線の規定位置に合せて、且つ、可動描画ヘッド
よりグラフ用紙の走行方向上流側に、前記罫線の方向に
比較的長く，それに直交する方向には比較的短い感度領
域を有する発光手段と受光手段の対をそれぞれ固定し、
前記２つの罫線の規定位置からのずれをそれぞれ光学的
に検出し、波形記録装置座標系Ｐでの罫線間隔Ｄｐを実
測する。次に、与えられたグラフ用紙座標系Ｇでの罫線
間隔Ｄｇと前記実測した波形記録装置座標系Ｐでの罫線
間隔Ｄｐとを比較して、グラフ用紙座標系Ｇと波形記録
装置座標系Ｐの対応関係を取得する。描画指令が入力さ
れると、その描画指令での座標Ｚｃをグラフ用紙座標系
Ｇでの座標Ｚｇと看做して、それを前記対応関係により
波形記録装置座標系Ｐでの座標Ｚｐに変換する。そし
て、その変換した座標Ｚｐに対して前記描画指令を実行
する。このため、湿度などによりグラフ用紙が伸び縮み
しても、印刷された罫線に合せて波形を描画できるよう
になる。従って、グラフ用紙の罫線を目盛として活用で
き、描画された波形から値を高精度に読み取れるように
なる。また、上記発光手段と受光手段の対によれば、検
出対象の罫線による信号成分が、検出対象の罫線と直交
する罫線による信号成分よりも支配的になる。従って、
縦横の罫線がクロスしていても、検出対象の罫線と直交
する罫線に惑わされずに、検出対象の罫線を確実に検出
できるようになる。また、検出対象の罫線が部分的に途
切れていたり，擦れていても、検出対象の罫線を確実に
検出できるようになる。さらに、上記発光手段と受光手
段の対を移動させずに固定し、且つ、可動描画ヘッドよ
りもグラフ用紙の走行方向上流側で、罫線の規定位置か
らのずれを検出するようにしているので、グラフ用紙を
走査する必要がなくなり、使い勝手が良くなる。

【００１２】

【実施例】以下、図に示す実施例により本発明をさらに
詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定される
ものではない。

【００１３】−第１実施例− 図１は、本発明の第１実施例のＸ−Ｙプロッタ装置を示
す正面図である。このＸ−Ｙプロッタ装置１において、
描画ペン４１を保持する可動ペン部３は、Ｙ軸レール４
２上を滑走する。そのＹ軸レール４２は、Ｘ軸レール４
３上を滑走する。前記可動ペン部３には、グラフ用紙ｇ
の縦罫線（Ｙ軸に平行な罫線）を検出するための縦罫線
読取センサ４および横罫線（Ｘ軸に平行な罫線）を検出
するための横罫線読取センサ５が設置されている。

【００１４】図２は、縦罫線読取センサ４の斜視図であ
る。図３は、図２のＡ−Ａ断面図である。縦罫線読取セ
ンサ４は、赤外線ＬＥＤアレイ８でグラフ用紙ｇの紙面
を照らし、紙面からの反射光をレンズ９でライトガイド
１０の受光面Ｒに集光し、その光をライトガイド１０に
装着されたフォトトランジスタ１１で検出する。可動ペ
ン部３をＸ軸方向に移動しながら反射光を検出すると、
縦罫線の上を通過する時にフォトトランジスタ１１の出
力が変化するので、縦罫線の位置を検出できる。前記ラ
イトガイド１０には、ガラスやアクリルなどの透明材料
を用いることが出来る。上記赤外線ＬＥＤアレイ８とレ
ンズ９とライトガイド１０は、縦罫線方向に長く、横罫
線方向に短い。このため、縦罫線による信号成分が、横
罫線による信号成分よりも支配的になる。従って、縦罫
線と横罫線がクロスしていても、横罫線に惑わされず
に、縦罫線を確実に検出できるようになる。また、縦罫
線が部分的に途切れていたり，擦れていても、確実に検
出できるようになる。横罫線読取センサ５は、上記縦罫
線読取センサ４と同様の構成である。

