JPS59168564A - プリント配線の自動スム−ジング方法 - 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】 本発明はＣ’Ａ［）装置などで設則されたプリント配線
の一部に“′不自然゛なパターンがある場合に、これを
自動的に滑らかな直線とするようなスムージング方法に
関するものである。

近年、プリント板の配線の設計作業はＣＡＤ装置を使用
して自動的にまたは半自動的に行なえるようになってき
た。しかしながら元の電気回路に設計変更があった場合
や、ＣＡＤ装置への入力ミス、操作考の手動配線ミス、
成るいはスルーホール削減処理（例えば、同じ伯母線が
スルーボールを経由してプリント板の２層間にまたがっ
て配線されている場合に、ぞれらを同層Ｃ配線するよう
に修正づることでスルーホールを取り去る処理〉などに
より一旦設計したプリント配線に不自然なパターンが生
ずる場合がある。この゛′不自然なパターン″の例を第
１図と第２図を用いて説明する。

第１図は、たとえば手動配線で不用意に結線してしまっ
た場合に生ずる不自然なプリン１−板のパターン例を承
り図でｄりる。同図にａ５いて、白丸は電気部品の足な
どが取り付けられる部分であり、線は配線パターンであ
る。ここで第１図の＜ａ　＞の円で囲った部分（３１不
要にパターンが迂回したものとみなりことができるので
、この部分は（ｂ）のように直ｍ′ｃ配線をした方がパ
ターンが短（て済み配線効率上からも好ましい。

第２図は例えばスルーホール削減処理によって生ずる不
自然なパターンの例を示した図である。

第２図の（ａ　）において点線（プリント板の表面側の
パターン）と実線（裏面側のパターン）で表わしたパタ
ーンは黒丸のスルーホールを介して互いに接続されてい
るが途中に他のパターンが横切っていないので同一のプ
リント面にこのパターンを配置して黒丸のスルーホール
を削除することができる。このようにして黒丸のスルー
ホールを削除した結果得られたのが（ｂ）のパターンＣ
ある。

しかし、これをそのまま放置するとすれば円で囲った部
分に不自然なパターンが生じている。そこで上述したの
と同様な理由により（Ｃ）の如く配線した方が好ましい
。

従来においては、この不自然なパターンを見つけ出す作
業は人間の？ＪＡｇに頼って行なっていた。

しかし、この作業は一般に高密度に入り込んだパターン
配線の中から児つけ出すものであり根気と神経のいる作
業である。

本発明は以上の点に鑑みてなされたものでみり“不自然
なパターン″を自ｖノ的にスムーズなパターンへ修正を
行なうことができる方法を提供せんとするものである。

以十図面を用いて本発明の詳細な説明する。

第３図はここで言うところのプリント板を設計したＣＡ
Ｄ装置内に格納されているプリント基板のメツシュ情報
の様子を示した図である。一般に、ＣＡ　Ｄ装置におい
では、接続情報とグラフィックデータベースに基づいて
コンピュータの演算により基板メツシュ情報を作成する
。づなわち、設計すべきプリント基板を軸分化して、そ
の各メツシュに部品取付情報、配線情報などを所定の演
算処理により算出して、このデータをメモリ部に格納し
ている。そして、メモリ部のデータの意味づる、概念を
図で表わしたのが第３図である。すなわち、プリント板
に相当する３枚のブレーン△１、Ａ２、Ａ３には、ＩＩ
　１　ＩＴと０″からなる情報が書き込まれている。例
えばＡ１には部品取り付は用の穴の情報が、Ａ２にはプ
リント板の表面側のパターン情報が、Ａ３にはプリント
板の裏面側のパターン情報が、データｒ＋　１＋＋とし
て書き込まれている。

