JPS6045449B2 - カ−ソルの位置的精度及び速度を改善する方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 以下のように項分けして本発明を説明する。

（イ）産業上の利用分野及び開示の概要（ロ）従来の技
術 ヤ→ 発明が解決しようとする問題魚 目 問題点を解決するための手段 困作用 ・Ｈ 実施例 （ａ）リフレッシュ・バツフアヘの書込み（ｂ） 対象
の断片の検出 （ｃ）機能の説明 （ｄ）ディジタル化入カヘの応答 ｉ（ｅ）命令シーケンスの実行 （ｆ）連糸の識別 （ｇ）重心の発見 （ト） 発明の効果 （イ） 〔産業上の利用分野〕 本発明はデータ処理装置にデータを入力する方法に関す
る。

本発明の扱う入力データは二次元平面上の図形等の像に
関し、その像を手動で追跡し一部ずつ感知するカーソル
とこのカーソルが対向しているデータ・エントリ表面が
備えられている。カーソルはその位置に応じてデータを
発生させる。

文字や図形に沿つてこのカーソルを動かすと、その位置
変化に基いて異るデータが入力され、これらは集められ
て、元の文字や図形を示すデータとなる。カーソルを手
動で動かす時、文字、図形の線を正しく追跡できないで
、誤差を発生することが多い。

本発明はこの誤差を減少させる方法を与える。

〔開示の概要〕以下において本発明の要点を説明する。

この際、０内に本明細書中の関連ある記載部分の頁、行
（出願当初の）を示す。例えば７／８〜１２は第７頁第
８行から第７頁第１７ｆｆを示す。本発明に用いる装置
はデータ・エントリ表面（１／５、２／１５）と、カー
ソル（１／７、２／１ｅＫ８／６）と、直視アタッチメ
ント（７／９）を有する。カーソルは元来、計算尺、測
量機械などの滑動する部分をいい（研究社、新ポケット
英和辞典、１９７５年刊）、タブレット（３／２、６／
１３）、スタイラス（３／２、２３／１３）と同様に用
いられるデータ入力手段である。カーソルは位置符号化
器５（８／１２）と、光学的像走査器３（８／９）から
なる。

前者はカーソルの位置のディジタル化情報を発生させる
。後者は像を走査して像の形（の一部）に対応した２次
元配列された色値点の群を発生する。直視アタッチメン
トは、オペレータの視覚に訴えるＭＸＮ個の２次元配列
された発光ダイオードＬＥＤを有す，る（第１図、８／
１７〜２へ９／５〜１８）。いいかえれば、この装置は
従来のタブレット入力装置に像走査器３を付けた形式と
考えてよい（１７／４〜５）。オペレータは入力すべき
文字、図形の形を追跡するようにカーソルをデータ・エ
ントリ表面上で動かす（６／１２〜１７）。

カーソルとデータ・エントリ表面の位置関係が参照座標
として検出され、ＣＰＵに送られる（１７／７〜１１、
６／１〜１７）。ここまでは従来の装置と同様である。
本発明では、像走査器がカーソルの近辺（まわり）の領
域内の同一色値（文字、図形の像）の断片（その領域内
に見える一部分）を光学的（４／１〜３、４５／８〜９
）によみとる（１７／１１〜１４）。このよみとりは、
ＭＸＮ個の色値点の形で行われ、ＬＥＤとＣＰＵに送ら
れる（９／５〜１８）。この色値点はＬＥＤの発光で表
示される（９／３〜１８）。ＣＰＵは（予め入れられた
プログラムにより）フ演算処理をして（１４／９〜１３
）、オペレータが正確に追跡した（線の中心を追うと想
定し）際に選ぶであろう（１７／１５〜１８）点を、こ
れら色値点から選び出す（９／１３〜１臥２３／１２〜
２０）。例えば、色値点の群の中の重心位置の点（１８
／１５）で７ある。この選び出した点の位置を上記の参
照座標からの変位（１８／４）として供給する。この点
の位置はＬＥＤの発光の明滅でオペレータに知らせられ
る（９／１６〜１８．１９／２〜６）。参照座標値とこ
の変位の値（１／２０〜２／１）が得られれｌば、参照
座標値の持つ手動による誤差を訂正でき、精度が向上す
る（４５／１９〜２０）。誤差が訂正できるので、手動
の追跡は急速に行なつても構わなくなり（４５／１６〜
１８）、入力操作の速度が向上する（４５／１９）。従
来の方法では、電子的データ・エントリ表面に関連する
カーソルもしくはスタイラスの位置付けは高度に正確で
精度の高い絶対的位置情報を得る事に向けられた。

ＩＢＭＴｅｃｈｎｉｃａｌＤｉＳＣｌＯＳＬｌｒｅＢｕ
ｌｌｅｔｉｎｌｌ９７師１０月刊のＶＯｅ．ｌλＰｌ８
８９のＰ．Ｍａｎｔｅｙの論文は電子データ・エントリ
表面としてのビデオ端末装置に関するライト・ペンの位
置についての記載がある。著者の当面した問題は光の拡
がりがビデオ表面に相対的なライト・ペンの座標位置の
最下位ディジットを特徴付けるデータのライト・ペン検
出を不明確にする事であつた。彼はカーソル位置座標の
最初の粗基準のためにビデイ表面に平行な外部平坦検出
フィールドの割込み、これに続く、該基準座標のまわり
の縮小された領域中に繰返されるラスタ走査線の発生の
使用を提案されている。ＩＢＭＴｅｃｈｎｊｃａｌＤｉ
ＳＣｌＯＳＬｌｒ′ＥＢｕｌｌｅｔｌｎＶＯｌ．ｌ８ｐ
ａ痔１４９８（１９７５年１０月刊）においてＨＯＯは
カーソルのまわりの縮小された領域に自己走査する光惑
知器の使用を開示している。光惑知器は位置探知の目的
のために局所光源によつて照射された符号化格子を読取
る。導線マトリックスを使用し、粗走査を得るために一
つの種類の電場を発生し、微細走査を得るために他の種
類の電場を発生する事によつてマトリックスの電場を発
生するカーソル位置を決定する多くの機構が存在する。

