JPS61175779A - ライン追従システム - 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】 技術分野 本発明は、ライン追従システムに関し、より詳細には、
追従されているラインの諸部分のマトリクス表示を発生
するだめの光学走査デバイ２及びこの光学走査デバイス
の上記ラインのコースに沿った運動を指示し且つ上記ラ
インのデジタル表示を行うために上記マトリクス表示に
含まれた情報を分析するための計算手段音用いるライン
追従システムに関する。

背景技術 ライン追従装置は、自動車、機械的構造物、あるいは創
造的設計を行なわなければならない特徴を有する他の物
体の設計図をデジタル化するのにしばしば用いられる。

これらの設計は、人が機械的な作図用具を用いて紙の上
に図面を引くという作業から始まるが、上記のような物
体の設計においては、手書き図面をコンピュータ言語に
翻訳し、コンピュータに記憶させ、モニタに表示できる
ようにし、そこから、この物体の再設計の過程でもって
追加や修正を加えるようにすることは通常行なわれてい
る。しばしばコンピュータエイデツド１設計（ＣＡＤ　
）と呼ばれる斯かる再設計プロセスは、図面のかなり小
さな部分に対して修正を加える時（こう言う場合は、図
面のこの部分だけを改めて引き直せばよい）、時に好都
合である。コンピュータエイデツド設計システムがない
と、設計士は、図面全体を初めから引き直し、変らない
部分を複写あるいはトレースし、そして再設計箇所を変
えなければならない。この方法は、コンピュータエイデ
ツド設計法よりかなり時間を消費する。

また、本発明によって生じたある物体の２つ又はそれ以
上の図のデジタル表示を用いることのできるコンピュー
タエイデツド設計システムを用いると、コンピュータは
その物体の別の図のデジタル表示を表示又は編集の目的
のために発生することが可能である。

米国特許第３，５２９，０８４号には、ビジコン管が追
従されているラインの一部分の回りに円形走査を生じ、
この走査がこのラインを横断するたびに、このビジコン
管がパルスを生成するようになっているライン追従シス
テムが開示されている。この円形走査が、ラインの一部
のすぐ上に中心を有すル場合、このビジコン管は、時間
的に等間隔になっているパルスを発生し、この円形走査
がラインから少し外れた所に中心を有する場合、ビジコ
ン管は、複数対のパルスを発生する。これらの任意の複
数対のパルスは、前のあるいは後続のパルスよりも互い
に離間距離が接近している。ビジコン管が中心から外れ
れば外れる程、任意の対のパルスは前のあるいは後続の
パルスから更に分離される。ビジコン管のパルス出力は
、パルス位相比較器に供給され、この比較器は、これら
のパルスの時間的な離間の基準パルス列の等間隔に離間
された配列からの開蓋を表わすエラー信号を発生する。

このエラー信号は、可変周波数発振器に加えられ、この
発振器は、補正信号全発生し、この補正信号は２つの座
標駆動モータに送られる。これに応答して、これらのモ
ータはビジコン管をラインにより近く且つラインに沿っ
て移動せしめる。

また、図表のデジタル表示を電話線あるいは他のデータ
通信線を通して伝送する目的のために１イージにタイピ
ングする等のグラフインク表示をデジタル化するための
公知のシステムが存在する。

１つの斯かるシステムは、登録商標ＦＡＸ　ｉ有してお
り、斯かるシステムは、Ｋ−ジ上の特定のタイプされた
文字あるいは他のグラフインク表示を「追従」せず、Ｏ
−：）を列から列に横断して走査し、各列内の記入され
た諸点又はセグメントヲ検知する。これらの記入表示が
走査されると、ある形又は他の形にデジタル化され、斯
かるデジタル化表示はモデムによって電話線を通して伝
送される。斯かるシステムは、ラン・レングス・コード
化として一般に知られているデジタル化の形を用いるこ
とができる。このラン・レングス・コート１化において
、与えられた列の全ての画素はデジタル化されず、一連
の「画素（ラン）」数と「長さくレングス）」数が用い
られて、各列内のあるいは各列を横断する記入表示をデ
ジタル化する。このラン数は、列における与えられたマ
ークあるいはグラフインク記入表示に先行する空白画素
の数を示し、レングス数は、列内に与えられたマークあ
るいは記入表示の長さを示す。各走査ラインに対して、
列内に明確なマークあるいはグラフインク記入表示が存
在するだけ多くの対のラン及びレングス数が存在する。