そして、ブレーン△２、Ａ３について言えばこの°“１
″が書キ込まれたメツシコにパターンが形成されるわ（
）である。

τ方、本発明では以上で説明した他にもう一枚のブレー
ンなる概念を導入している。それが第３図に示すスムー
ジングインディケータ△４である。

このスムージングインディケータＡ４は本発明において
行なおうとしている不自然なパターンの検出に使用され
るものである。

以下スムージングインディケータＡ４の作用により不自
然なパターンを検出する動作の説明をする。上述の例で
はブレーンＡ２には設計対象のプリント板の表面側に応
じたパターン配線が張り巡らされている。この配線は一
般に高密度であり、コンピュータを′使用したとしても
、この配線データから不自然さをヂエツクするのは′ａ
雑過ぎて効率的ではない。本゛光明ではブレーンＡ２か
ら接続情報に従ってネットワーク単位で配線データを読
み出し、更にこのネッ１へワーク単位のデータを複数の
連結線分に分割して、このＢｙ結線分をスムージングイ
ンディケータＡ２に書き込んでいる。

ここでネットワーク単位の配線データとは、第４図に示
Ｊように／リント板上で各パターンｄ３　Ｊ、びスルー
ボールなどにより相互に結線される一連のパターン群の
ことをいう。すなわち、第４図ではパターンＣ１とＱ２
は同一のネットワークということができる。

まＩＣ、連結線分とは第４図のＲｉやｐ２で示した゛よ
うなもので同一ネットワーク内において端子／スルーホ
ール／プリアサイン線或いは３ＦＡ分以上の交差点を両
端とし、プリント板の同一面上で一つのつながりをもっ
た線分群をいう。

不自然な配線パターンとは、連結線分上に存在する鋭角
パターンあるいは突起パターンをいう。

この不自然な配線パターンの例を第５図と第６図に示づ
。

なお、本発明においては不自然な突起パターン（たとえ
ば第５図に示すもの）と、回路設泪上がら意識的に突起
パターンを設【プだ場合とを区別するため次のようなこ
とを行なっている。これを第７図に示す。第７図におい
て実線は不自然な突起パターンとみなし、点線は意識的
に迂回した突起パターンであると判断する。すなわち、
第７図において、Ｍｌは１個のメツシュを表わすが、突
起または鋭角パターンが隣り合わせたメツシュ内である
場合は゛不自然″とみなしてパターンの修正を行ない、
２個以上のメツシュに渡るような突起等の場合は″゛意
識的に迂回°′シたものとして本発明によるパターン修
正はしないこととする。

以上のようなスムージングインディケータＡ、Ｉおいて
、突起などの検査動作に先立らコンピュータから初期値
化命令が加えられる。これによりスムージングインディ
ケータＡ、１のデータはすべてＩＩ　Ｏ１１に設定され
る。

次に、コンピュータによりネットワーク単位の配線デー
タ（通常、ディスクに格納されている）から連結線分の
単位（１つの連結線分ごとに）でパターン・データを読
み出し、これをスムージングインディケータＡ４に内ぎ
込む。これを第８図に示す。すなわち、連結線分に相当
づる所のメツシュには′１″がｍき込まれる。

第９図は上で述べたようなデータが書き込まれたスムー
ジングインディケータ△４を拡大して描いたものである
。本発明の動作は主としてこの第９図を参照しながら説
明づることができる。そして、この第９図のようなスム
ージングインデヶータＡ４の連結線分上をコンビコータ
からの制御により端から順に線をたどる如く走査を行な
い線分の屈折点のメツシーｔ　（Ｐ＋〜Ｐ日）へ以下に
述べるような符号をつける。

すなわら、ＣＡＩ）装置でこのプリント板のパターンを
設計し／ｊ順序が、Ｐ１〜Ｐ８であったと仮定する。こ
こでスムージングインディケータ△４を概念的に１１Ｊ
平而としてとらえる。そしてこの平面トにお【プる線分
の１１Ｊ移動力向に対してそれぞれ符号をつける。この
符号は単に＋、−１Ｏの３種類であるが、その符号を定
める仕方は次のとおりである。