この機構は米国特許第３９７５５屹号に開示されている
。ガス・パネル・ディスプレイと共に使用される相互作
用スチラス惑知器は米国特許第３９５８２３４号に説明
する。

この明細書では惑知器は複数個の間，隔を隔てられた板
を有する手で保持されるスチラスを含む。これ等の板は
隣接する行及び列導線に通常のガス●パネルのアドレス
回路によつて信号電位が印加される時にこれ等の行及び
列と容量的に相互作用される。板の容量的相互作用は行
及び列導線から信号をピックアップする事を可能ならし
める。信号はディスプレイ中のスチラス位置の検出信号
を与えるために差動的に増幅される。（ハ）発明が解決
しようとする問題点広義には、上記の参考文献中に説明
された型の５電子データ・エントリ装置は地図及び線図
に見出される如きグラフ位置もしくは情報の計算機入力
に関連する。

一連の点を追跡するためにカーソルの位置決めをする入
力プロセスは特に高度な正確さが必要とされる場合には
遅く、複雑である。入力は離散的点をベースとして或る
点に関する座標位置を示す情報を導入する事より成る。
これはディジタル化装置を必要とする。いくつかの方法
が地図、線図もしくは絵をディジタル化するために存在
する。

ディジタル化プロセスの結果は各々１つの値（黒、白、
色もしくは灰色スケール値）を有するＭＸＮのベル（絵
素）の配列体か或いは点、線もしくは他の素朴な形状に
よつてディジタル化される対象物の記述である。重要な
のは点の相対位置である。なんとなればＭＸＮ配列体は
座標格子として考えられ、各ベル位置はＸ座標及びｙ座
標によつて決定されるからである。全画面（像もしくは
図面）をディジタル化されたベル配列体に変換するため
には、光学的走査素子が位置感知装置と共に使用する。
走査素子は図面の表面を横切つて通過する時に効を検出
する。一つの現在のシステムでは、図面が固定され、走
査ヘッドが図面上を通過する。同様にドラムディジタル
化装置と通称される装置が存在する。これらの装置にお
いて、図面はドラムのまわりに巻かれる。ドラムは回転
し走査ヘッドはドラム軸に平行な表面上を横切つて通過
する。上記のシステムの両者において全図面が走査され
、ベルの配列体へ変換される。 さらに他のシステムに
おいては、図面の表面もしくはタブレットが位置感知機
構と関連して使用される。

ファンクション・キイが押され、これが点をそのディジ
タル化された点座標と共に゜゜夕ｊ グ゛する。この
様にして図面もしくはマップはベクトルもしくは行とし
てディジタル化され得る。相継ぐ点のディジタル化の順
序をパラメータとして使用し、１つの点が線の始点、線
の終りもしくは多角形の隅として同定する。まばらな図
面もしくは地図においてはベルの配列体に比較して線の
集合として表示する事が情報にとつてより記憶装置の効
率がよい。さらに拡大、縮小及び回路の如き地図処理動
作の場合には情報の利用は図面を線もしくはベクトル形
で記憶する事によつて容易にされる。（ニ）問題点を解
決するための手段 電子データ・エントリ面の点状位置の各点とカーソル
との間の誤差を少なくしてディジタル化し、更に元のデ
ータの像に重ねてフィード●バック情報を与えることが
できる。

カーソルの位置をディジタル化し、カーソルのまわりに
同じ色で示された対象の断片を検出し、その領域の例え
は重心等を探知し、その位置が基準点からどの位置にあ
るかをディジタル化することにより、手動操作ノカーソ
ルによる図形等の入力時の精度並びに速度を向上するこ
とが実現された。（ホ）作用 本発明の方法を実施するための方法及び装置の次の説
明は例えば第１及び第２図に示された如き７論理素子及
び同様に第１図中の直視走査器アタッチメントとインタ
ーフェイスするＣＰＵによる選択された情報処理シーケ
ンスの実行を含む。