このラン・レングス・コード化システムの利点は、ｋ−
ジ上のグラフィック記入表示を表わすには一般的に少な
いバイトのデジタル情報が必要となり、この節約により
、斯かるデジタル表示を電話線を通して伝送するのに必
要な時間が短縮されることである。これは、電話線は比
較的遅い速度のデータ転送を行うためである。

１つ又はそれ以上のラン・レングス・コード化システム
がビデオ電話の研究と共に開発されてきているが、詳細
は出願者には現在知られていない。

発明の目的 本発明の一般的な目的は、比較的高い速度でもってライ
ンに追従し且つこのラインの正確な表示を発生すること
のできるライン追従システムを提供することにある。

本発明の別の目的は、実質的に操作が自動的であるライ
ン追従システムを提供することにある。

本発明のより特定の目的は、各々が追従されているライ
ンの一部分を表わすマトリクスに相当する情報を発生す
るために光学走査デバイスを用いるライン追従システム
を提供することにある。

本発明の別の特定の目的は、ラインが記入されるシート
の経時あるいは使用によって生じ得る小さな不規則性あ
るいはギャップを有する曲ったラインを追従することが
できるライン追従システム全提供することにある。

本発明の更に別の目的は、オペレータの介在なしに追従
されているラインの比較的鋭角なせんかい全うまく切り
抜けることができるライン追従システムを提供すること
Ｋある。

本発明の更に別の目的は、グラフィックソース材料の所
定の部分を既に追従されており且つデジタル化されてい
る上記グラフィックソース材料の諸部分の表示と共にモ
ニタ上に表示することができ、上記表示は上記ラインの
それぞれの諸部分に重ねられるかあるいは他に示すよう
な状態に処理されるライン追従システムを提供すること
にある。

発明の概要 本発明は、追従されるべきラインの一部分を表わすマト
リクスに相当する情報を発生するマトリクス発生光学走
査デバイス、及び上記マドＩＪクスのデジタル表示を発
生するための且つ上記マトリクスあるいは上記デジタル
表示に含まれる情報に基づく上記ラインに沿った上記光
学走査デバイスの移動を指示するための計算手段を含む
ライン追従システムを意図している。

本発明の特定の特徴によると、上記計算手段は、上記デ
ジタル表示に含まれる情報から上記ラインにおける諸点
を求め且つ、上記光学走査デバイスに２つ又はそれ以上
の前に求められた諸点の位置に関する情報から計算され
た方向に進行させる。

尚この方向は上記ラインに沿っている。更に、この計算
手段が一旦上記ラインの一部分あるいは全ての部分の表
示を発生すると、この表示をラインのビデオイメージの
上に重ねられたビデオモニタに表示して、これにより上
記ラインのどの部分がまだ追従されておらずまたデジタ
ル化されていないかをオペレータに知らしめることがで
きる。

好適実施例の説明 図面について説明する。第１図は、本発明を実施するラ
イン追従システムを参照数字４において全体的に示して
いる。このシステムは以下のものを含む。即ち、追従さ
れるライン１４をその上に刻まれるシート１２等のグラ
フインク材のソースを支持するためのテーブル１０．テ
ーブル１ｏと略平行な平面に沿って移動するためにテー
ブル１゜の上に支持されている光学走査ヘッド３８、コ
ンピュータ２２のためのメモリ記憶デバイス２６、ビデ
オモニタ３４及びコンピュータ及びモニタ用のコンソー
ル３０である。