【００１５】図４は、上記Ｘ−Ｙプロッタ装置１の信号
処理系のブロック図である。発振回路５５により変調し
て赤外線ＬＥＤアレイ８から光をグラフ用紙ｇに照射す
る。グラフ用紙ｇからの反射光は、フォトトランジスタ
１１で受光される。バンドパスフィルタ，増幅器５８お
よび検波器５９は、前記フォトトランジスタ１１の出力
からノイズ成分とキャリア成分を除去する。検出信号発
生回路６０は、前記フォトトランジスタ１１の出力の変
化から罫線を判別し、検出信号を出力する。この検出系
が、縦罫線検出用と横罫線検出用の２系統ある。演算処
理部６２は、前記検出信号と入力パネル６３からの入力
とを基にしてグラフ用紙座標系Ｇとプロッタ装置座標系
Ｐの対応関係を取得し、対応関係テーブル６４に格納す
る。この対応関係取得処理については図５を参照して後
で詳述する。また、演算処理部６２は、外部のコンピュ
ータからの描画指令ＣＭを受け取り、描画指令ＣＭでの
座標Ｚｃをグラフ用紙座標系Ｇでの座標Ｚｇと看做し、
それを前記対応関係によりプロッタ装置座標系Ｐでの座
標Ｚｐに変換し、Ｘ軸モータ６５ｘ，Ｙ軸モータ６５ｙ
およびペンモータ６６を駆動して、前記座標Ｚｐに対し
て前記描画指令を実行する。この描画処理については図
８を参照して後で詳述する。

【００１６】図５は、対応関係取得処理のフロー図であ
る。この対応関係取得処理は、操作者がグラフ用紙ｇを
セットした後、入力パネル６３から対応関係取得処理開
始の指示を入力することで起動される。ステップＳＴ１
では、操作者がグラフ用紙座標系Ｇでの縦罫線間隔Ｄｇ
ｙおよび横罫線間隔Ｄｇｘを入力するのを受け付ける。
また、操作者がグラフ用紙座標系Ｇでの修正基準点（図
６に示すＣＰ）の座標Ｚｇcpを入力するのを受け付け
る。操作者は、例えば図６に示すように、グラフ用紙ｇ
が１ｍｍピッチの方眼紙なら、Ｄｇｙ＝１ｍｍ，Ｄｇｘ
＝１ｍｍを入力する。また、図６に示すように、罫線２
０本ごとの格子点に修正基準点ＣＰを設けるなら、Ｚｇ
cp＝（０，０），（２０，０），…を入力する。なお、
グラフ用紙ｇの精度や対応関係テーブル６４の容量を考
慮して、修正基準点ＣＰを設ける密度を適宜決めること
が出来る。例えば、グラフ用紙ｇの精度が高く、ずれが
少ない場合には、罫線５０本〜１００本ごとの格子点に
修正基準点ＣＰを設けてもよい。また、例えば、対応関
係テーブル６４の容量が十分ある場合には、罫線１０本
ごとの格子点に修正基準点ＣＰを設けてもよい。なお、
基準修正点ＣＰの個数が多い（例えば、グラフ用紙ｇの
罫線間隔Ｄｇｙおよび横罫線間隔Ｄｇｘが１ｍｍで，サ
イズがＡ３（２９７ｍｍ×４２０ｍｍ）で，罫線２０本
ごとの格子点に修正基準点ＣＰを設ける場合、基準修正
点ＣＰの個数は３１５個（１５×２１）にもなる）場
合、各基準修正点ＣＰの座標Ｚｇcpの入力に手間がかか
るから、修正基準点ＣＰの座標Ｚｇcpを入力する代り
に、修正基準点の１ピッチ分の罫線の本数を操作者が入
力し、その罫線の本数から演算処理部６２が座標Ｚｇcp
を自動的に発生するのが好ましい。

【００１７】ステップＳＴ２では、描画ペン４１（図
１）を落とさずに、可動ペン部３を移動し、グラフ用紙
ｇ上の原点Ｏをサーチする。すなわち、縦罫線および横
罫線を検出しながら可動ペン部３を移動し、最も左の縦
罫線と最も下の横罫線の交点をサーチする。ステップＳ
Ｔ３では、グラフ用紙ｇの縦罫線および横罫線を検出し
つつ可動ペン部３をＸ軸方向およびＹ軸方向に移動し、（縦罫線の検出数×Ｄｇｙ，横罫線の検出数×Ｄｇｘ）
＝座標Ｚｇcp が成立した位置のプロッタ装置座標系Ｐでの座標Ｚｐcp
を対応関係テーブル６４に格納してゆく。図７に、対応
関係テーブル６４の内容を例示する。