ＣＰＵはＡＰＬの如き一般的高レベル言語でシーケンス
を実行する能力を有する任意の記憶プログラクム制御機
械であり得る。問題とされているシーケンスはそれ等の
表示と関連して表示及び記述される。シーケンスを実行
し得る１つのＣＰＵは米国特許第３４００３７１号に説
明されている。ＡＰＬステートメントを直接実行し得る
他のＣＰＵはファームウェア中にＮルインタプリタを含
むＩＢＭ５ｌＯＯである。これについてはＮ３Ｍ５ｌＯ
ＯＭａｔｈ／ＡＰＬＵｓｅｒ５ｓＧｕｊｄｅ，Ｆｉｒｓ
ｔＥｄｉｔｉＯｎ，Ａｕｇｕｓｔｌ９７５ＰＬｌｂｌｌ
ｃａｔｌＯｎＮＯ．５７２１−ＸＭ２に説明されている
。ここで第１図を参照するに、像走査器３と位置符号化
器５からなるカーソルと、直視アタッチメント１、キー
ボード７、ＣＰＵ２７を含む、実施例を実行する構成が
示されている。アタッチメント１、カーソル及びキーボ
ードは共通バス９を介してＣＰＵと相互結合されている
。カーソルの像走査器部３は経路３３、アドレス●リフ
レッシュ・バッファ１５及び経路２９を通してバス９へ
結合されている。カーソルの位置符号化部は経路３７、
座標レジスタ１１及び経路３５を経てバス９へ結合され
る。キーボード７は同様に経路３９を経てバスに接続さ
れている。最後に、アタッチメント１はＣＰＵ２７から
バスに接続された経路２３及び２５を介して論理素子１
７中に特殊目的信号を受取る。アタッチメント１の論理
素子１７はひるがえつて経路２１を介して信号を光放出
ダイオード配列体１９に与える。この点に関してＬＥＤ
配列体１９は像走査器３によつて走査されつつある表面
領域を表わす絵素の配列を表わす。走査器３によつて発
生される如き走査された配列体は経路３３を介して先ず
リフレッシュ・バッファ１５中に記憶される。ベル配列
体は次いでＬＥＤ配列体及びＣＰＵへ分配される。これ
は経路２９及びバス９を経てＣＰＵ２７へ与えられる。
この様にして供給される情報はＣＰＵをして走査された
配列体内の関心のある幾何学的特徴の座標．を検出し計
算させる目的のためであり、ＬＥＤ配列体によるオペレ
ータへのフィードバック表示を制御する如くこの位置座
標を伝送するためのものである。換言すれば、計算機は
走査器フィールド中のＭＸＮビット配列体上に動作し、
関心のある．幾何学領域中の指定された点を選択する。
オペレータは次いで走査器ヘッド上に取付けられた表示
器灯のＭＸＮ配列体についてディジタル化された点を見
る事が可能とされる。（へ）実施例の説明 （ａ）リフレッシュ●バッファへの書込み次に第１図と
共に第２図を参照するに、論理出力ディスプレイとして
の働きをし、３２×３２ベル配列体より成る事が好まし
いＬＥＤｌ９が示されている。

この３２×３歪列体はモノリシック・メモリから形成さ
れたリフレッシュ・バッファ１５によつて駆動される。
リフレッシュ・バッファは配列体の１行の３２ビットの
伝送のために書込みデータ・バス部分３３Ｃを使用する
走査器３のインターフェイスからロードされる。ついで
ながら経路直接上の斜線マークは隣接番号と共に該バス
を形成する並列導線の数と示す。これは配列体のどの行
がロードされつつあるかを示す５ビット・アト）レスを
帯びた５本の並列導線を含む書込みアドレス・バス３３
Ａ中に例示されている。経路３３の第３の部分は書込み
制御線３３Ｂより成る。制御線３３Ｂは、データ・バス
３３Ｃ上で選択された行に伝送される情報の３２ビット
をロードするため−メモリ仕様に従つてパルスが与えら
れる。書込み制御線３３Ｂは同様に２×１データ選択器
ＭＵＸ６８を調節する。

この選択器は書込みアドレスをリフレッシュ●バッファ
１５へスイッチする。ディスプレイ●リフレッシュは次
の原型を含む。

ＬＥＤ配列体１９の新しい行は１００マイクロ秒毎に照
射される。リフレッシュ・クロック５７は経路５９を介
して周期パルス・シーケンスをアドレス・カウンタ６５
へ与える。このパルス・シーケンスの反転された信号は
経路６１を介してアドレス●リフレッシュ●バッファの
出力レジスタ４２及びデータ・レジスタ４９へ印加され
る。リフレッシュ・サイクルの始めにアドレス●カウン
タ６５は１カウントだけ前進される。新しいカウントは
経路６７、ＭＵＸ６８を経てアドレス配列体１５へ送ら
れる。各クロック・パルスの持続時間はメモリ１５のア
クセス時間を越える。パルスの立下りは反転されてバッ
ファ１５から出力レジスタ４２へのデータのクロッキン
グを可能ならしめる。この事はカウンタ６５がインクレ
メントされた後略５００ナノ秒で生ずる。アクセスさる
べき配列体１９の行は計数器６５の内容によつて決定さ
れる。

行解読器１０２は経路６７を介してカウンタ６５へ結合
される。該行解読器からは３２個の出力が存在し、Ｐ＝
３桁の各々に対し一本存在する。カウンタの内容は信号
をして例えばｉ行のうちの対応する１つに置かしめる。
この様な解読器回路はＣ′ＴｈｅＴＴＬＤａｔｅＢＯＯ
ｋｆＯｒＤｅｓｉｇｒｌＥｎｇｉｎｅｅｒｓ．．′４Ｆ
ｉｒｓｔＥｄｉｔｉ０ｎ１ＴｅｘａｓＩｎｓｔｒｕｒｎ
ｅｎｔｓｌｌｌＣ．、１９７３Ｐａｇｅｓ３０８−３１
１に示された如く具体化される。第２図において行解読
器１０２の出力は行１のための線上に送られる。これは
次いで行１駆動器１０４を送られる。ＬＥＤ配列体１９
は適切な電池１０６及び１０８によつて電力を受け、行
及び列駆動器１０４，１１０はすべての時間に適切に駆
動される事に注意されたい。しばらく経路９９上で排他
的０Ｒゲート１０１に印加される信号がＯであると仮定
する。