この走査ヘッド３８は、駆動システムによってテーブル
１０に関してＸ軸と呼ばれる１つの座標方向に移動可能
となっている。この駆動システムは、親ねじ４０．案内
バー４２、キャリッジ４４及び４６、スプライン軸５４
、及び駆動モータ５２を含んでいる。この走査ヘッドは
、また、第２駆動システムによってテーブル１０に関し
てＹ軸と呼ばれる第２の座標方向に移動可能となってい
る。

この第２駆動システムは、駆動ベルト４８、プーリ２１
、ガイド４９及び５１、キャリッジ４４及び４６、及び
、駆動モータ５０を含んでいる。プーリ２１とスプライ
ン軸５４の角度位置は、テーブル１０に対する走査ヘッ
ド３８の相対的な位ａｔ表わしており、これらはそれぞ
れ位置センサ５６及び５８によって検知され、これによ
り位置信号を発生し、これらの位置信号はコンピュータ
２２に伝送され、ライン追従システム４のデジタル化機
能に用いられる。走査ヘッドを平担面に対して略平行な
平面に沿って移動せしめるための装置を更に説明するに
は、本明細書にも引用されている米国特許第３，５２９
，０８４号を参照するとよい。

コンピュータ２２は、例えば、モトローラＣＰＵモデル
ＶＭＩ　１１０等の標準コンピュータ及び以下に詳細に
説明する適当なソフトウェアを含んでいる。コンソール
３０は、以下のものを含んでいる。

即ち、牟−ボート＃５９、走査ヘッド３８をテーブルに
対して相対的なＸ方向に沿って移動せしめるための指押
し車６０、走査ヘッド３８をテーブルに対して相対的な
Ｙ方向に移動せしめるための指押し車６２、コンピュー
タに信号を与えてモニタ３４上のカーソル７２によって
示された点をデジタル化するためのブツシュボタン６４
、コンピュータに信号を与えて走査ヘット”　３８　’
ｉミライン１に沿って自動的に進めるためのブツシュボ
タン６６゜及び走査ヘット９３８の移動を手動で方向付
けるためのジョイスティック又は全方向制御装量６８で
ある。上記の走査ヘッド３８の移動を達成するために、
キーボー）！５９、ブツシュボタン６４及び６６、指押
し車６０及び６２、及びジョイスティック６８を他の適
当な制御装置に置き代えることができる。走査ヘラｌ−
＃３８がコンソール３０の種々の制御装置によって動か
されると、ライン１４の様々な部分をモニタ３４上に種
々の位置において表示することができる。一般的に、走
査ヘット９３８の全体的な移動は、ジョイスティック６
８によって達成され、斯かる移動を用いることにより、
目的物の特定の部分、例えば、端部７１をモニタの上の
ある位置に蓋くことができ、コンピュータ２２が表示さ
れた目的物の部分あるいはカーソル７２によって識別さ
れた点に関する機能を実行できるようにするために指押
し車６０及び６２によって端部７１又は他の所望の目標
を正確に位置決めすることができる。コンソール３０の
キーボード５９によって、シート１２上のある点の座標
を入力し、これにより走査ヘッド３８の移動を目標の所
望の部分を見せる点に向かって方向付けるようにするこ
とも可能である。

ライン１４が追従され且つデジタル化されている時に、
コンピュータはライン１４を表わすデジタルを、ライン
追従システム４において用いられ得るメモリデバイスの
１つの型式であるハードディスクユニット２６に出力す
ることができ、ケーブル７６によってこのディスクユニ
ットと通信を行う。

