JPS592956B2 - 曲線トレ−ス装置 - Google Patents
曲線トレ−ス装置Info
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- JPS592956B2 JPS592956B2 JP54038008A JP3800879A JPS592956B2 JP S592956 B2 JPS592956 B2 JP S592956B2 JP 54038008 A JP54038008 A JP 54038008A JP 3800879 A JP3800879 A JP 3800879A JP S592956 B2 JPS592956 B2 JP S592956B2
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
- G06K11/00—Methods or arrangements for graph-reading or for converting the pattern of mechanical parameters, e.g. force or presence, into electrical signal
- G06K11/02—Automatic curve followers, i.e. arrangements in which an exploring member or beam is forced to follow the curve
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q35/00—Control systems or devices for copying directly from a pattern or a master model; Devices for use in copying manually
- B23Q35/04—Control systems or devices for copying directly from a pattern or a master model; Devices for use in copying manually using a feeler or the like travelling along the outline of the pattern, model or drawing; Feelers, patterns, or models therefor
- B23Q35/08—Means for transforming movement of the feeler or the like into feed movement of tool or work
- B23Q35/12—Means for transforming movement of the feeler or the like into feed movement of tool or work involving electrical means
- B23Q35/127—Means for transforming movement of the feeler or the like into feed movement of tool or work involving electrical means using non-mechanical sensing
- B23Q35/128—Sensing by using optical means
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、曲線トレース装置、特に光学的受像素子を
用いこの受像素子上に結像されたトレースすべき像をス
キヤニング処理をし次に移動すべき点を求めて曲線のト
レースをするようにした曲線トレース装置に関するもの
である。
用いこの受像素子上に結像されたトレースすべき像をス
キヤニング処理をし次に移動すべき点を求めて曲線のト
レースをするようにした曲線トレース装置に関するもの
である。
従来、この種の装置としては、米国特許第３，４２３，
５８９号明細書および日本公告特許公報昭和４９年第４
２８０３号に開示されている。
５８９号明細書および日本公告特許公報昭和４９年第４
２８０３号に開示されている。
前者においては、トレースされるべき曲線に沿つて移動
する移動ベツドに一線上に複数の受光素子を配夕１ル、
これら受光素子の中央に曲線像が位置するように、また
受光素子列が曲線と直交する方向に方向づけられるよう
に、移動ベツドを曲線に沿つて回転しながら移動させて
いる。また後者においては、マトリツクス状に配置され
た光電素子アレーを用い、曲線の幅を単一の受光素子に
対応させ、曲線の存在と一致する方向にある素子の方向
に読取ヘツドを移動させるようにしている。これらの従
来の装置、たとえば米国特許第３，４２３，５８９号に
記載のトレース装置の場合には次にトレースすべき図形
の角度データ（Ｘ，Ｙ座標）を求めるのに移動ヘツドが
図形に沿つて回転しながら移動する機械的な構成をとつ
ているので、故障が発生しやすく、また大がかりで重量
が，大きい等の欠点だけでなく、図形の直角、鋭角部分
の識別が困難であり、さらに近接した二線を読み違えて
乗り間違えていまうという欠点があつた。
する移動ベツドに一線上に複数の受光素子を配夕１ル、
これら受光素子の中央に曲線像が位置するように、また
受光素子列が曲線と直交する方向に方向づけられるよう
に、移動ベツドを曲線に沿つて回転しながら移動させて
いる。また後者においては、マトリツクス状に配置され
た光電素子アレーを用い、曲線の幅を単一の受光素子に