この事は出力レジスタ４２からの経路４４上のビットｊ
の値が直接経路１０３へ直接へ送られる事を意味する。
経路１０３は次いで列ｊ駆動器１１０へ信号を与える。
行１及び列ｊが共に選択される時、ＬＥＤ配列体１９の
光放出ダイオード１１２が照射される。第２図に示され
た如く、１００マイクロ秒のリフレッシュ持続時間を支
持するために該時間の１１３２だけ選択される。これは
３．２ミリ秒の全期間を生ずる。即ち各行は３．１２５
％のデューティ●サイクルを有する。ＣＰＵ２７はその
バス９を経て像を得る。

ＣＰＵは所望の行アドレスを経路２３Ｃを経て提示する
。これは比較回路７１によつて経路６７上のカウンタ６
５からのリフレッシュ●アドレスと比較される。もしア
ドレスが同一であるとＡＮＤゲート７３に終る線７２は
その上に１を有する。しかしながら、そし走査器３が反
転器７４によつて決定される如く書込まれていないと、
次いでデータ・レジスタ４９は経路６３を介してＡＮＤ
ゲート７３を経てゲートされる信号によつて付勢される
。行ビットはクロック線６１によりレジスタ４９へクロ
ックされる。線７８上のイネーブル信号は経路２９上の
１導体としてＣＰＵ２７へ伝えられる。このイネーブル
信号はデータ・レジスタ４９中にデータが到着した事の
表示として動作する。選択器ＭＵＸ５５はデータ・レジ
スタ４９からバス９へ選択線５６及びイネーブル線５８
を経てＣＰＵの制御の下に１時に１６ビット語を通過さ
せる。再述すれば、ＡＮＤゲート７３及びその入力の機
能は走査器がデータをリフレッシュ・バッファ１５へ書
込んでいる間にＣＰＵへデータの転送を禁止する事にあ
る。（ｂ）対象の断片の検出 像ベルを読取る能力に加えて、ＣＰＵは命令シーケンス
により同一色値を有し、線の交点、線の終点もしくは重
心（ＣｅｎｔｒＯｉｄ）の如き幾何学的特徴を表わす配
列体中の連続点の組の少なく共一点を検出する。

これはフィードバック手段によつてオペレータに、ディ
ジタル化のために選択されたフィールド中の対象物の参
照点に最も近い最も可能な点の位置を指示するためのも
のである。この点に対応する光放出ダイオードをまばた
かせもしくはフラッシュするための機構が与えられる。
この点は５ビットのＹ座標及び５ビットＸ座標によつて
同定される。この情報はＣＰＵによつて夫々経路２３Ａ
及び２３Ｂ上に置かれる。データはＣＰＵからの線９７
上のパルスによつてレジスタ８２及び８４へクロックさ
れる。選択された点の列（コラム）は経路８３を経て解
読器８５へ送られるしかしながら解読器８５を付勢し、
信号を経路９９上に置くためには、アクチベート信号は
ＡＮＤゲート９５を通して解読器８５を制御する経路は
９５上に置かれなければならない。このＡＮＤゲート９
５はＣＰＵからの経路２５上の信号の制御の下にある。
経路２５上のＯは点が選択されない事を示す。経路２５
上に１が存在し、比較回路８７は１Ｆ）Ｄ配列体の行の
選択点が照射された時にはい・つでも経路８９上に信号
を発生される。

解読器８５の付勢はクロック線９１を経て各１ハ鰍毎に
生ずる事が好ましい。これは行選択の時刻に列線９９と
してこの場合示された解読信号線９９上に各１／１鰍イ
ンクレメント毎に付勢信号を生する。付）勢される時、
線９９上の信号は選択点に対応するビットを反転させる
。即ち、もしビット値がＬＥＤがオンに転ぜられるべき
事を示すならば、これはオフに転ぜられ、又逆の事も成
り立つ。この期間の他の１１１０秒の間にＬＥＤは通常
照射され７る。これにより光は毎秒５回の割合てまばた
きする（ここでアドレス・カウンタ６５の出力は経路６
７上に現われる事に注意されたい）。この計数の５ビッ
トは同時にバス９から経路２３Ｃ上に印加されるＣＰＵ
２７からの予測された行アドレス９と比較されるために
回路７１に、並びにＣＰＵによつて実際に計数され夫々
経路２３Ａ及び２３Ｂを介して座標レジスタ８２及び８
４へ伝送されたレジスタ８４からの５ビットＹ座標との
計数と比較するために回路８７へ同時に印加される。最
後に、経路６７上のカウンタ６５からの出力は駆動器１
０４を選択し、ＬＥＤ配列体１９の行１上に適切■ルベ
ルを置くために行解読器１０２へ置れる。同様に、列ｊ
駆動装置１１０の選択は排他的０Ｒ１０１が経路１０３
上へ１を通過した時に行われる。列ｊ駆動装置１１０は
ｉ行線上のレベルに対し極性が負のＤＣレベルを置き、
選択されたＬＥＤダイオード１０５が適当にバイアスさ
れ、これを通して電流を通過せしめ、光を放出せしめる
。（ｃ）機能の説明 機能的には、本発明は光学走査装置を通常のタブレット
・カーソルに取付ける事を含む。