第２図は、光学走査ヘッド３８の拡大略図であり、共通
の点に中心を有するフィールド８６及び８８をそれぞれ
有する高分解能カメラ８２及び低分解能カメラ８４を示
している。これらのカメラはそれぞれ、この共通中心点
に向けられた視軸を有しており、低分解能カメラ８４は
、カメラ８４の一部分であるレンズアセンブリ８５によ
って焦点を合わせられ且つ照準を合おせられる。高分解
能カメラはレンズ８７によって焦点合わせされる。

例えば、高分解能フィールドの寸法は、％インチｘ％イ
ンチ（１，２７ｍＸ　１．２７ｃＩｒＬ）であり、低分
解能フィールドの寸法は、４インチ×４インチ（１０，
１６αＸ　１０．１６ｃＩｒＬ）となる。これらのカメ
ラ８２及び８４との通信は、それぞれケーブル８６及び
８８ｔ−通して行なわれる。これらのケーブルは、コン
ピュータ２２と任意の公知の様式でもって相互接続して
いる。

カメラ８２及び８４の下には、ランプ９０が配設されて
おり、このランプ９０は、カメラによって生じたイメー
ジがふれないようにするために走査ヘッド３８がライン
に沿って移動し且つカメラがライン１４のイメージを発
生する時に目標領域８６及び８８にストロボ光をあてる
閃光のソースの役割を果たす。斯かる作用は、イメージ
が発生する幾つかの点において走査ヘラＰが停止しない
本発明の一実施例では特に重要なものとなる。ライン追
従システム４に用いられる閃光ランプの型式は本発明に
とって重要ではなく、例えば、イオン化電極３３を有す
るトロイド状螢光２ンプ９０を含むことができる。この
ランプと電極は、電子ユニット９１によって駆動される
。斯かる閃光螢光ランプユニットは更に、本明細書にも
開示の一部として引用されている米国特許出願第６８４
，４４１号に述べられている。しかしながら、第２図に
示す螢光ランプ９００代わりに、所望に応じて、標準的
な閃光モードによって作動する標準キセノン２ノ、プ又
は斯かるランプの群を用いてもよい。ランプ９０は、光
学走査ヘッド３８の・・クランプ９４の下で圧力嵌めク
ランプ９２によって支持されており、ランプ９０は、そ
の駆動信号をケーブル９６及び９８を径由して受ける。

ランプ９０は、閃光する時、実質的に均一の源の光を出
し、カメラ８２及び８４は、ランプの中心スに一部を通
してのぞくような状態でブラケット１８３及び１８５に
よってそれぞれ支持されている。複数の球状キセノンラ
ンプが螢光ランプ４０のかわりに用いられる場合、トロ
イド状ランプ９０によって画成された円の中に配置する
ことができる。

第３図は、ライン追従システム４０種々のユニットを示
すブロック図であり、これらのユニット間の通信の径路
の略図を示すものである。図示のように、ビデオ信号が
高分解能カメラ８２によって、比較器１１０（第７図に
示す）を含む限界検出器１５０に送られ、この限界検出
器の出力は、三位置スイッチ１５２に送られ且つライン
追従システム４の計算手段の一部と考えられるフレーム
グラバ回路１０７に送られる。更に、低分解能カメラ８
４からの移動信号及び高分解能カメラ８２からのビデオ
信号がスイッチ１５２に直接送られ、スイッチ１５２は
、これら３つの信号の１つを、オペレータカコンソール
３０及びコンピュータ２２によって選択するように通過
せしめ、ライ：ｙ）”ウィングゲート１５４に送る。こ
のウインビウイングゲートは、グラフィック制御装置１
５６によって制御され、このグラフインク制御装置１５
６は、モニタ３４と通信し且つモニタ３４の上に、デジ
タル化されたラインの一部に関するビデオ及び他の情報
が表示される領域１４９及びメニュー１５８が表示され
る別の領域１６０を画成する。