【００１８】ステップＳＴ４では、すべての修正基準点
ＣＰのプロッタ装置座標系Ｐでの座標Ｚｐcpを対応関係
テーブル６４に格納したか否か判定する。すべて格納し
たならステップＳＴ５に進み、格納していないなら前記
ステップＳＴ３に戻る。ステップＳＴ５では、可動ペン
部３をグラフ用紙ｇ上の原点Ｏに戻す。

【００１９】図８は、描画処理のフロー図である。この
描画処理は、外部のコンピュータから描画指令ＣＭを受
信した時に起動される。ステップＳＢ１では、描画指令
ＣＭに含まれる座標Ｚｃをグラフ用紙座標系Ｇでの座標
Ｚｇと看做し、前記対応関係テーブル６４を参照してプ
ロッタ装置座標系Ｐでの座標Ｚｐに変換する。例えば、
描画指令ＣＭに含まれる座標Ｚｃ＝（２０，２０）であ
ったなら、グラフ用紙座標系ＧでのＺｇ＝（２０，２
０）に対応するプロッタ装置座標系Ｐでの座標Ｚｐ＝
（１９.０，２０.６）を求め、描画指令ＣＭに含まれる
座標Ｚｃ＝（２０，２０）を（１９.０，２０.６）に置
換してしまう。また、例えば、描画指令ＣＭに含まれる
座標Ｚｃ＝（３０，３０）であったなら、グラフ用紙座
標系ＧでのＺｇ＝（３０，３０）を対角的に挟む修正基
準点ＣＰであるＺｇcp＝（２０，２０）およびＺｇcp＝
（４０，４０）に対応するプロッタ装置座標系Ｐでの座
標Ｚｐcp＝（１９.０，２０.６）およびＺｐcp＝（３
８.０，４１.４）から直線補間により、グラフ用紙座標
系ＧでのＺｇ＝（３０，３０）に対応するプロッタ装置
座標系Ｐでの座標Ｚｐ＝（２８.５，３１.０）を求め、
描画指令ＣＭに含まれる座標Ｚｃ＝（３０，３０）を
（２８.５，３１.０）に置換してしまう。

【００２０】ステップＳＢ２では、座標を置換した描画
指令ＣＭを実行する。この結果、例えば座標Ｚｃ＝
（０，０）から座標Ｚｃ＝（２０，２０）まで直線を引
く描画指令ＣＭは、座標Ｚｐ（０，０）から座標Ｚｐ＝
（１９.０，２０.６）まで直線を引く描画指令ＣＭに変
換されて実行されることになる。これは、図９に示す直
線Ｂとなり、グラフ用紙ｇの罫線に合った図形となる。
なお、図９に示す直線Ｂ’は、座標Ｚｃ＝（０，０）か
ら座標Ｚｃ＝（２０，２０）まで直線を引く描画指令Ｃ
Ｍをそのまま実行した場合である。実際には描画指令Ｃ
Ｍに忠実に描画されているにもかかわらず、グラフ用紙
ｇが伸縮しているため、罫線に合わない図形となってい
る。

【００２１】上記第１実施例のＸ−Ｙプロッタ装置１に
よれば、グラフ用紙ｇが伸縮しても、罫線に合せて図形
を描画することが出来る。この結果、グラフ用紙ｇの罫
線を目盛として活用できるようになり、図形の寸法等を
高精度に読み取れるようになる。また、修正基準点ＣＰ
を設けているため、描画指令の座標Ｚｃをプロッタ装置
座標Ｚｐに瞬時に変換でき、描画速度は全く遅くならな
いが、もし修正基準点ＣＰを設けないと、罫線読取セン
サ４で罫線を１本ずつ読み取りながら稼動ペン部３を移
動しなくてはならないため、描画速度が著しく遅くなっ
てしまうおそれがある。

【００２２】上記第１実施例を以下のように変形しても
よい。図２の縦罫線読取センサ４（または横罫線読取センサ
５）のライトガイド１０およびフォトトランジスタ１１
に代えて、図１０に示すように、光センサ１３の受光面
にライトガイド１４を取り付けたものを縦罫線方向（ま
たは横罫線方向）に複数ならべた光センサアレイ１５を
用いてもよい。複数の光センサ１３の出力を加算するこ
とで、十分なレベルの出力を得ることが出来る。上記第１実施例では、縦罫線読取センサ４（または横
罫線読取センサ５）の光源として赤外線ＬＥＤアレイ８
を用いたが、蛍光管や白熱灯などの光源を用いてもよ
い。その場合、光センサとして、当該光源の波長を高感
度に検出できる特性のものを用いることが好ましい。硫化亜鉛，硫化カドニウムなどの蛍光物質をインクに
混入してグラフ用紙ｇの罫線を印刷すれば、当該蛍光物
質の発光波長だけを透過するフィルタを光センサの受光
面に取り付けることで、罫線の検出を容易にできる。

