JPS5846461A - プリント基板用パタ−ン図面自動読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、プリント基板用パターン作成用手書き図面
のディジタイズ作業を自動化した自動読取装置に関する
ものである。

計算機などに使われているプリント基板の製作工程には
、回路設計をし結線図を作る工程、その結線図をもとに
部品配置を決めパターン図を書く工程、そのパターン図
からフィルム焼付けに必要な各パターンの座標と属性を
求めるデイジタイズ工程、その結果を使いフィルムを焼
き付ける工程がある。このディジタイズ工程は、現在、
人間が書し・たパターン図面’４ｔ・わゆるディジタイ
ザと呼ばれる座標ピックアップ装置をオペレータが操作
しながら行う作業であり、扱う図面がＡＯ，ＡＩサイズ
になるとた（・へん時間のかかる間違いの出易い目視作
業である。

従来のディジタイザは第１図のよう罠なっている。１０
１はディジタイズテーブルである。そのアーム１０２と
読取ヘッド１０３が図面１０４上を双方向矢印ａ、ｂで
示した方向に動くので、自由に位置ピックアップ点１０
５を動か丁ことかできる。１０６は前記位置ビックアン
プ点１０５がとらえたパターンの属性な入力するだめの
ペンダントボックスであり、１０７は前記位置ピックア
ップ点１０５の位置を割り出すための位置検出装置であ
る。１０８は前記ペンダントボックス１０６を使ってオ
ペレータが入力した情報と位置検出装置１０７により検
出された位置ピックアップ点１０５の位置を計算機１０
９に渡丁インターフェイス回路であり、１１０は前記計
算機１０９が求めた情報ケ整理し蓄積しておく外部記憶
装置である。

次に、第１図に示す従来装置の使用形態について説明す
る。この装置は一般にディジタイザと呼ばれてし・るも
ので、位置ピックアップ点１０５の位置合わせと、ペン
ダントボックス１０６を使つが位置情報および求めた属
性を必要な形に整理する作業な行う機械である。

ディジクイズテーブル１０１上に１ｉｉかれた図面１０
４に描かれた第３図７のようなパターン（ランドパター
ンと呼ぶ）を読み取りたい場合、そのパターンの中心に
位置ピックアンプ点１０５を合わせて、ペンダントボッ
クス１０６から計算機１０９にそのパターンの属性を入
力し、さらに５位置検出装置１０７が求めた位置ピック
アップ点１０５の位置情報の入力の起動をもかける。計
算機１０９はそれら位置、属性情報な受は取り、他のパ
ターン情報といっしょに編集し外部記憶装置１１０に出
力する。

従来装置は以上のようになっており、人間の目視作業が
必要である。それにもかかわらず、現在読取対象となる
図面はま丁ま丁細密化する傾向にあり、従来装置での作
業においては作業者に大きな負担ｌかける長時間作業と
なり、作業者の不注意、疲労による読取りミスの発生し
易（・作業であると（・う欠点があった。また、図面に
描かれているパターンは基板の裏と表の両方のものが同
一図面に表わされており、パターンの描き方、あるいは
パターンに使用される色で表、裏の判別を行っている実
情がある。

この発明は、上記の欠点を除去し、自動的に表。

裏１表わすパターンｌ高速に精度よく読み取るため罠な
されたものである。以下、この発明について説明する。

第２図はこの発明の一実施例を示すものである。

第２図において、２００は図面を置く台であり、２０１
は前記台２００に置かれた図面である。２０２は図面の
読取ヘッドであり、図面２０１１置く台上を一定方向に
動く。この読取ヘッド２０２は、１枚のハーフミラ−２
０３と２種類のカラーフィルタ２０４，２０４’と２個
のレンズ２０５，２０５’と２個のラインセンサ２０Ｂ
、２０６’で構成されている。

そし【、２つのラインセンサ２０６，２０６’は、第４
図のように横方向格子に平行に図面の同一部分を読み取
るようにセットされており、読取ヘッド２０２が動くの
は、ラインセンサ２０６，２０６’の図面上の読み取り
箇所が矢印Ｃのように動くことに対応している。

再び第２図において、２０７，２０７’は前記ラインセ
ンサ２０６，２０６’からの映像信号を２値化する２値
化装置であり、２０８，２０８’は２値化された映像信
号を一定量蓄積しておくための映倫メモリである。２０
９はそれぞれの前記映像メモ！７２０８，２０８’内の
映像情報を取り込みパターン抽出に必要な分析作業を行
う映倫情報分析装置である。２１０は前記読取ヘッド２
０２を駆動するための読取ヘッド駆動機構であり、２１
１はをもとに２値化装置２０７，２０７’を制御し映像
メモリ２０８，２０８’に映像！蓄積させるとともに、
一定量の映像が蓄積されたとき映像情報分析装置２０９
１コントロールし図面に使われて（・るパターンの属性
１位置情報を求め、それらを編集する演算制御装置であ
る。２１３は前記演算制御装置２１２が編集したパター
ンの属性１位置情報を記憶するだめの外部記憶装置であ
る。