コンピュータ２２は、フレームグラバ１０７からライン
１４のイメー：）ヲ表わすために高分解能カメラ８２に
よって発生されたビデオマトリクスの変換を受け、コン
ピュータは、ライン１４をプロットする点の座標につい
ての情報ｆ、／）−トディスクユニット２６に周期的に
送って記憶する。この座標は、マトリクス変換から引き
出された情報から計算される。好適な高分解能カメラは
、約２５０行及び４００列の画素を発生することができ
るが、画素の行及び列の正確な数は本発明にとって重要
ではない。グラフインク制御装置１２６は、スイッチ１
５２及びゲー）　１５４’ｉ通過するビデオ信号の片側
に沿って表示されるメニュー情報１５８及びグラフイン
ク制御装置１６０を通ってコンピュータから送られ且つ
ミキサ１６１によって重ね合せの状態でビデオ信号に合
成される他の情報を発生する。

第４図の領域１５８により詳細に示されているメニュー
情報は、以下の様な種々の情報を含み得る。

即ち、デジタル化されるライン上の諸点間の所望のスペ
ーシングを示すコード長、走査されているラインをプロ
ットするのに必要なディスクメモリに記憶されている斯
かるデジタル化点の数？減するために次の間引きオペレ
ーションにおいて用いられる公差情報、デジタル化され
ているラインに割り当てられた標準厚さについての情報
、及びファイルを開け、閉め又は形成し且つネームをこ
れらのファイルに割り当てる時に伴う様なル−チン情報
である。

第３図にも示されているように、グラフインク制御装置
とミキサユニット１６１との間には３本の通信ラインが
接続されているが、１本１本は３つのビデオカラー信号
の各々に該当する。所望に応じてオにレータは、デジタ
ル化されたモニタ３４上に表示されたラインの諸部分の
骨格描写の表示をキーボード５９によってライン追従シ
ステム４に命令することができる。この骨格表示は、ラ
インの上記部分のビデオイメージの上に重ね合せられる
。この−例が、ライン１６６の諸部分の上に重ね合され
た骨格ライン１６２及び２６５によって第４図に示され
ている。コンピュータは、デジタル化された諸点のシー
ケンスに沿って点から点へ通過する直線ラインのセメメ
ン１１−発生することによって斯かる骨格を形成する。

追従されているラインのイメージと骨格が互いに目立つ
ようにするためにこれらのビデオカラーの１つが追従さ
れているラインのビデオイメージに選ばれ、別のカラ−
が骨格に対して選ばれる。オペレータはこの重ね合わさ
れたイメー：）ヲ用いることにより、追従されているラ
インのどの部分がまだデジタル化されなければならない
かを決定し且つライン追従システム４にこれらの諸部分
をデジタル化するように進行することを命令することが
できる。

第５図は、ライン１４又はライン追従システム４によっ
て実行され得る他のラインを追従するための１つのプロ
セスを説明するフローチャートである。低分解能カメラ
８４は、オペレータによって用いられてライン１４の一
部分のイメージをモニタ３４の上に位置決めするのが一
般的である。

と言うのは、低分解能カメラ８４は、比較的大きなフィ
ールド８８を見るため、オペレータが走査ヘラ）’３８
’を適当に移動することによってモニタの所望の部分に
位置決めすることが非常に簡単であるためである。この
段階において、オペレータはこの部分をカーソル７２に
できるだけ近く位置決めするのが好ましい。次に、オペ
レータは高分解能カメラからのビデオ（所望に応じて限
界値となっている）をオンにして、カーソルが第１図に
示すように部分７１の上に置かれるように走査ヘラ１３
８を位置決めする。このプロセスの斯かるステップは、
第５図にＳＥＬ　−Ｐで表わされている。

このＳＥＬ　−Ｐは、点Ｐの選択を意味する。次に、オ
ペレータは、デジタル化ボタン６４を押すことにより、
コンピュータ２２に対してフレームを凍結し且つ点Ｐを
中心にしているスクリーン上に表示されたイメージのマ
トリクス表示を記憶することを命令することができる。