走査器は光惑知性セルのＭＸＮ配列体より成り、そのセ
ルが位置的に毛髪の十字線に対応する。オペレータがタ
ブレット●スイッチを押す時、即ちカーソル上の位置符
号化器５を付勢する時、２つの事象がトリガーされる。
先ずカーソル位置は経路３７を介して座標レジスタ１１
中に記録される。カーソルを取巻く配列体の領域゜“絵
゛が走査器によつ，て感知され、バッファ１５、経路２
９及びバス９を経てＣＰＵ２７へ伝送される。ＣＰＵは
評価命令シーケンスを実行し、オペレータが同一機能を
手で実行した場合にオペレータによつて最も選択されや
すい配列体中の点の適切なディジタル化座標ｉを決定す
る。この情報はバス９並びに経路２３及び２５を経て制
御論理装置１７中のフィードバック回路にフィードバッ
クされる。従つて、線の來差点の如き幾何学的特徴を表
わす連続点の組中の１点を検出しカーソルのまわりの予
定の表面領域＝内の同一の予じめ選択された色値の重心
の計算を行い参照座標からの変位として任意の検出され
たもしくは計算された点の位置をディジタル化するため
、参照座標としてのカーソル及び表面間の瞬時力コンタ
クト位置をディジタル化する方法段階ｊが具体化される
。本発明の一つの重要な態様は走査されるＭ，Ｎ配列体
からディジタル化用点の選択にある。

再びその目的はオペレータが手動て同一機能を実行した
としてオペレータが最も選択するであろう点を弓選択す
る事にある。従つて線図上では選択される点は通常線の
交点であり、同一色値の連続点の領域が与えられたとし
て、重心が最も選択されやすい点としてＣＰＵによつて
選択される。この点に関して、第５図は白フィールド中
の黒ベルより成る台形パターンを示す。連結した色値の
領域は対象物と呼ばれる。本発明の関連する態様はＣＰ
Ｕ２７による完全な選択が必ずしも必要十分条件でない
点にある。

ＣＰＵ選択点はＬＥＤ配列体１９上に重畳されて自動的
にディスプレイされるのでオペレータは常に例えばフィ
ールドの中心点（第５図参照）を手動によつてオーバー
ライドするかもしくは選択する・という選択権（オプシ
ョン）を有する。しかしながら、たとえＣＰＵ選択点と
オペレータの選択点間に時たま不一致が生じたとしても
、本発明によつて与えられる図面の座標の増強された入
力率は大きくは減少され得ない。これに提示される色値
のフィールドからこの最も可能な点を選択する試みにお
いて、ＣＰＵは第５図に示された如く再びフィールド中
の対象物の直線の記述を得ようと試みる。第３図を参照
するに、次の１次及び２次モーメントで記述される完全
な長方形の線分が示されている。

これ等の式は走査器によつて得られるものの如き非理想
線分のための妥当な近似線記述を構成する。

実際に線分は通常は走査器のＸ及びＹ座標に対して或る
角度で配向されている。従つて値σ、２及びσＹ２は夫
々最大及び最小固有値によつて置換えられ得る。方向は
最大固有ベクトルによつて与えられる。必要とされる計
算は２次の中心モーメントσＸ２９σＹ２９σＸｙ２）
のみを含むｏこの値の計算は上式のモーメントから明ら
かである。上式でｕは重心を示す。（ｄ）ディジタル化
入カへの応答 第４図を参照するに、走査器３からバッファ１５及び経
路２９を介して供給された情報のラスタ走査線に応答す
る代表的ＣＰＵ２７のプロセスの流れ図が示されている
。

このプロセスは３部分より成る。先す、１時に１つの垂
直走査線（列）で配列体を左から右へ横切る様なルーチ
ンが存在する。このルーチンで現在の走査及び前走査問
の連続性の関係が記録され、モーメント計算値が累積さ
れる。次に、近似的幾何学図形の最終計算がなされる。
及び最後にオペレータにフィードバックさるべき出力点
の座標の選択がなされる。ＣＰＵ２７によつて実行され
る命令のシーケンスは次の第１乃至８表に代表的に述べ
られている。このステートメントはＡＰＬ／３６０言語
で書かれている。この言語については例えば７Ｖ）Ｌ／
３６ＱＲｅｆｅｒｅｎｃｅＭａｎｕａＩ，．２ｒ１ｄＥ
ｄｉｔｉ０ｎ．．ｂｙＳａｒ１（ＩｒａＰａｋｉｎｌＳ
ｃｉｅｎｃｅＲｅｓｅａｒｃｈＡｓｓＯｃｉａｔｅｓｌ
ＣＯｐｙｒｉｇｈｔｌ９７２、及び′６ＡＰＬ／３６０
ＡｎＩｎｔｕｉｔｉｖｅＡｐｐｒ０ａｃｈ０、Ｌ．Ｇｌ
ｌｍａｎｅｔａｌ、１９７０、ＪＯｈｎＷｌｌｅｙ＆Ｓ
Ｏｎｓ，．ＮｅｗＹＯｒｋＬ．Ｃ．７ｌ−１４７７８８
及び“ＡＰＬＬｌｎｇＬｋｌｇｅＣ５ｌＢＭＰｕｂｌｌ
ｃａｔｉＯｎＧＣ２６−３８４７−０、ＦｉｒｓｔＥｄ
ｉｔｉＯｎ，．Ｍａｒｃｈｌｌ９７５を参照されたい。
表の各々は行番号によりインデックスされる一連のステ
ートメントより成る。

行番号は単にステートメントが順番に取出され、ステー
トメントＯで開始し、その表中の最高の番号のステート
メントで終了する事を示しているにすぎない。上記の米
国特許第３４００３７１号に説明された型のＩＢＭ３６
Ｏ上でランされる現代のオペレーティング及びデータ●
ベース●システムは高レベル言語インタプリタ、コンパ
イラ及びリンケージ・エジタを含み、ＰＬ／１の如き高
レベル手順向け言語で書かれたシーケンスは機械命令へ
容易に変換される。