対応させ、曲線の存在と一致する方向にある素子の方向
に読取ヘツドを移動させるようにしている。これらの従
来の装置、たとえば米国特許第３，４２３，５８９号に
記載のトレース装置の場合には次にトレースすべき図形
の角度データ（Ｘ，Ｙ座標）を求めるのに移動ヘツドが
図形に沿つて回転しながら移動する機械的な構成をとつ
ているので、故障が発生しやすく、また大がかりで重量
が，大きい等の欠点だけでなく、図形の直角、鋭角部分
の識別が困難であり、さらに近接した二線を読み違えて
乗り間違えていまうという欠点があつた。
さらに日本公告特許公報昭和４９年第４２８０３号に記
載の装置の場合も、図形を電子的に認識し−ているが、
図形の線幅を検出するのではなく、図形がどちらの方向
に延びているかが識別されるだけなので、特に鋭角部分
の図形ないし二線が近接した図形に対しては上述したよ
うな欠点が生じる。従つて、本発明の目的は上述した従
来の装置の欠点を克服し、複雑な図形、特に鋭角や直角
を有する図形でも確実にしかも精度よくトレースするこ
とができ、しかも軽量コンパクトで故障が少なく汎用性
の大きな曲線トレース装置を提供することである。
載の装置の場合も、図形を電子的に認識し−ているが、
図形の線幅を検出するのではなく、図形がどちらの方向
に延びているかが識別されるだけなので、特に鋭角部分
の図形ないし二線が近接した図形に対しては上述したよ
うな欠点が生じる。従つて、本発明の目的は上述した従
来の装置の欠点を克服し、複雑な図形、特に鋭角や直角
を有する図形でも確実にしかも精度よくトレースするこ
とができ、しかも軽量コンパクトで故障が少なく汎用性
の大きな曲線トレース装置を提供することである。
この目的を達成するために、本発明によれば、トレース
されるべき曲線を表示した平面に沿つて移動できるよう
に保持されかつ走査（スキヤニング）により読出し可能
な受像装置が設けられる。
されるべき曲線を表示した平面に沿つて移動できるよう
に保持されかつ走査（スキヤニング）により読出し可能
な受像装置が設けられる。
この受像装置の受像領域中に受像装置の移動すべき所定
の方向（たとえば互いに直交する４方向）にその方向数
に対応した数（４）の画定領域を互いに所定距離（たと
えば１画素に相当する距離）偏位させて設定するメモリ
が設けられる。このメモリに記憶された各画定領域は受
像装置に受像された画像の読出し走査に同期して読み出
され、そのとき各画定領域と受像された曲線領域が重複
する領域の面積に対応する値が演算され、その演算され
た面積値のうち、受像装置が現位置の直前に位置した方
向の面積値を除く面積値について予め設定された値に最
も近い面積値を有する画定領域が選定される。続いて受
像装置はこの選定された画定領域の方向に予め定められ
た所定の距離だけ移動される。このように本発明による
曲線トレース装置では、トレースすべき図形上の次に移
るべき点のＸ，Ｙ座標位置を図形のスキヤニング処理に
より直接算出し、Ｘの位置に受像装置が移動されるので
、次の移動点を求めるために可動部を必要とせず、従つ
て故障が少なく、かつ軽量コンパクトにすることができ
る。
の方向（たとえば互いに直交する４方向）にその方向数
に対応した数（４）の画定領域を互いに所定距離（たと
えば１画素に相当する距離）偏位させて設定するメモリ
が設けられる。このメモリに記憶された各画定領域は受
像装置に受像された画像の読出し走査に同期して読み出
され、そのとき各画定領域と受像された曲線領域が重複
する領域の面積に対応する値が演算され、その演算され
た面積値のうち、受像装置が現位置の直前に位置した方
向の面積値を除く面積値について予め設定された値に最
も近い面積値を有する画定領域が選定される。続いて受
像装置はこの選定された画定領域の方向に予め定められ
た所定の距離だけ移動される。このように本発明による
曲線トレース装置では、トレースすべき図形上の次に移
るべき点のＸ，Ｙ座標位置を図形のスキヤニング処理に
より直接算出し、Ｘの位置に受像装置が移動されるので
、次の移動点を求めるために可動部を必要とせず、従つ
て故障が少なく、かつ軽量コンパクトにすることができ
る。
さらに本発明による装置ではトレースされるべき図形の
線幅と、メモリに格納された画定領域と＼が重複する部
分の面積が各画定領域に関して電子走査により算出され
、その面積が一定となるような画定領域方向に受像装置
が移動されるので、受像装置は、トレースされるべき図
形が複雑でも確実にしかも精度よく、その図形にならつ
て移動することができる。
線幅と、メモリに格納された画定領域と＼が重複する部
分の面積が各画定領域に関して電子走査により算出され
、その面積が一定となるような画定領域方向に受像装置
が移動されるので、受像装置は、トレースされるべき図
形が複雑でも確実にしかも精度よく、その図形にならつ
て移動することができる。
さらに本発明による装置では受像装置の画定領域の図形
中心とトレースされるべき図形の線幅中心をずらす（オ
フセツト）することによつて受像装置の中心の移動軌跡
と、トレースされるべき図形の線幅中心を所定距離離す
ことができるので、受像装置と切断装置を結合させ、受
像装置の移動に従つて切断装置を移動させることによつ
て平面状部材を図形に従つて切断させるような場、合、
切断装置の刃物に不可避な切断面積を自動的に補償する
ことができる。
中心とトレースされるべき図形の線幅中心をずらす（オ
フセツト）することによつて受像装置の中心の移動軌跡
と、トレースされるべき図形の線幅中心を所定距離離す
ことができるので、受像装置と切断装置を結合させ、受
像装置の移動に従つて切断装置を移動させることによつ
て平面状部材を図形に従つて切断させるような場、合、