そして、このステップは、図面にＦＦ　−Ｐとして識別
される。また、デジタル化ボタン６４を押すと、これに
応答して、コンピュータは進行して、ライン１４の中心
点を点Ｐの近くに位置させる。そして、このステップは
ＣＰ　−Ｐとして識別されている。次に、コンピュータ
は点Ｐの近くの中心点の位置の二進法表示を記憶する。

次に、オペレータは、指押し車６０及び６２を適当に移
動せしめることによって別の点Ｐ＋１ｆライン１４の上
に置くことがデジタル化ボタン６４によって、コンピュ
ータに点Ｐ＋１の回りのイメージを発生し且つ凍結する
ことを命令し、点Ｐ＋１の近くのライン１４上の中心点
の位置を計算し、この中心点の位置のデジタル表示を記
憶することができる。この点Ｐ＋１はライン５図内に識
別され第１１図に示されている。次に、コンピュータは
、点Ｐ＋１の回りの領域におけるライン１４の厚さを計
算し、この結果を記憶する。点Ｐ＋１の近辺におけるラ
イン１４の厚さを計算するプロセスは以下に説明される
。

コンピュータ２２にライン１４上の２点をデジタル化さ
せることの他に、第１１図に見られる最初の２点Ｐ及び
Ｐ÷１は、一旦活性化されると自動的になるのが普通で
ある後続のベクトル進行モードにおいてオペレータがコ
ンピュータにどの方法でライン１４を進んで行ってほし
いかをコンピュータに知らせる。この最初の２点Ｐ及び
Ｐ＋１は、オペレータがジョイスティック６８あるいは
指押し車６０又は６２を適当に動かすことによって手動
で選択するのが普通であるが、この同じ機能を達成する
のに他の自動的あるいは半自動的手段音用いてもよい。

例えば、前に記憶された情報、例えば、磁気テープ又は
磁気ディスクによって２点を選択してもよくあるいはキ
ーボード５９によって斯かる開始点の座標をコンピュー
タ２２に入力してもよい。

第５図においてＶＡ−Ｐ＋２と表示された自動ベクトル
進行モードは、オにレータがベクトル進行ボタン６６を
押して、これによりコンピュータ２２に信号を送り、コ
ンピュータがステップ７９によって示されるように点Ｐ
から点Ｐ＋１へのベクトルを計算し、適当な信号をＸ−
Ｙモータ５０及び５２に送ることにより走査へノド３８
に対してベクトルの方向に移動するように命令すること
によって始動する。走査ヘッド３８がオシレータがコン
ソール３０全通してコンピュータ２２に送られた命令に
よって前に選択されたある「コート９」距離だけ移動す
ると、高分解能カメラのフィールドは点Ｐ＋２１＆：中
心に置かれ、上記ポイントのイメージがモニタ３４の上
にカーソル７２のすぐ下に表示される。しかし、本発明
の一実施例では、走査ヘラ）”３８はここに停止しない
。次に、コンビエータは、点ｐ＋２ｆ：中心に置かれた
時にカメラ８２によってできたイメージのフレームのデ
ジタル描写を自動的に発生し且つ記憶し、コンピュータ
２２は、点Ｐ＋２がライン１４に重なるかを即ちライン
１４に当たるかを決定する。点Ｐ＋２がラインにあたる
ため、コンピュータは点Ｐ＋２の近くのラインの厚さを
決定する。この厚さが所定の公差範囲内にある場合、コ
ンピュータは点Ｐ＋２の近くの中心点を計算し且つこの
中心点の座標を記憶する。次に、コンピュータは間引き
計算を実行し、これにより前に記憶された点、即ちこの
場合は点Ｐ＋１がラインを適切にプロットするのに必要
か否かを求め、必要でない場合、点Ｐ＋１の座標をメモ
リから削除する。次に、ライン追従システム４は、今回
は第５図においてループ１９９によって示されたステッ
プを繰り返すが、Ｐ＋−３の部分に向かって進行する時
且つ点Ｐ＋３に相当するループが完了すると、コンピュ
ータは走査ヘット３３８全点Ｐ＋４に自動的に向ける。