Ｍ１インタプリタはコンパイラーとインタプリタが各ソ
ース言語ステートメントを次のステートメントを変換し
実行する前に変換し実行する点で異なつている。コンパ
イラは後刻実行さるべき機械語コードを発生する。しか
しながら第４図の流れ図に示された対応する活動のみな
らず基底に横たわるアルゴリズムの論理的根拠に関して
、シーケンスの各々の実行によつて達成される機能の説
明が必要と考えられる。広義にはＣＰＵ２７による計算
が必要とされない２つの情況が存在する。

第１の場合はＭＸＮ配列体がすべての白のフィールドよ
る成る事を儒してすべてのより成る場合である。第２の
場合は各個所が黒の場合である。今の場合、関心のある
点は配列体の幾何学的中心である。ここで配列体フィー
ルド中の一点を同定するにはシステムの能力に制御条件
が存在する。システムは計算された点を生ずるためには
少なく共１個の非０点を必要とする。すでに説明された
如く、ＣＰＵはスタイラス（針）が現在どこに位置付け
られているかという情報及びベル配列体によつて決定さ
れる追加の情報に基づいてどこにオペレータがスタイラ
スを置くのを望んだのであろうかを推測しようとする。
推測が不適切である場合が存在する。これは簡単なアル
ゴリズムが重心（ＣｅｎｔｒＯｉｄ）を計算み得ない場
合である。この例は１及びＯより成る西洋将棋盤パター
ンの場合である。他の考慮点はタイミングの臨界性であ
る。即ちＣＰＵ２７は人間よりも早く重心を決定し得な
くてはならない。この事は時間の最大長を設定する事に
よつて制御され得、（ａ）ベル・パターンが雑音である
事を決定する時間もしくは（ｂ）配列体の内容及びアル
ゴリズム上の計算時間のうち長い方よりも長くてはなら
ない。従つて小対象物が散乱した図面１個の単一の・大
きな対象物よりも結果的に処理が長くかかる。（ｅ）命
令シーケンスの実行第４図は第１表に示された主命令シ
ーケンスのための一般的流れ図を示す。

この点において、実行の基本単位は各対応する線番号の
右方に示されたステートメントである。主プログラムは
サブルーチンへの参照を含む。この参照は通常のラベル
のステートメントの実行によつてＡＰＬインタプリタに
よつてなされる。主プログラム中のこの様なサブルーチ
ンの例はステートメント３，６，８及び１０−１３を含
む。

任意のシーケンスもしくはサブシーケンス（サブルーチ
ン）の名前は夫々のルーチンの第０行に再出されている
。第１表の第１行はコメント・フィールドであり、，１
１Ｖ）Ｌインタプリタによつては実行されない。同様な
コメント・フィールドは以下説明される他のシーケンス
にも現われる。以下の論議において、項目行即ちステー
トメント番号は変換可能に使用され得る。再び第１表を
参照するに、ステートメントＯにおいて“゜Ｚ゛はその
座標がＣＰＵ２７から論理装置１７へ伝送される選択さ
れた点を表わす変数である。

ステートメントＯの残りはラベル０ディジタル化パター
ンョである。この座標はステートメント１５及び１６で
出力され、他方ステートメント１７乃至１９はステート
メント１７における右方の数字２によつて示された特殊
記号によつて選択された点Ｚを表わすためにＣＲＴもし
くはプリンタ等の任意の出力表示装置に対する指示であ
−る。同様に配列体の中心はステートメント１８の特定
記号数字２によつて示される。ステートメント１９は通
常１によつて表わされる黒の点が星印として印され、印
刷されるデイレクシヨンである。この例は選択されたＺ
は長方形記号で示され、パターン●フィールドの中心が
０によつて指示された第５図に見出される。ステートメ
ント１はＡＰＬプログラム・シーケンスを読む人にＺが
臨界点のＸ，Ｙの陽（Ｅｘｐｌｌｃｉｔ）座標を表わす
事を想起させる共通フィールドである。

前述の如く、共通フィールドは実行されない。ステート
メント２及び１４は予定のメモリ位置中にクロック値を
貯蔵する事による経過時間表示器の初期設定及びクロッ
ク値を読取つてこれを最新の値と比較し、点Ｚの座標を
計算するのにどれぐらい時間がかかつたかを決定する段
階を夫々表わしている。

ステートメント３乃至１３はプロセス●アルゴリズムの
骨格を構成する。

先す６′ＩＮＩＴＩ．Ａｌ．ＩＺＥＤＯＢＪＥＣＴＳ′
３と題するステートメント３は同一名称を有し、第２表
に述べられた機能を有するサブルーチンを参照するラベ
ルである。

Ｏに対するモーメント及び位置の初期設定はＭ×Ｎ配列
体の如きブラック・ベルの連糸を特徴付ける種々の変数
が走査されつつある配列体の各列中の最上部及び最下部
の行位置の如き幾何学的位置、線のモーメント及びその
数によつて記述される事を機能的に述べている。