【００２３】−第２実施例− 図１１は、本発明の第２実施例の波形記録装置の要部正
面図である。この波形記録装置２００は、グラフ用紙ｇ
のトラクターホールＴＨにかかるドラム（図示せず）を
回転させてグラフ用紙ｇをＸ軸の正方向（矢印ａの方
向）に走行させつつ、入力された描画指令に応じて可動
ペン部２４をＹ軸方向に移動することで、グラフ用紙ｇ
上に波形を描画する。グラフ用紙ｇのゼロラインＺＬの
規定位置の直上には、ゼロラインセンサ２２が固定され
ている。また、フルスケールラインＦＬの規定位置の直
上には、フルスケールラインセンサ２３が固定されてい
る。

【００２４】図１２は、ゼロラインセンサ２２の斜視図
である。また、図１３は、図１２のＡ−Ａ断面図であ
る。ゼロラインセンサ２２は、ＬＥＤ３２ａ，３２ｂで
グラフ用紙ｇのゼロラインＺＬ近傍を照らし、紙面から
の反射光（ゼロラインＺＬのライン像）をレンズ３４で
ライトガイドＡ２８およびライトガイドＢ３０の先端面
に集光し、その光をライトガイドＡ２８に設けられたセ
ンサＡ２７およびライトガイドＢ３０に設けられたセン
サＢ２９で検出する。前記ライトガイドＡ２８とライト
ガイドＢ３０の間は、薄い遮光板３１で仕切られてい
る。フルスケールライン２３は、上記ゼロラインセンサ
２２と同じ構成である。

【００２５】図１４に示すように、ライトガイドＡ２８
には、ゼロラインＺＬ（またはフルスケールラインＦ
Ｌ）の左半分側からの反射光が集められる。一方、ライ
トガイドＢ３０には、ゼロラインＺＬ（またはフルスケ
ールラインＦＬ）の右半分側からの反射光が集められ
る。

【００２６】図１５の（ａ）は、規定位置からのゼロラ
インＺＬ（またはフルスケールラインＦＬ）のずれ量に
対するセンサＡ２７およびセンサＢ２９の出力電圧を示
す特性図である。ずれ量が“０”のときはセンサＡ２７
およびセンサＢ２９の出力電圧は等しいが、ずれ量が
“０”でなく且つ±δの範囲であるときはセンサＡ２７
またはセンサＢ２９の出力電圧の一方が大きくなり，他
方が小さくなる。そこで、図１５の（ｂ）に示すよう
に、出力電圧ＶＡと出力電圧ＶＢの差電圧ＶＤ（＝ＶＡ
−ＶＢ）により、±δの範囲でのずれ量を検出できる。
なお、ゼロラインＺＬまたはフルスケールラインＦＬと
交差する時間罫線の影響を除去するために、センサＡ２
７とセンサＢ２９の出力電圧のバランスを調整するバラ
ンス調整回路を設けることが好ましい。

【００２７】図１６は、波形記録装置２００の信号処理
系を示すブロック図である。ゼロラインセンサ２２で
は、ＬＥＤ３２ａ，３２ｂでグラフ用紙ｇを照らし、紙
面からの反射光をセンサＡ２７，センサＢ２９で検出す
る。そして、減算器７１でセンサＡ２７の出力電圧ＶＡ
からセンサＢ２９の出力電圧ＶＢを減じて差電圧ＶＤを
得る。ずれ量換算器７２は、前記差電圧ＶＤをゼロライ
ンＺＬのずれ量Δ１に換算し、出力する。フルスケール
ラインセンサ２３でも、同様に、ずれ量換算器７２から
フルスケールラインＦＬのずれ量Δ２が出力される。

【００２８】加算器７３は、ずれ量Δ１とずれ量Δ２と
を加算して、総ずれ量Δを出力する。加算器７４は、総
ずれ量Δとセンサ設置間隔Ｈ（ゼロラインセンサ２２と
フルスケールラインセンサ２３の設置間隔）とを加算し
て、ゼロラインＺＬとフルスケールラインＦＬのライン
間隔（Δ＋Ｈ）を算出する。このライン間隔（Δ＋Ｈ）
は、波形記録装置座標系Ｐでの罫線間隔Ｄｐに相当す
る。これに対して、前記センサ設置間隔Ｈは、グラフ用
紙座標系Ｇでの罫線間隔Ｄｇに相当する。除算器７５
は、ライン間隔（Δ＋Ｈ）をセンサ設置間隔Ｈで除算
し、換算係数Ｋを算出する。