一般に、プリント基板用パターン図面に描かれるパター
ンは第３図に示されるように縦、横の格子線を基準に描
かれる。図中、工、オ、力、キ。

で示したような直線パターンは常に格子線に沿って描か
れ、ア、イ、つ、で示したようなランドパターンは格子
点上に描かれる。また、図中の実線。

点線は基板の表パターンと裏パターンな表わすものであ
るが、今回の図面では、例えば実線は赤色。

点線は青色で描きわけであるものとする。

図面２０１の読み取り時には、ラインセンサ２０６゜２
０６′の読み取り箇所が図面中の横方向の格子と平行と
なるように設定しておく。また、読取ヘッド２０２のカ
ラーフィルタ２０４，２０４’には赤色パターン用のフ
ィルタと青色パターン用のフィルタケ使℃・、一方のラ
インセンサ（この場合２０６とする）には赤色で描かれ
たパターンのみが読み取れ、他方のラインセンサ（この
場合２０６′とする）Ｋは青色で描かれたパターンのみ
が読み取れるようＫしておく。

従って、赤色パターンのみ読み込むラインセンサ２０６
で第３図のＹ２で示した格子な中心とした一定領域を読
み込ませ、２値化装置２０７で２値化すると映像メモ！
Ｊ２０８には第５図のような映像情報が読み込まれるこ
とになり、青色パターン用のラインセンサ２０６′から
読み込み、２値化装置２０７′で２値化し、映像メモ！
１２０８’ｉＣ蓄えられる映像情報は第６図のようＫな
る。

次に１第５図と第６図に示された映像情報が別別に第２
図に示す映像情報分析装置２０９で分析されて、それぞ
れのパターン位置と属性が求められる。そして、この領
域では格子点（ｘｃ、ｙ、）。

（Ｘ、、Ｙ、）Ｋランド○が存在し、格子（Ｘ、、　Ｙ
、）。

（ＸＩ、ＹＦ）間に赤色横直線、（ｘｃ、　ＹＦ　）、
　（ｘａ。

ＹＦ）間に青色横直線が存在し、縦方向格子Ｘｃ、Ｘ。

上には上方から続いてきて横方向格子Ｙ、で止まる赤色
縦直線が存在し、縦方向格子Ｘａ上には横方向格子Ｙ、
を横切る直線が存在するという結果が得られる。

この分析の内容を第５図の格子Ｘ。、Ｘ２間の映像情報
ｌ使って説明する。

この部分は、映像メモ１ｍは第７図のような形で記憶さ
れて（・る。この図においては、斜線のま丁はそこに対
応する絵素が１”、白いますはθ″であることな表わし
ている。また、図に記したＸ。。

〜Ｘ６７は絵素の横方向座標で、ＹＯＯ”””Ｙｌ。は
縦方向座標である。映像情報分析装置２０９では第７図
の各Ｘ座標毎にパターンの幅（例えばＸ、４においては
最も上にある１”の点の座標はＹ。３であり、最も下に
ある座標はＹｌ６であるので、１６−０３＋１＝１４を
特とする請求められ、それＫより第８図のようなパター
ン縦幅ヒストグラムが求められろ。次に、このパターン
縦幅ヒストグラムに対し横方向の連続性が調べられ、連
続部の左端Ｘ０７゜右端Ｘ５６が求められる。この情報
はあらかじめ第２図の演算制御装置２１２に入力してお
いた縦方向格子情報に合わせ正規され（最も近い格子座
標に規格化され）、格子座標（Ｘａ　、ＹＦ　）　（Ｌ
　、　Ｙｖ　）間の横方向直線が抽出される。

ランドに対しては、第８図を一定のしきい値で（例えば
しきい値１４として）しきい値処理し、第９図のような
しきし・値処理したヒストグラムを求め、その中で横方
向に一定幅以上続くパターンな抽出する。この図では、
りがそれに当りランドな示している。このパターンの中
間点、例えばＸ、４をランドの位置と見なし、これを格
子座標で正規化しランドが（ｘａ、ｙｒ）の格子に存在
することが認識される。また、このパターンが存在する
付近を第７図に立戻って調べることにより、形状情報も
求められることになる。

縦直線に対しては、第９図で残された部分を含む一定幅
の領域を第７図から第１θ図（ａ）　、　　（ｂ）のよ
う罠切り出し、その横方向投影を第１１図（ａ）。

（ｂ）のように作り一定のしきい値で２値化し、そのパ
ターンから縦直線の状態を判定することＫなる。一般に
表われるパターンの形状は、第１２図に示した４種類し
かない。

第９図りおよびケのパターンは、第１２図（ｄ）および
妬）に対応する。第１２図（ａ）は縦直線がこの位置を
通過して℃・ることを表わしており、（ｂ）は上から続
いてきた直線がここで終ってし・ることを表わしており
、（ｃ）はここから直線が下方へ続Ｌ゛てＬ・くこと１
表わしており、（ｄ）はランドあるいは横直線がここに
存在するが、縦方向の直線は存在しな（゛ことを表わし
ている。