同様に第２表のステーートメント２，３，４及び６中で
ベクトルもしくは配列体の寸法が測定される。対象物及
び変数が初期設定された後、即ち０にセットされ、測定
された後、制御は第１表の主プログラムに戻される。そ
して次のステートメント、ステートメント４が実行され
る。これは又処理されつつある現在の列の列番号を表わ
すＮがＯにセットされる初期設定動作である。同様に第
１表の主プログラム中のステートメント５及び９は１つ
の行ラベルもしくはマーカ及び関心のある変数、今の場
合Ｎが、与えられた限界値に等しいかもしくはそれ以下
であるかどうかのテストを表わす。もしそうでなければ
、次いで制御はステートメント５に戻り、ステートメン
ト６乃至９が再び実行される。ステートメント５乃至９
ぱ“Ｎ＝Ｎ＋１゛で始まり、゜“最後の走査か？゛で終
る第４図の流れ図中のステートメント及びループを表わ
す。ステートメント５はラベルもしくは行マーカである
と同時にループを通る各度にＮ値を＋１だけインクレメ
ントせしめる。これはＭＸＮ配列体中の相継ぐ垂直走査
線の処理に対応する。ステートメント９において、前に
説明された如く、制御はＮが配列体中の最後の列でない
かぎり、ステートメントＢＲ（第５行）に戻る。もし最
後の列であつた場合には制御は主プログラムの第１桁に
進む。これが第４図上の配列体の最大対象物の選択に対
応する。配列体の実際の走査及び分析は“゜ＮＡＮＡＩ
−ＳＣＡＮＰＡＴ〔；Ｎ〕と指定された第１表の主プロ
グラ・ム中のステートメント６によつて参照されるサブ
ルーチン中に生ずる。このサブルーチンは第３表中に説
明されている。（ｆ）連糸の識別 サブルーチンＮＡＮＡＬ，ＳＣＡＮの機能はブラック・
ベルの連糸を識別する事にある。

この事は黒ベルを求めて１時に１垂直列を走査し、この
様にして検出された任意の連糸の記述を発生する事によ
つて達成される。この記述は大きさ、位置及びモーメン
ト●データの計算結果を含む。コメント・ステートメン
ト１，２及び３中で指摘された如く、ステートメント４
乃至９は処理されつつある垂直列中の黒ベルの連糸の行
の開始及び終りについての最上部及び最下部座標を確め
る事に関する。同様にコメント●ステートメント１３に
よつて示された如く、ステートメント１４乃至２０はモ
ーメント●データの計算に関する。第３表のサブルーチ
ンは第１表の主プログラムのステートメント６及び７に
よつて形成されるサブループを表わす。

このサブループは第１表中の主プログラムのステートメ
ント５及び９間のより大きなループ内にある。この点に
おいて、第１表のステートメント７は一連糸内にそれ以
上の黒ベルがない場合に第１表のステートメント８へ制
御を引渡す分岐ステートメントである事に注意されたい
。第１表の℃ＯＮＮＥＣＴＩＶＩＴＹＯとラベルの付さ
れたステートメント８は第４表のサブルーチンを参照し
ている。第４表の命令シーケンスの機能は前の列中の連
糸を走査されつつある現在の垂直列中において発見され
た黒ベルの連糸に連合する事にある。

第２の機能はモーメントのすべてを累積する事にあ一る
。モーメントの計算値は加法的である。これは第４図に
おける走査Ｎ及びＮ−１間の連結及び走査Ｎ及びＮ−１
中の対象体の組合せ、もしくはフィールドの対象物の走
査を開始して走査で終らせる２段階によつて示されてい
る。この点に関して、第４表のステートメント１は現在
及び前の走査線間の共通の点を発見するといつた点にお
いて興味のあるものである。同様に１グループ中に一連
糸以上が存在する時に変数ＴＯＰ及びＢＯＴを修正する
様に動作するステートメント１５が興味ある。第４表中
の連結サブルーチンの出力はフィールド中の与えられた
対象物を形成する列の各々の黒ベルの連糸の質量中心（
重心）、慣性モーメントの如きモーメントの記述より成
る。

第４表中のステートメント２は第佑表中ＺＷＡＲＳＨＡ
ＬＬと記されたサブ−サブルーチンを参照する。このサ
ブ−サブルーチンの機能は対象物を形成するためにどの
様な連糸が互に接続されるかの完全な連絡体を形成する
事にある。

このグラフ理論的アルゴリズムの命名法において、この
サブ−サブルーチンは連糸をグループに割当てる。これ
は連結表中に使用さるべきリストの形で示されている。
このグループ化は第４表の連結ルーチンにおいて使用さ
れる。配列体の最後の列中の連糸の記述及び連結の決定
の完了に基づき、制御は第１表の主プログラム中のステ
ートメント１０に移される。

ステートメント１０は行のうち最大のものを選択する事
に向けられる第５表に述べられたサブルーチンを参照す
る。

選択される点は上記最大の線上になければならない。他
の線のデータは廃棄される。（ｇ）重心の発見 第５表の最大線選択サブルーチンへのデータは重心及び
慣性モーメントの如きモーメントの記述である。

第４表中のステートメント２は線を寸法に基づいて順序
付ける。ステートメント４は線の重心を発見し、ステー
トメント５の共分散は規格化慣性モーメントのマトリッ
クスを表わす。このマトリックスから最大線が選択され
、すべての他の線データは棄却される。ステートメント
６乃至８は選択された線のモーメント記述を幾何学等価
体と置換える。この等価体は重心の如き規格化された幾
何学的記述であり得る。最大線の選択及びその幾何学的
記述は制御を第１のステートメント１１へ戻さしめる。
このサブルーチンの機能は関心ある点゜“ｚ゛を含む最
大線を水平基準に関して長さ、厚さ及び角度の表わな寸
法に変換する。第５表中のサブルーチンから提示される
情報は重心及び種々のモーメントを含む５個の数値のベ
ルクトルの形式をなす。第６表のステートメント４乃至
は助変数ラムダの計算を表わす。他方ステートメント１
０は第い表中に発見されるサブ−サブルーチンを参照す
る。このサブルーチンは主固有値を計算する事に向けら
れる。