切断装置の刃物に不可避な切断面積を自動的に補償する
ことができる。
従つて切断装置によつて切断される形状を曲線の中央あ
るいはエツジに沿つた正確な形状とすることができる。
この場合受像装置の画定領域の形状を変えることにより
上述のオフセツト量を可変にすることができるので特に
好ましい。さらに本発明による装置では、純粋に電子的
な走査によつて図形が識別されるので計算機と結合させ
ることによつて種々にプログラムすることが可能になり
、汎用性に富んだ曲線トレース装置が得られる。
るいはエツジに沿つた正確な形状とすることができる。
この場合受像装置の画定領域の形状を変えることにより
上述のオフセツト量を可変にすることができるので特に
好ましい。さらに本発明による装置では、純粋に電子的
な走査によつて図形が識別されるので計算機と結合させ
ることによつて種々にプログラムすることが可能になり
、汎用性に富んだ曲線トレース装置が得られる。
次に本発明の実施例を添付図面を参照して詳細に説明す
る。
る。
第１図はこの発明に係る装置の一実施例の概略の構成を
示す説明図である。
示す説明図である。
記録紙等の記録平面１０上にはトレースされるべき曲線
１２が表示されている。
１２が表示されている。
この曲線１２を受像する受像装置１４は、マトリツクス
状に配列された光検出器（受光素子）が各画素の信号検
出を行うようにした固体撮像素子１５を含むことが好ま
しい。固体撮像素子１４は、たとえば約１．８ＣＴ１１
×１．８？のチツプに５０×５０のマトリツクスに配置
された２５００のシリコンフオトダイオードからなる素
子配列であり、第２図に示すように各画素を順次に読み
出すことができるように水平方向（Ｘ方向）と垂直方向
（Ｙ方向）を走査させるためのＸレジスタ１６とＹレジ
スタ１８を備えている。
状に配列された光検出器（受光素子）が各画素の信号検
出を行うようにした固体撮像素子１５を含むことが好ま
しい。固体撮像素子１４は、たとえば約１．８ＣＴ１１
×１．８？のチツプに５０×５０のマトリツクスに配置
された２５００のシリコンフオトダイオードからなる素
子配列であり、第２図に示すように各画素を順次に読み
出すことができるように水平方向（Ｘ方向）と垂直方向
（Ｙ方向）を走査させるためのＸレジスタ１６とＹレジ
スタ１８を備えている。
Ｘレジスタ１６は中央処理装置（以下ＣＰＵと記す。）
２０からライン２２を介してクロツクパルスの供給を受
け、このクロツクパルスの到来毎に１画素づつ水平方向
に各画素の読出走査を行う。１水平走査が終了すると、
ライン２４を介してＹレジスタ１８に１パルスが供給さ
れ、一画素分だけ垂直方向に走査が行われる。
２０からライン２２を介してクロツクパルスの供給を受
け、このクロツクパルスの到来毎に１画素づつ水平方向
に各画素の読出走査を行う。１水平走査が終了すると、
ライン２４を介してＹレジスタ１８に１パルスが供給さ
れ、一画素分だけ垂直方向に走査が行われる。
垂直走査の終了、すなわち１フイールドの読出が終了し
たときライン２６を通してフイールドエンドパルスがＣ
ＰＵ２Ｏおよび面積直演算装置２８に転送される。
たときライン２６を通してフイールドエンドパルスがＣ
ＰＵ２Ｏおよび面積直演算装置２８に転送される。
固定撮像素子１４は、Ｘレジスタ１６とＹレジスタ１８
の走査作用に伴い各画素子の映像信号をライン３０を通
して面積値演算装置２８に供給すると共に、各瞬時の読
出画素の位置を表わすＸレジスタ１６とＹレジスタ１８
の内容を信号変換器３２を介してメモリ３４に供給する
。信号変換器３２は受像装置１４内に含まれており、レ
ジスタ１６，１８の内容により指定された画面上の位置
に対応してメモリ３４の内容を読み出すためのアドレス
を形成して、ライン３６を通してメモリ３４に供給され
る。受像装置１４の丙体撮像素子１５のマトリツクス表
面は第３図に説明的に図示される。
の走査作用に伴い各画素子の映像信号をライン３０を通
して面積値演算装置２８に供給すると共に、各瞬時の読
出画素の位置を表わすＸレジスタ１６とＹレジスタ１８
の内容を信号変換器３２を介してメモリ３４に供給する
。信号変換器３２は受像装置１４内に含まれており、レ
ジスタ１６，１８の内容により指定された画面上の位置
に対応してメモリ３４の内容を読み出すためのアドレス
を形成して、ライン３６を通してメモリ３４に供給され
る。受像装置１４の丙体撮像素子１５のマトリツクス表
面は第３図に説明的に図示される。
図中、各ます目はそれぞれ画素を表わし、左上部に丸印
の付された傾斜領域３７は撮像素子面上に受像された曲
線の部分を示す。また、斜線の付された円形領域３９は
溶断装置３８の溶断面積に対応する部分である。溶断装
置は管４０を通して供給される燃焼ガスの燃焼熱により
溶断されるべき平板状部材４２を溶断する。溶断装置３
８は受像装置１４に連結部材４４で一体に形成されてい
るため、受像装置１４が曲線１２に沿つて移動してゆく
に伴つて溶断装置は部材４２を切断してゆく。受像装置
１４の曲線トレースは、第３図における曲線の領域３７
と切断領域３９が重畳する領域に対応する画素数が一定
値になるように行われる。
の付された傾斜領域３７は撮像素子面上に受像された曲
線の部分を示す。また、斜線の付された円形領域３９は
溶断装置３８の溶断面積に対応する部分である。溶断装
置は管４０を通して供給される燃焼ガスの燃焼熱により
溶断されるべき平板状部材４２を溶断する。溶断装置３
８は受像装置１４に連結部材４４で一体に形成されてい
るため、受像装置１４が曲線１２に沿つて移動してゆく
に伴つて溶断装置は部材４２を切断してゆく。受像装置
１４の曲線トレースは、第３図における曲線の領域３７