上記の計算がなされる間、走査ヘッドか点Ｐ＋２あるい
はＰ＋３において待機しないことを銘記すべきである。

第１１図に示す点Ｐ＋４がライン１４に当らないため、
コンピュータ２２は、調査オペレーション８１を実行し
て、これにより点Ｐ＋４の近くのＰ＋４ｎと識別される
他の点がライン１４に重なるか否かを決定する。光学走
査ヘッド３８がラインの終り（ＥＯＬ）にまだ達してい
ないため、１つの斯かる点Ｐ＋４６がライン１４の上に
重なる。第１３図の点Ｐ＋Ｙの場合と同じようにして、
コンピュータ２２がラインの上に重なる点Ｐ＋４ｎ全見
つけられなかった場合、これは、コンピュータがライン
の終りに達したかあるいはラインの中に大きなギャップ
が存在していることを示すのが普通であるが、いずれの
場合、コンピュータは走査ヘッド３８の移動を停止し、
オペレータに次に何をすべきかを問い合わせる。本件の
場合、コンピュータは次に、点Ｐ＋４６の回りのライン
の厚さを計算し、この厚さが点Ｐ＋１の領域において前
に計算されたライン１４の標準厚さに対して相対的な所
定範囲内にある場合、コンピュータは点Ｐ＋４６の近く
のライン１４上の中心点を計算し、その座標を記憶する
。この厚さがこの範囲内にない場合、コンピュータは、
中心点計算を行なわず、その代り、後に説明する理由で
もって、ライン１４の中心点であるかの如く点Ｐ＋４６
　ｋ処理し、それを記憶する。次に、コンピュータは、
間引きオペレーションを実行し、これにより前に求めた
点、即ちこの場合は、点Ｐ＋３の近くの中心点がライン
１４をプロットするのに必要か否かｔ求める。例えば、
点Ｐ＋２、Ｐ＋３及びＰ＋４の近くの中心点がほぼ直線
のライ、ンのセグメントの中に存在する予定であった場
合、終りの諸点だけがライン１４の対応の部分をプロッ
トするのに必要であり、従って、点Ｐ＋３の記ｉｔ削除
することができる。

この間引きステップの後、コンピュータは自動的に走査
ヘッド１３に対して、点Ｐ＋３あるいはＰ＋３が記憶か
ら削除された場合Ｐ＋２のそばの中心点と点Ｐ＋４４の
そばの中心点との間のイクトルによって求められた方向
に且つ所定のコード長さに等しいＰ＋４６のそばの中心
点からの距離だけ第１１図において点Ｐ＋５として識別
され示されている別の点に移動することを命令する。こ
の自動ヘラトル進行モードは、第４レータがコンピュー
タに対シてコンソール３０の制御によって停止すること
を命令するまであるいは走査ヘッド３８があるラインの
終りあるいはこのライン中の大きなギャップに達するま
で継続する。一方、ライン追従システム４はライン１４
をデジタル化することを続ける。

第６図は、点Ｐを中心にしたライン１４の一部分の高分
解能カメラ８２によって生じたフレーム９９を示してお
り、この図において、選択された諸部分がそれらのそれ
ぞれのＸ−Ｙ座標によって識別されている。第７図は、
第６図のフレームを表わすためにコンピュータ２２内に
おいて形成されたマトリクス９７ｔ−示しており、フレ
ーム９９によって示されるフィールビ８６の４２０列に
相当するＹｏからＹ４２０として識別される列を有して
いる。しかしながら、ここで了解すべきことは、マトリ
クス４７は、高分解能カメラ８２の画素の全ての列に対
して１つの列を含む必要がないことである。例えば、所
望に応じて、カメラの画素の２列毎に１列を含むことが
でき、４２０列より多い列あるいは少ない列を有する高
分解能カメラを用いることができる。この場合は、相当
する数の列を第７図のマトリクスに用いることができる
。