この計算が完了すると制御は第６表のステートメント１
０の完了を示す第６表へ復帰される。その後制御は第１
表中の主プログラム、ステートメント１２へ復帰する。
第１表のステートメント１２は第７表において説明され
たサブルーチンを参照する。

このシーケンスは（１）第６表のサブルーチン中で陽に
記述された線がフィールドを通り突けているかどうかを
決定し、もしくは（２）線が配列体中で終つているかを
決定する。（１）の場合ぱ“１゛で表わされ、（２）の
場合ぱ“０゛で表わされる。第７表のシーケンスで線が
配列体を通して通り貫けているか、配列体中で終つてい
るかの決定がなされると、制御は第１表の主プログラム
・ステートメント１３へ再び通過される。

ステートメント１３は実際の点“Ｚ゛の選択のための第
８表に発見されるサブルーチンを参照する。第８表中の
このサブルーチンの機能は第７表のサブルーチン中にお
いて１が決定された場合の如く線が配列体を通り貫けて
いるならば線の中心の座標を選択し、もしくは第７表の
サブルーチンの場合２の如く、線が配列体中で終つてい
る場合には線の終りを選択する事にある。

第８表中のステートメント８が第？表中に見出されるサ
ブ−サブルーチンを参照する事は興味こ深い。

サブ−サブルーチンはもし線端として選択されるべき点
が配列体の境界点の丁度外部に存在するならば、それに
かかわらず配列体内の一点が選択されるという問題を取
扱う。完結の目的のために、この後者のサブ−サブルー
チンが次に示される。全対象物が配列体を占めるかもし
くは唯一点が存在するならば、通常重心が選択される。

上記の説明の命令シーケンスに従うＣＰＵ２７中でのベ
ルの処理の結果として、２個もしくはそれ以上の不連続
ブロック・パターンが見出されると、ＣＰＵは相対的に
大きな対象物から誘導される（Ｘ，ｙ）位置を選択する
。この規則は配列体中における漂遊雑音ビットに対し動
作を敏感でなくする。そし夫々のビット・パターンが或
る交点で相互接続するならば２つのモーメント記述はト
ラッキング中に組合され得る事に注意されたい。これは
例えば左方へ突き出る漂遊ビットによつて生じ得る。現
在垂直走査もしくは列中の黒ベルの接５（ト）発明の効
果以上、カーソル、光学走査器及び光学走査器のフィー
ルド中で観察される黒い対象物の重心（質量中心）を表
示するための機構、さらに重心の値を決定するための計
算素子を組合せとして含む装置が説明された。

走査器は、感知セルのＭＸＮ配列体より成る。その中心
セルが位置的に交る毛髪の交差点に対応する。オペレー
タが走査器を含むカーソルを付勢する時、２つの事象が
記録される。第１にカーソルの位置が記録され、第２に
走査器によつて見られた像は計算素子に伝送される。計
算素子はそのフィールド中の任意の黒色対象物の重心を
現在関心のあるディジタル化位置として使用する。この
ために、オペレータは唯或る幾何学的特徴をディジタル
化するために該幾何学的特徴の近似位置にカーソルを位
置付けるだけでよい。これによりプロセスが高速化され
、データ入力の精度が増大される。本発明の方法及び装
置は１つの交差点が記録さ続された条件のｘ座標並びに
最上部及び最下部のベル位置（Ｙｔ及びＹｂ）が知られ
ると、前のモーメンナが容易に更新され得る。

これは最下部及び最上部のベル位置、行番号、ｘ座標を
表わすＮ間の次の関係式によつて示される。Ｓは１次モ
ーメント及びＴは２次モーメントを表わす。
第９表Ｎ（ｎ）＝Ｎ４−１）＋（Ｙ，−Ｙ，＋１）
黒ベルの総数れるのでなく視野中にいくつかの交差線が
存在する様に修正され得る。

１個もしくは複数個の非交差線が存在する場合には上述
の交差毛髪十字線に最も近い線が記録される。

【図面の簡単な説明】

第１図はカーソル及びＣＰＵと組合される直視走査器ア
タッチメントを表わす。 １・・・・・・直視走査器アタッチメント、３・・・・
・・像走査器、５・・・・・・位置符号化器、７・・・
・・・キーボード、１１・・・・・・座標レジスタ、１
５・・・・アドレス●リフレッシュ●バッファ、１７・
・・・・・フィードバック兼ディスプレイ制御論理装置
、１９・・・・・・光放出ダイオード配列体、２７・・
・・・・ＣＰＵＯ第２図は第１図の直視走査器アタッチ
メント１１の詳細を示した図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 文字や図形の像の情報をディジタル符号化して入力
   するために、電子的データ・エントリ表面と上記表面に
   沿つてオペレータによつて移動されるカーソルを備えた
   データ・エントリ装置におけるカーソルの位置的精度及
   び速度を改善する方法において、イ 上記像を追跡して
   動かされるカーソルが上記エントリ表面に対して有する
   瞬間的接触位置をディジタル化して参照座標とする段階
   と、ロ 上記カーソルに備えられた光学的走査器によつ
   て上記像のうちの上記カーソルに近接している部分を検
   知し背景の色と像の色とを区別して、ディジタル化した
   色値点の２次元配列の形式にディジタル化する段階と、
   ハ 上記色値点の２次元配列のうちの上記像を表わす部
   分の形についてその重心となる位置を算出する段階と、
   ニ 上記算出された重心位置を上記参照座標からの変位
   として提供する段階とからなるカーソルの位置的精度及
   び速度を改善する方法。