（イ）　各屈折点のメツシュにおいて、線分が移動して
きた方向が増加であれば→−を原則として付す。

（ロ）　各屈折点のメツシュにおいて、線分が移動して
きた方向が減少であれば−を原則として、付す。

（ハ）　各屈折点のメツシュにおいて、線分が移動して
きた方向が変化しなければＯを付す。

（ニ）　ただし、上記（イ）および（ロ）の場合におい
て前の屈折点からの移動距離が２つ以上のメツシュにわ
たる場合には０を付す”。

以上のことを基にして、第９図の各メツシュＰ１〜Ｐ８
へ符号をふる。まず始点Ｐ＋は前からの移動がゼロなの
で■、Ｊとも符号はＯである。次にメツシュＰ２は１方
向からの移動が増加であり、Ｊ方向からの移動は変化な
しであるから符号は（＋、Ｏ）となる。次にＰ３は１１
Ｊ方向ともメツシュＰ２から増加してきているから符号
はく＋、＋）となる。

次にＰ４は、■方向からの移動は増加であるが、ここで
は前記（ニ）の規則がはたらいて■の符号はＯである。

またＪ方向からの移動は変化なしであるからＪの符号も
Ｏである。

以」二のようにしＣ゛っぎ々とメツシュの符号づけを行
なう。次にＰ７において、■方向は増加であり、Ｊ方向
は減少であるから符号はく＋、−）となる。更に、Ｐ８
は１方向からの移動が減少であり、Ｊ方向からの移動も
減少であるから符号は（−１−）となる。

以上のように符号をっ（プた連結線分に対して順に各屈
折点の符号を走査する。そしてこの符号が→−から−へ
、または−から＋へ変化するところを検出してそのメツ
シュをスムージングの起点とする。なお、十、−から０
への変化、またはイの逆への変化はスムージングの対象
にしない。

このようにして検出したスムージングの基点メツシュ（
第９図ではＰ日）を原点として、メモリーヒの領域（窓
）を決定する。（第９図では窓Ｗ＋）。

寸なわら、この窓の中に不自然な配線パターンが存在し
ているのである。そして、この、不自然なパターンを滑
らかな直線に修正する動作は以下に記す。なお、この窓
の中に含まれているパターンには上述の゛′意識的に迂
回′シたパターンは含まれていない。その理由は前記〈
二）の規則により２メツシコに渡るものは検出されない
からである・、このように検出したスムージングの基点
（＋から−へ、または−から＋へ変化したところのメツ
シコンを原点としてスムージングインディケータＡ４に
正方形の窓を設定するわけであるが、この窓は第９図に
示すように３×３のメツシュ領域である。そして基点メ
ツシュを原点とする正方形の窓は４個存在するが、−移
動方向の符号を反転させた領域を選択すれば正しい領域
（不自然なパターンを含む領域）をえらぶことができる
。その理由はいままでの説明および第９図より明らかで
あるが具体例で説明すれば以下の通りである。第９図に
おいて、スムージングの基点Ｐａの符号は（、−一）で
ある。そこで、この符号を反転させ、メツシュＰ８を原
点どしてＩＳＪの方向を（＋、’＋）にとれば窓Ｗ＋が
採用される。もし符号の選択をあやまっＣ例え（ｆ窓Ｗ
２を採用η゛ると、パターン修正はできないこととなる
。

以」−゛のようにして選択された窓Ｗ１の中には、゛′
不自然なパターン″が存在するが、このパターンの形状
は３×３の組み合わせで数種類あるので、これ−を滑ら
かな直線へ補正するためにはこの形状を認識する必要が
ある。そこでスムージングインデケータＡ４から窓内の
メツシュステータスを読み出してこれをビットパターン
に置き替える。この動作の概念を第１０図に示す。そこ
で第１０図のように本発明では３×３の窓内で生じ４５
する相み合わせから比較すべきパターンをあらかじめメ
モリ内に用意しでおり、上記したような方法で抽出され
た窓内のパターンと順次、排他的論理和を取り、その結
果パゼ［ビならパターンは一致したことになり、配線パ
ターンの形状が認識される。なお、比較づべきパターン
を用意したデープルにおいては、すべての組み合わせに
ついて用意するとその数が多くなるので第１１図に示す
ように（ａ　）〜（ｄ　）は同じものとして取り扱うも
のとした。