と切断領域３９が重畳する領域に対応する画素数が一定
値になるように行われる。
この発明の一実施例によれば、直交する４方向に一画素
分だけそれぞれ切断領域３９が移動したとすると、２つ
の領域３７と３９の重畳される画素数は、どの方向に移
動したときに予め設定された値に最も近いかを判別し、
その方向に受像装置１４を移動させてゆく。この移動は
、Ｘ方向駆動装置４７とＹ方向駆動装置４８により行わ
れ、各駆動装置はそれぞれステツプモータで正逆転可能
にされる。第４図は、このことをさらに詳細に説明する
ための図であつて、切断領域３９は太線４６で囲まれた
部分であり、紙面上方へ１画素分だけ受像装置１４が移
動すると切断領域３９は円４８で囲まれた部分に、下方
に対しては円５０で囲まれた部分に、右方に対しては円
５２で囲まれた部分に、そして左方に対しては円５４で
囲まれた部分にそれぞれ偏位することになる。第４図で
は視覚的に理解しやすいように第３図に比較して偏位量
量を大きく取つてある。円４６は受像装置１４の現在位
置における切断領域であり、他の４つの円４８，５０，
５２および５４は、受像装置１４がそれぞれ上下左右に
移動したと仮定した場合の切断領域である。
分だけそれぞれ切断領域３９が移動したとすると、２つ
の領域３７と３９の重畳される画素数は、どの方向に移
動したときに予め設定された値に最も近いかを判別し、
その方向に受像装置１４を移動させてゆく。この移動は
、Ｘ方向駆動装置４７とＹ方向駆動装置４８により行わ
れ、各駆動装置はそれぞれステツプモータで正逆転可能
にされる。第４図は、このことをさらに詳細に説明する
ための図であつて、切断領域３９は太線４６で囲まれた
部分であり、紙面上方へ１画素分だけ受像装置１４が移
動すると切断領域３９は円４８で囲まれた部分に、下方
に対しては円５０で囲まれた部分に、右方に対しては円
５２で囲まれた部分に、そして左方に対しては円５４で
囲まれた部分にそれぞれ偏位することになる。第４図で
は視覚的に理解しやすいように第３図に比較して偏位量
量を大きく取つてある。円４６は受像装置１４の現在位
置における切断領域であり、他の４つの円４８，５０，
５２および５４は、受像装置１４がそれぞれ上下左右に
移動したと仮定した場合の切断領域である。
したがつて、この発明によれば、受像装置１４が４つの
各方向に移動したと仮定した場合の各切断領域と曲線領
域との重畳する部分における画素数を検出し、それらの
検出値の内、受像装置の現在位置の直前の位置方向のも
のを除いた３つの検出値について、予め設定された値に
最も近いものを選択し、その選択された切断領域の方向
に受像装置が移動される。第４図に円４８，５０，５２
および５４で囲まれた４つの切断領域は、それぞれハイ
レベルとしてメモリ３４に記憶される。
各方向に移動したと仮定した場合の各切断領域と曲線領
域との重畳する部分における画素数を検出し、それらの
検出値の内、受像装置の現在位置の直前の位置方向のも
のを除いた３つの検出値について、予め設定された値に
最も近いものを選択し、その選択された切断領域の方向
に受像装置が移動される。第４図に円４８，５０，５２
および５４で囲まれた４つの切断領域は、それぞれハイ
レベルとしてメモリ３４に記憶される。
メモリ３４は、第５図に示すように、４領域に各々対応
して４つのメモリ３４１，３４２，３４３および３４４
を含んでいる。各メモリの内容は、固定撮像素子１５の
画素読出走査に同期して読み出されるようにＸレジスタ
１６とＹレジスタ１８の内容に基づいて各メモリにライ
ン３６を通してアドレス信号が供給される。したがつて
、ライン３０に読み出される映像信号とメモリ３４１，
３４２，３４３および３４４から読み出される切断領域
信号とは同時に同一対応位置の内容が読み出される。こ
の実施例では、メモリ３４１，３４２，３４３および３
４４は切断領域においてのみハイレベルの信号を発生し
、また受像装置１４は曲線領域３７においてのみハイレ
ベルを発生するようにしてある。それ故、メ“モリ３４
１，３４２，３４３および３４４の各出力と受像装置１
４の出力をＡＮＤゲート６０１，６０２，６０３および
６０４に通すと、各ゲートの出力パルスは、４つの各切
断領域と曲線領域とが重畳された部分の画素の読み出し
時にのみ発生される。したがつて、各ＡＮＤゲート６０
１，６０２，６０３および６０４の出力パルスを１フイ
ールドにつきカウンタ６２１，６２２，６２３および６
２４でカウントすれば、各カウンタには４つの各切断領
域と曲線との重畳部分に対応する画素数が得られる。こ
れらカウンタは受像装置からのフイールドの終了と同時
に発生されるフイールドエンドパルスによりクリアされ
、次のフイールドの走査の開始に備えられる。カウンタ
６２１，６２２，６２３および６２４の出力はＣＰＵ２
Ｏに伝送される。ＣＰＵ２Ｏのプログラム動作を第６図
に基づき説明する。先づ、スタート６４を開始すると、
カウンタ６２１，６２２，６２３および６２４の内容が
受像装置１４からのフイールドエンドパルスによつてＣ
ＰＵ２Ｏ内に備えられたレジスタに記憶される。ステツ
プ６８において、それらレジスタの内容が全て零である
か否かが判断される。受像装置１４が曲線１２から外れ
ている時は全てのレジスタの内容は零であるからステツ
プ７０に進み受像装置の進行を停止すると共に警報を発
し、人間の操作によつて受像装置が曲線上に位置するよ
うに指示される。ステツプ６８において、いずれかでも
面積値が零でないものがあれば、ステツプ７２へ進み、
受像装置１４の現在位置の直前の位置方向を除く３方向
の面積値をレジスタから読み出し、ステツプ７４でそれ
ら３つの面積値の内、予め設定された値に最も近い値を
もつものを選択する。