従って、２値化処理後のヒストグラムから横格子Ｙ、を
中心とした領域での縦直線の連結状態が求まる。これら
の情報は前後の格子領域の処理によって得た情報と合わ
せて、縦直線情報としてまとめられる。

そして、最終的に求められた全ての横直線情報、ランド
情報、縦直線情報は第２図の演算制御装置２１２で整理
１編集され、外部記憶装置２１３に出力される。

以上詳細に説明したように、この発明は、人間がディジ
タイザな使い行ってし・た複数色で書かれたプリント基
板用の図面（通常、基板の表のパターンを赤で書き、基
板の裏のパターンを青で書いたりてる）の読取作業をカ
ラーフィルタとラインセンサの組で構成された読取装置
な使いそれぞれのラインセンサを色パターン毎の映像セ
ンサとし、それらで格子を中心とした一定幅の領域の図
面情報を読み込ませ、それぞれの映像メモリに蓄え、そ
れケ同一の映像分析装置で分析させ格子を中心として書
かれた各パターンの位置情報や属性を求め、それを外部
記憶装置に出力させる装置に置き換えるようにしたもの
で、読取作業に人手がかからなくなり、色パターンも一
度に自動識別ができ、間違い原因となり易い目視作業の
な（・高速読取作業が可能となった。また、現在、基板
の多層化傾向があり表、裏の２種類パターンだけでなく
、層毎のパターンを読み取る要求が出てきて（・るが、
これには図面に使用する色を増し読み取り用のカラーフ
ィルタ、ラインセンサの組を増すことで対応できる利点
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の人手を必要とした読取装置（ディジタイ
ザ）の概略構成図、第２図はこの発明の一実施例の概略
構成図、第３図はパターン図面の一例な示す図、第４図
はラインセンサの視野と図面の位置関係を表現するため
の図、第５図、第６図はラインセンサで読み取られるパ
ターンの例を示す図、第７図は映像メモリ内での記憶パ
ターンの図、第８図は第７図の縦方向パターン幅ヒスト
グラムを示す図、第９図は第８図なしき（・値処理した
図、第１０図（ａ）　、　　（ｂ）は部分的に映像メモ
リの内部を切り出した図、第１１図（ａ）　、　　（ｂ
）は第１Ｏ図の横方向投影図、第１２図（ａ）〜（ａ）
は横方向投影図を２値化したときに表われる２値化した
投影図のヒストグラム例な示す図である。 図中、２００は台、２０１は図面、２０２は読取ヘッド
、２０３は八−フミラー、２０４，２０４’はカラーフ
ィルタ、２０５，２０５’はレンズ、２０６゜２０６′
はラインセンサ、２０７，２０７’は２値化２１３は外
部記憶装置である。なお、図中の同一符号は同一または
相当部分を示す。 代理人　葛野信−（外１名） く　　ω　　ｕ　　ｏ　　Ｗ　　ＬＬ　　　Ｉ！Ｉ　　
ズ　　−Σ　Σ　＞　　＞　　＞　　＞　　＞　　シ　
〉第１′ （ａ） （ａ）　　　　　　　　　（ｂ） １図 （ｂ） 図 （Ｃ）　　　　　　　（ｄ） 手続補正書（自発） 昭和５７年３月　３日 １、事件の表示　　　　特願昭５６−］４４５０４９号
２発明の名称　　　　　プリント基板用パターン図面自
動読取装置３、補正をする者 （１） ５、　補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄および図面６、補正の内
容 （］）明細書第５良１３行に「置く台」とあるのを、「
置く台２００」と補正する。 （２）　　同じく第６頁１４行に「読取ヘッド」とある
のを、［前記読取ヘッド２０２」と補正する。 （３）同じく第６頁１４行Ｋ［正規され」とあるのを、
「正規化され」と補正する。 （４）　　第９図を別紙のように補正する。 以上 ｈ （２）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ラインセンサ、レンズ、カラーフィルタの組を２組と１
   個のハーフミラ−で構成され、前記一方のラインセンサ
   には対向する位置にある図面の像カ前記ハーフミラ−、
   カラーフィルタ、レンズを通過して結像し、他方のライ
   ンセンサには前記図面の同じ部分の像が八−フミラーで
   反射され前記と異なる色のカラーフィルタとレンズを通
   過して結像するよ５に構成した読取ヘッドと、この読取
   ヘッドを動かす駆動機構と、前記読取ヘッドの位置を検
   出するための位置検出機構と、前記各ライ、　　ンセン
   サからの信号を２値化する２個の２値化装置と、２値化
   された信号を一定量だけ蓄える２個の映倫メモリと、こ
   れら映像メモリに蓄えられた映像を分析し図面に描かれ
   た基板用のパターンを抽出しその属性と映像メモリ内で
   の位置を求める映像分析装置と、前記位置情報を前記図
   面に書かれている格子位置情報に直し属性情報ととも圧
   編集し外部記憶装置に出力するとともに前記各部にコン
   ）ｐ−ル指令を与える演算制御装置とを備えたことケ特
   徴とするプリント基板用パターン図面自動読取装置。