【００２９】外部の計測装置からの入力電圧信号ＣＭ’
は、描画指令に相当する。また、入力電圧信号ＣＭ’の
大きさは、座標Ｚｃに相当する。乗算器７８は、前記換
算係数Ｋを前記入力電圧信号ＣＭ’に乗算し、変換電圧
信号Ｋ・ＣＭ’を出力する。これは、入力された描画指
令での座標Ｚｃをグラフ用紙座標系Ｇでの座標Ｚｇと看
做し、それを波形記録装置座標系Ｐでの座標Ｚｐに変換
することに相当する。加算器７９は、前記変換電圧信号
Ｋ・ＣＭ’にずれ量Δ１を加算し、ゼロラインアジャス
トして、駆動信号ＣＤを出力する。可動ペン部駆動回路
８０は、駆動信号ＣＤに応じてＹ軸モータ８１を制御
し、可動ペン部２４を移動して、走行するグラフ用紙ｇ
上に波形を描画する。

【００３０】上記第２実施例の波形記録装置２００によ
れば、グラフ用紙ｇが伸縮しても、ラインＺＬ，ＦＬに
合せて波形を描画することが出来る。この結果、グラフ
用紙ｇの罫線を目盛として活用できるようになり、波形
の値を高精度に読み取れるようになる。また、ゼロライ
ンセンサ２２，フルスケールライン２３を固定し、可動
ペン部２４よりもグラフ用紙ｇの走行方向上流側でライ
ンＺＬ，ＦＬの規定位置からのずれを検出しているの
で、グラフ用紙ｇを走査する必要がなくなり、使い勝手
が良くなる。

【００３１】上記第２実施例を以下のように変形しても
よい。グラフ用紙ｇの幅が著しく広い場合には、ゼロライン
センサ２２とフルスケールラインセンサ２３の間に中間
ラインセンサを設けるのがよい。ゼロラインセンサ２２およびフルスケールラインセン
サ２３の代りに、１次元ＣＣＤセンサを用いてもよい。アナログ処理を想定して説明したが、デジタル処理で
もよい。

【００３２】

【発明の効果】本発明の図形描画装置の制御方法および
図形描画装置および波形記録装置によれば、グラフ用紙
の罫線に合せて図形や波形を描画できる。また、特殊な
マークを読み取るのではなく、罫線そのものを読み取る
ので、普通のグラフ用紙を使用でき、使い勝手がよい。
さらに、描画指令が想定している罫線間隔と異なる罫線
間隔のグラフ用紙を使用すると、複雑な演算をしなくて
も、簡単に図形を変形できる。例えば、方眼紙に描画す
ることを想定した実験曲線の描画指令をそのまま用い
て、当該実験曲線を対数方眼紙に描画することが出来
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例のＸ−Ｙプロッタ装置を示
す平面図である。