して４つのメモリ３４１，３４２，３４３および３４４
を含んでいる。各メモリの内容は、固定撮像素子１５の
画素読出走査に同期して読み出されるようにＸレジスタ
１６とＹレジスタ１８の内容に基づいて各メモリにライ
ン３６を通してアドレス信号が供給される。したがつて
、ライン３０に読み出される映像信号とメモリ３４１，
３４２，３４３および３４４から読み出される切断領域
信号とは同時に同一対応位置の内容が読み出される。こ
の実施例では、メモリ３４１，３４２，３４３および３
４４は切断領域においてのみハイレベルの信号を発生し
、また受像装置１４は曲線領域３７においてのみハイレ
ベルを発生するようにしてある。それ故、メ“モリ３４
１，３４２，３４３および３４４の各出力と受像装置１
４の出力をＡＮＤゲート６０１，６０２，６０３および
６０４に通すと、各ゲートの出力パルスは、４つの各切
断領域と曲線領域とが重畳された部分の画素の読み出し
時にのみ発生される。したがつて、各ＡＮＤゲート６０
１，６０２，６０３および６０４の出力パルスを１フイ
ールドにつきカウンタ６２１，６２２，６２３および６
２４でカウントすれば、各カウンタには４つの各切断領
域と曲線との重畳部分に対応する画素数が得られる。こ
れらカウンタは受像装置からのフイールドの終了と同時
に発生されるフイールドエンドパルスによりクリアされ
、次のフイールドの走査の開始に備えられる。カウンタ
６２１，６２２，６２３および６２４の出力はＣＰＵ２
Ｏに伝送される。ＣＰＵ２Ｏのプログラム動作を第６図
に基づき説明する。先づ、スタート６４を開始すると、
カウンタ６２１，６２２，６２３および６２４の内容が
受像装置１４からのフイールドエンドパルスによつてＣ
ＰＵ２Ｏ内に備えられたレジスタに記憶される。ステツ
プ６８において、それらレジスタの内容が全て零である
か否かが判断される。受像装置１４が曲線１２から外れ
ている時は全てのレジスタの内容は零であるからステツ
プ７０に進み受像装置の進行を停止すると共に警報を発
し、人間の操作によつて受像装置が曲線上に位置するよ
うに指示される。ステツプ６８において、いずれかでも
面積値が零でないものがあれば、ステツプ７２へ進み、
受像装置１４の現在位置の直前の位置方向を除く３方向
の面積値をレジスタから読み出し、ステツプ７４でそれ
ら３つの面積値の内、予め設定された値に最も近い値を
もつものを選択する。
ステツプ７６において、選択された面積値を有する画定
領域の方向へ受像装置１４を予め定めた微小距離に相当
する１ステツプだけ移動させる。ステツプ７４において
、設定値に最も近いものが２つある場合は、択一的な選
定ができないので、ステツプ７８に行き、最後に進行し
たと同一方向に１ステツプだけ進行させる。そして、今
度の進行方向をステツプ８０においてレジスタに記憶す
る。その後トレースが終了したか否かをステツプ８２に
おいて判断し、未だトレースの中途であれば、再びステ
ツプ６６に戻り、上述と同様の動作を繰返す。トレース
が終了すれば、エンド８４へ出てトレース動作を終了す
る。なお、メモリ３４には、画定領域４８，５０，５２
および５４を任意の大きさおよび形状になるようにＣＰ
Ｕ２Ｏの入力装置から設定することができる。
領域の方向へ受像装置１４を予め定めた微小距離に相当
する１ステツプだけ移動させる。ステツプ７４において
、設定値に最も近いものが２つある場合は、択一的な選
定ができないので、ステツプ７８に行き、最後に進行し
たと同一方向に１ステツプだけ進行させる。そして、今
度の進行方向をステツプ８０においてレジスタに記憶す
る。その後トレースが終了したか否かをステツプ８２に
おいて判断し、未だトレースの中途であれば、再びステ
ツプ６６に戻り、上述と同様の動作を繰返す。トレース
が終了すれば、エンド８４へ出てトレース動作を終了す
る。なお、メモリ３４には、画定領域４８，５０，５２
および５４を任意の大きさおよび形状になるようにＣＰ
Ｕ２Ｏの入力装置から設定することができる。
この入力方法は一般に知られたデータ入力の手法を用い
て行うことができる。切断装置３８を停止させた場合の
その切断領域とほぼ等しい面積になるように画定領域３
９を設定すれば、トレースされる曲線と切断領域との対
応が明確になり、きわめて有効な切断操作を行うことが
できる。
て行うことができる。切断装置３８を停止させた場合の
その切断領域とほぼ等しい面積になるように画定領域３
９を設定すれば、トレースされる曲線と切断領域との対
応が明確になり、きわめて有効な切断操作を行うことが
できる。
また、曲線領域３７と画定領域３９との重畳領域の面積
は設定値を変更することにより変えることができるから
、曲線１２の太さにより、切断領域の周縁部を適当に曲
線の中央に一致させるように調節することができる。
は設定値を変更することにより変えることができるから
、曲線１２の太さにより、切断領域の周縁部を適当に曲
線の中央に一致させるように調節することができる。
この発明によれば、明部と暗部の境界により形成される
曲線のトレースも可能であることは以上の説明から明白
であろう。
曲線のトレースも可能であることは以上の説明から明白
であろう。
この発明の他の実施例を第７図以下の図面に基づき説明
する。
する。
前記実施例の受像装置１４は固体受像素子を用いた例で
あつたが、この実施例では、回転する線状受光素子アレ
ー９０を用いている。
あつたが、この実施例では、回転する線状受光素子アレ
ー９０を用いている。
線状受光素子アレー９０は好ましくは３２個の受光素子
が一線上に配列されたもので、これを一端を中心に結像
面に沿つてトレース面に平行に回転するように構成する
。各受光素子を回転中心からＯないしｎと番号を付ける