このようにして゛不自然なパターン゛′は認識されるわ
けであるが、本発明においては前記第１０図で説明した
比較パターンに対応してそれぞれ補正の為の情報を持っ
ており、それらは第１２図に示。すような補正コマンド
の組み合わけ゛から成立っている。例えば、補正コマン
ドの構成は第１２図の（ａ　）のようになっており、そ
の具体的な例は（，１））〜（ｅ）に示す。そして第１
３図に示すような補正がなされる。

なお、第１４図は本発明に係る方法にお１プる処理構成
例を示した図である。

以上のようにして、連結線分１木の走査を行ないこれの
走査が終了すると。スムージングインディケータΔ４の
内容をクリアして、その後別の連結線分を書き込む。そ
して以上に説明したのと同様な走査を行ない不自然なパ
ターンの検出動作をする。以下、同様な動作を繰り返え
してすべてのネットワークについて走査を行なう。

以上述べたように本発明によればコンピュータの助（プ
を借りて自＃Ｊ的に゛不自然なパターンを修ｉＴ：でき
るので従来の視認に頼って行なっていた場合と比較して
正確かつ迅速な修正処理を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ど第２図と第５図と第６図は不自然なパターン例
を示した図、第３図はＣＡＤ装置内に格納されでいるプ
リント基板のメツシュ情報の概念を示した図、第４図は
ネットワークおよび連結線分を説明Ｊるための図、第７
図は゛′不自然な接続パターン″と゛息−識的に迂回し
た突起パターン″の区別を説明するための図、第８図は
スムージングインディケータへ連続線分のデータを書き
込んだところを示した図、第９図はデ゛−夕が…き込ま
れたスムージングインディケータを拡大して描いた図、
第１０図は選択した窓のデータとテーブルにあらかじめ
用意しであるパターンとを比較して不自然な配線パター
ンの形状を２１Ｒ１ｉしている様子を示した図、第１１
図は同一形状とみなすパターン例、第１２図は補正コマ
ンドの溝成例を示した図、第１３図は本発明により修正
されたところを示す図、第１４図は本発明に係る方法に
お（プる処理構成例を示した図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　ＣＡＤ装置で設計されたプリント配線の不自
   然なパターンを自動的に修正する方法において、 連結線分の・単位でスムージングインディケータへパタ
   ーンを轡と込む工程と、 この連結線分の各屈折点へ（イ）〜（ニ）の規則を適用
   して符号を（ｑす工程と、 順次、各屈折点を走査して符号が十から−へ、または−
   から→−へ変化したメツシュをみっ（づ出ず］二押と、 このメツシュを原点として、前記の符号を反転した方向
   へ３×３の正方°形の窓を設定する工程と、 この選択された窓内のパターン形状とあらかじめデープ
   ルとして用意されたパターン形状を比較して選択された
   窓内のパターン形状を認識Ｖ把工沖と、 を備えこの認識された窓内のパターン形状を自動的に修
   正するようにしたプリント配線の自動スムージング方法
   。 （イ）　各屈折点のメツシュにおいて、線分が移動して
   きた方向が増加であｔｌば−［を原則として付す。 （ロ）−各屈折点のメツシュにａシいて、線分が移動し
   てきた方向が減少であれば−を原則として付す。 （ハン　各屈折点のメツシュにお・いて、線分が移動し
   てきた方向が変化しなければＯを付す。 （ニ）　ただし、（イ）おけこび（ロ）の場合において
   前の屈折点り日らの移動距離が２つ以上のメツシュにわ
   たる場合にはＯを付？！′。