【図２】縦罫線読取センサの要部斜視図である。

【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。

【図４】図１のＸ−Ｙプロッタ装置の信号処理系を示す
ブロック図である。

【図５】図１のＸ−Ｙプロッタ装置の対応関係取得処理
のフロー図である。

【図６】修正基準点の説明図である。

【図７】対応関係テーブルの内容を示す例示図である。

【図８】図１のＸ−Ｙプロッタ装置の描画処理のフロー
図である。

【図９】グラフ用紙への描画結果の説明図である。

【図１０】縦罫線読取センサの別例の斜視図である。

【図１１】本発明の第２実施例の波形記録装置の要部平
面図である。

【図１２】ゼロラインセンサの要部斜視図である。

【図１３】図１２のＡ−Ａ断面図である。

【図１４】ラインセンサの受光分担の説明図である。

【図１５】センサの出力電圧を示す特性図である。

【図１６】図１１の波形記録装置の信号処理系を示すブ
ロック図である。

【符号の説明】

１Ｘ−Ｙプロッタ装置３可動ペン部４縦罫線読取センサ５横罫線読取センサ８赤外線ＬＥＤアレイ９，３４レンズ１０ライトガイド１１フォトトランジスタ１５光センサアレイ２２ゼロラインセンサ２３フルスケールラインセンサ２４可動ペン部２７，２９センサ２８，３０ライトガイド３１遮光板３２ａ，３２ｂＬＥＤ４１描画ペン４２Ｙ軸レール４３Ｘ軸レール６２演算処理部６３入力パネル６４対応関係テーブル６５ｘ，６５ｙモータ７１減算器７２ずれ量換算器７３，７４，７９加算器７５除算器７７増幅器７８乗算器８０可動ペン部駆動回路８１モータｇグラフ用紙ＴＨトラックホールＺＬゼロラインＦＬフルスケールライン２００波形記録装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力された描画指令に応じてグラフ用紙
上に図形を描画する図形描画装置において、グラフ用紙に印刷された罫線を光学的に検出することに
より図形描画装置座標系Ｐでの罫線間隔Ｄｐを取得し、
与えられたグラフ用紙座標系Ｇでの罫線間隔Ｄｇと前記
図形描画装置座標系での罫線間隔Ｄｐとを比較してグラ
フ用紙座標系Ｇと図形描画装置座標系Ｐの対応関係を取
得し、入力された描画指令での座標Ｚｃをグラフ用紙座
標系Ｇでの座標Ｚｇと看做し、それを前記対応関係によ
り図形描画装置座標系Ｐでの座標Ｚｐに変換し、その座
標Ｚｐに対して前記描画指令を実行することを特徴とす
る図形描画装置の制御方法。
【請求項２】入力された描画指令に応じて可動描画ヘ
ッドを移動し、グラフ用紙上に図形を描画する図形描画
装置において、前記可動描画ヘッドに設置され前記グラフ用紙に印刷さ
れた罫線を光学的に検出する罫線検出手段と、描画前の
グラフ用紙に対して前記可動描画ヘッドを移動し前記罫
線検出手段により図形描画装置座標系Ｐでの罫線間隔Ｄ
ｐを取得する罫線間隔取得手段と、与えられたグラフ用
紙座標系Ｇでの罫線間隔Ｄｇと前記図形描画装置座標系
Ｐでの罫線間隔Ｄｐとを比較してグラフ用紙座標系Ｇと
図形描画装置座標系Ｐの対応関係を取得する座標系対応
関係取得手段と、入力された描画指令での座標Ｚｃをグ
ラフ用紙座標系Ｇでの座標Ｚｇと看做してそれを前記対
応関係により図形描画装置座標系Ｐでの座標Ｚｐに変換
する座標変換手段と、前記描画指令を実行する際に前記
座標Ｚｃを前記座標Ｚｐに置換する座標置換手段とを具
備したことを特徴とする図形描画装置。
【請求項３】請求項２に記載の図形描画装置におい
て、前記罫線検出手段は、検出対象の罫線の方向に比較
的長く，それに直交する方向には比較的短い感度領域を
有する発光手段と受光手段の対を有することを特徴とす
る図形描画装置。
【請求項４】入力された描画指令に応じて可動描画ヘ
ッドを１次元的に移動し、その移動方向に直交する方向
にグラフ用紙を走行させ、グラフ用紙上に波形を描画す
る波形記録装置において、前記グラフ用紙に印刷され且つグラフ用紙の走行方向に
平行で且つ両端の罫線の規定位置に合せて可動描画ヘッ
ドよりグラフ用紙の走行方向上流側にそれぞれ固定さ
れ、前記罫線の方向に比較的長く，それに直交する方向
には比較的短い感度領域を有する発光手段と受光手段の
対を有し、前記規定位置からのずれを光学的に検出する
第１の罫線ずれ検出手段および第２の罫線ずれ検出手段
と、それら罫線ずれ検出手段により波形記録装置座標系
Ｐでの罫線間隔Ｄｐを取得する罫線間隔取得手段と、与
えられたグラフ用紙座標系Ｇでの罫線間隔Ｄｇと前記波
形記録装置座標系Ｐでの罫線間隔Ｄｐとを比較してグラ
フ用紙座標系Ｇと図形描画装置座標系Ｐの対応関係を取
得する座標系対応関係取得手段と、入力された描画指令
での座標Ｚｃをグラフ用紙座標系Ｇでの座標Ｚｇと看做
してそれを前記対応関係により波形記録装置座標系Ｐで
の座標Ｚｐに変換する座標変換手段と、前記描画指令を
実行する際に前記座標Ｚｃを前記座標Ｚｐに置換する座
標置換手段とを具備したことを特徴とする波形記録装
置。