。今、第７図のように、曲線領域３７に線状受光素子ア
レー９０の回転領域が重なつているとする。
が一線上に配列されたもので、これを一端を中心に結像
面に沿つてトレース面に平行に回転するように構成する
。各受光素子を回転中心からＯないしｎと番号を付ける
。今、第７図のように、曲線領域３７に線状受光素子ア
レー９０の回転領域が重なつているとする。
アレー９０の回転方向を矢印９２の方向とし、１０ー毎
にサンプリングするとすると、各受光素子に得られる曲
線３７の検出信号は各角度位置に対応して第８図の傾斜
部分のようになる。したがつて、ＯからＰ番目までの受
光素子の回転領域９４と曲線領域３７との重畳領域は、
第８図における直線Ｐ以下における傾斜部分に相当する
。この部分の面積を求めることは、実質的には第３図に
示す重畳領域の面積を求めるのと同一の結果となる。こ
の実施例においても、第４図で説明したと同様に４方向
の同一形状、同一面積の画定領域と曲線領域とが重なる
領域の面積を求めることが必要である。
にサンプリングするとすると、各受光素子に得られる曲
線３７の検出信号は各角度位置に対応して第８図の傾斜
部分のようになる。したがつて、ＯからＰ番目までの受
光素子の回転領域９４と曲線領域３７との重畳領域は、
第８図における直線Ｐ以下における傾斜部分に相当する
。この部分の面積を求めることは、実質的には第３図に
示す重畳領域の面積を求めるのと同一の結果となる。こ
の実施例においても、第４図で説明したと同様に４方向
の同一形状、同一面積の画定領域と曲線領域とが重なる
領域の面積を求めることが必要である。
現在位置における回転領域９６から下方に１受光素子分
に相当する１ステツプだけ移行したと仮定した場合の回
転領域は、第７図の右方向を００とし矢印９２の方向に
回転するものとすれば、第９図ａのように９０に付近で
ＯからＰ＋１の素子まで受光動作をし、２７０での付近
ではＯからＰ−１の素子まで受光動作をするようにすれ
ばよい。回転領域９６が上方へ移動したと仮定した場合
は第９図ｂのようにａとは逆の関係になる。また、回転
領域９６が右方に移動したと仮定すれば、同図Ｃに示す
ように、０移の近傍でＰ＋１の素子まで受光動作され、
１８００の近傍でＰ−１の素子まで受光動作されること
になる。左方に移行させたと仮定したときはｄ図のよう
にｃ図とは逆の関係となる。第９図に示す画定領域はそ
れぞれ第５図に示すメモリ３４１，３４２，３４３およ
び３４４にＣＰＵ２Ｏを通して格納する。
に相当する１ステツプだけ移行したと仮定した場合の回
転領域は、第７図の右方向を００とし矢印９２の方向に
回転するものとすれば、第９図ａのように９０に付近で
ＯからＰ＋１の素子まで受光動作をし、２７０での付近
ではＯからＰ−１の素子まで受光動作をするようにすれ
ばよい。回転領域９６が上方へ移動したと仮定した場合
は第９図ｂのようにａとは逆の関係になる。また、回転
領域９６が右方に移動したと仮定すれば、同図Ｃに示す
ように、０移の近傍でＰ＋１の素子まで受光動作され、
１８００の近傍でＰ−１の素子まで受光動作されること
になる。左方に移行させたと仮定したときはｄ図のよう
にｃ図とは逆の関係となる。第９図に示す画定領域はそ
れぞれ第５図に示すメモリ３４１，３４２，３４３およ
び３４４にＣＰＵ２Ｏを通して格納する。
線状受光素子アレーの各サンプリング角度に同期して各
メモリから画定領域信号を読み出すようにすれば、前実
施例と同様に重畳部の面積に対応する値を演算すること
ができる。以上説明した実施例における画定領域は受像
装置を中心に直交する４方向に設定されたが、さらに設
定する方向を増加させ受像装置の移動精度を高めること
ができることはいうまでもない。
メモリから画定領域信号を読み出すようにすれば、前実
施例と同様に重畳部の面積に対応する値を演算すること
ができる。以上説明した実施例における画定領域は受像
装置を中心に直交する４方向に設定されたが、さらに設
定する方向を増加させ受像装置の移動精度を高めること
ができることはいうまでもない。
第１図はこの発明の一実施例の全体構成を示す説明図、
第２図はこの発明に係る受像装置の一実施例を示すプロ
ツク図、第３図および第４図は、この発明の原理を説明
するための説明図、第５図はこの発明の１要部である面
積値演算装置の動作説明のためのプロツク図、第６図は
この発明の１要部であるＣＰＵの動作を説明するための
フローチヤート図、第７図ないし第９図はそれぞれこの
発明の他の実施例の原理を説明するための説明図である
。 １２・・−・・トレースされる曲線、１４・・・・・・
受像装置、１５・・・・・・固体撮像素子、２０・・・
・・・ＣＰＵ、２８・・・・・・面積値演算装置、３４
・・・・・・メモリ、３７・・・・・・曲線領域、３８
・・・・・・切断装置、４２・・・・・・平面状部材、
４７，４９・・・・・・駆動装置、４８，５０，５２，
５４・・・・・・画定領域、３４１，３４２，３４３，
３４４・・・・・・メモリ、６０１，６０２，６０３，
６０４・・・・・・ＡＮＤゲート、 ６２１，６２２，
６２３，６２４・・・・・・カウンタ、９０・・・・・
・線状受光素子アレー。
第２図はこの発明に係る受像装置の一実施例を示すプロ
ツク図、第３図および第４図は、この発明の原理を説明
するための説明図、第５図はこの発明の１要部である面
積値演算装置の動作説明のためのプロツク図、第６図は
この発明の１要部であるＣＰＵの動作を説明するための
フローチヤート図、第７図ないし第９図はそれぞれこの
発明の他の実施例の原理を説明するための説明図である
。 １２・・−・・トレースされる曲線、１４・・・・・・
受像装置、１５・・・・・・固体撮像素子、２０・・・
・・・ＣＰＵ、２８・・・・・・面積値演算装置、３４
・・・・・・メモリ、３７・・・・・・曲線領域、３８
・・・・・・切断装置、４２・・・・・・平面状部材、
４７，４９・・・・・・駆動装置、４８，５０，５２，
５４・・・・・・画定領域、３４１，３４２，３４３，
３４４・・・・・・メモリ、６０１，６０２，６０３，
６０４・・・・・・ＡＮＤゲート、 ６２１，６２２，
６２３，６２４・・・・・・カウンタ、９０・・・・・
・線状受光素子アレー。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １（イ）トレースされるべき曲線を表示した平面に沿っ
て自在に移動できるように保持されかつ走査により読出
し可能な受像装置と、（ロ）該受像装置の受像領域中に
受像装置の移動すべき所定の方向にその方向数に対応し
た数の画定領域を互いに所定距離偏位させて設定するメ
モリと、（ハ）前記受像装置に受像された画像の読出走
査に同期して前記メモリから前記各画定領域をそれぞれ
読み出す読出装置と、（ニ）該読出装置より読み出され
た画定領域に係る信号と前記受像装置からの画像信号に
基づき、前記各画定領域と受像された曲線を画定する領
域とが重複する領域の面積に対応する値をそれぞれ演算
する面積値演算装置と、（ホ）該演算装置によつて得ら
れた面積値の内、前記受像装置が現位置の直前に位置し
た方向の面 積値を除く面積値について、予め設定され
た値に最も近い面積値を有する画定領域を選定する選定
装置と、（ヘ）該選定装置によつて選定された画定領域
の方向に前記受像装置を予め定められた所定の距離だけ
移動させる駆動装置と、を備えた曲線トレース装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、前記受
像装置が固体撮影素子を有することを特徴とする曲線ト
レース装置。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、前記受
像装置が回締する線状受光素子アレーであることを特徴
とする曲線トレース装置。 ４ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、前記各
画定領域の面積値を変更しうるようにしたことを特徴と
する曲線トレース装置。 ５ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、前記メ
モリに４つの画定領域を記憶させ、前記受像装置を直交
する４方向に選択的に移動させることができるようにし
た曲線トレース装置。 ６ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、前記受
像装置は前記曲線を画定する領域においてのみ所定のバ
イナリ信号を読み出し、また前記読出装置は前記画定領
域に対応する部分においてのみ前記メモリから所定のバ
イナリ信号を読み出し、しかも前記面積値演算装置は、
前記受像装置からの所定バイナリ信号と前記各メモリか
らの所定バイナリ信号が同時に入力されたときにパルス
を発生する前記各画定領域に対応するゲート回路と、該
各ゲート回路からのパルスをそれぞれ１フィールド走査
毎にカウントするカウンタとを備えていることを特徴と
する曲線トレース装置。 ７ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、前記曲
線が明部と暗部の境界であつて、前記曲線を画定する領
域が前記明部または暗部であることを特徴とした曲線ト
レース装置。 ８ 特許請求の範囲第１項から第７項までのいずれか一
つの項に記載の装置において、さらに前記受像装置と一
体に移動し、平面状部材をその移動に伴つて切断する切
断装置を設けた曲線トレース装置。 ９ 特許請求の範囲第８項記載の装置において、前記切
断装置が溶断装置である曲線トレース装置。 １０ 特許請求の範囲第８項記載の装置において、前記
切断装置が回転刃である曲線トレース装置。 １１ 特許請求の範囲第８項記載の装置におて、前記画
定領域の面積を該画定領域の周辺が受像された曲線のほ
ぼ中央に位置されるよう調節できるようにしたことを特
徴とする曲線トレース装置。 １２ 特許請求の範囲第８項記載の装置において、前記
メモリに記憶される画定領域の面積を前記切断装置が静
止状態において切断する面積に実質的に等しくなるよう
に設定したことを特徴とする曲線トレース装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54038008A JPS592956B2 (ja) | 1979-03-30 | 1979-03-30 | 曲線トレ−ス装置 |
| US06/135,851 US4321682A (en) | 1979-03-30 | 1980-03-28 | Method of and system for tracing monochromatically contrasting pattern |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54038008A JPS592956B2 (ja) | 1979-03-30 | 1979-03-30 | 曲線トレ−ス装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55129874A JPS55129874A (en) | 1980-10-08 |
| JPS592956B2 true JPS592956B2 (ja) | 1984-01-21 |
Family
ID=12513538
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54038008A Expired JPS592956B2 (ja) | 1979-03-30 | 1979-03-30 | 曲線トレ−ス装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4321682A (ja) |
| JP (1) | JPS592956B2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS572037A (en) * | 1980-06-05 | 1982-01-07 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | Logging method of object to be tracked |
| US4453084A (en) * | 1981-09-15 | 1984-06-05 | Esab, North America, Inc. | Optical pattern tracing system |
| US4672190A (en) * | 1984-12-21 | 1987-06-09 | The Gerber Scientific Instrument Company | Line following system and process with matrix generating |
| DE3505525C1 (de) * | 1985-02-18 | 1986-04-10 | ESAB-HANCOCK GmbH, 6367 Karben | Fotoelektrische Einrichtung zum Nachfuehren eines Abtastkopfes laengs einer Vorlagenbahn |
| US4872105A (en) * | 1987-03-09 | 1989-10-03 | Vectorvision Corporation | Curve following apparatus |
| US5091975A (en) * | 1990-01-04 | 1992-02-25 | Teknekron Communications Systems, Inc. | Method and an apparatus for electronically compressing a transaction with a human signature |
| JP2729699B2 (ja) * | 1990-09-03 | 1998-03-18 | 日立ソフトウェアエンジニアリング株式会社 | 追跡始点入力方法および装置 |
| US5227590A (en) * | 1991-05-17 | 1993-07-13 | Ncr Corporation | Handwriting capture device |
| JPH05282030A (ja) * | 1992-03-31 | 1993-10-29 | Koike Sanso Kogyo Co Ltd | 倣い方法及び倣い装置 |
| JPH05277904A (ja) * | 1992-03-31 | 1993-10-26 | Koike Sanso Kogyo Co Ltd | 倣い方法及び倣い装置 |
| WO2020005316A1 (en) * | 2018-06-25 | 2020-01-02 | American Crafts, L.C. | Heat pen for use with electronic cutting and/or drawing systems |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3423589A (en) * | 1965-05-19 | 1969-01-21 | Stewart Warner Corp | Pattern contour tracing apparatus utilizing pulsating light source |
| US3671937A (en) * | 1969-05-31 | 1972-06-20 | Iwatsu Electric Co Ltd | Automatic pattern tracing systems |
| FR2305801A1 (fr) * | 1975-03-28 | 1976-10-22 | Seve | Procede pour le reperage automatique de zones particulieres d'un plan et installation pour sa mise en oeuvre |
| US4160199A (en) * | 1977-07-05 | 1979-07-03 | Stewart-Warner Corporation | Line or pattern following system |
-
1979
- 1979-03-30 JP JP54038008A patent/JPS592956B2/ja not_active Expired
-
1980
- 1980-03-28 US US06/135,851 patent/US4321682A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55129874A (en) | 1980-10-08 |
| US4321682A (en) | 1982-03-23 |
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