各列には、カメラのフィールドの各対応列におけるイメ
ージの遷移の位置を表わす多数のあるいは一連の数が存
在している。例えば、ライン１４が黒であり白いシート
の上に刻まれると仮定すると、カメラ８２のフィールド
における列に相当するマトリクス９７の任意の列におい
てシートのイメージが白から黒に変化するあるいは黒か
ら白に変化する遷移が存在し、これは、ライン１４がカ
メラのフィールドにおける任意の列に交差する領域に相
当する。ライン１４はフィールド８６における列Ｙｏか
らＹ、１のどれにも交差しないため、第７図のマトリク
スの対応の列には遷移エントリが何も存在せず、数「０
」がコンピュータによって各列ＹｏからＹｎ、、、１内
の第１位置に書かれる。ライン１４は、遷移がＸ位置Ｘ
ａにおいて列Ｙｎにおき。

この結果、数ＸｅＬが列Ｙｎの第１位置に書き込まれる
ようにするために座標（Ｘａ、Ｙｎ）を有する点におけ
る列Ｙｎに交差する。列Ｙｎの第２位置において、数「
０」が書き込まれ、これにより、前の遷移Ｘａが列Ｙｎ
においておきる最後の遷移であること金示す。

コンピュータは、マトリクスの任意の列に入れられる（
エントリされる）第１非ゼロ数を、イメージが白から黒
への遷移を直前になすかあるいはライン１４がフィール
ド９の左手コーナから発する場合の列Ｙ４２。と同じよ
うにして数が「１」である場合に黒であるカメラのフィ
ールド８６の対応列におけるＸ座標位置であると見なす
ように更にプログラムサレる。コンピュータはまた、任
意の実行における第２非ゼロエン）　ＩＪ　ｔ−１黒白
遷移の位置として見なすようにプログラムされる。フレ
ーム９９は、列Ｙｎ＋１におけるＸｂにおける白黒遷移
、Ｘｓにおける白黒遷移、及びＸａにおける黒白遷移を
示しており、このことは、第７図のマトリクス列Ｙｎ＋
１及びＹｎ÷３に入力された数によって示される。上記
に示されるように、遷移の種類、即ち、白黒遷移かある
いは黒白遷移かは、特定の列へのエントリの順序によっ
て示され、任意の列では、奇数位置への非ゼロエン）　
ＩＪは、白黒遷移（Ｘ座標位置を有する場合の黒点の位
置）ｔ−示し、ある列の偶数位置への各非ゼロエントリ
は、黒白遷移を示し、これらの非ゼロエントリに続＜印
」エン）　ＩＪは、これ以上遷移がないことあるいは任
意の列へのエントリがないことを示す。

第８図は、フレームグラピング回路１０７と及びカメラ
８２によって生じたビデオ信号を第７図のマトリクスに
変換するライン追従システム４内の限界回路１５０のブ
ロック図である。このビデオ信号は、フィールド８６の
各列の開始に対応するビデオ信号の各セグメントの初め
において倒立水平同期パルスを含みフレームの終りを示
す垂直同期パルスを含む標準型であり得る。第８図の限
界回路１５０は、比較器１１（ｌ含んでおり、この比較
器１１０は、カメラ８２からビデオ信号を入力１１２に
受け、これｙ（Ｊテンシミメータ１１４によって確立さ
れた限界電圧と比較し、これによりビデオからの入力が
この限界レイルより下かあるいは上かを示すデジタル信
号がこの比較器の出力に生じる。

この限界レベルは、シートの空白部分に相当するビデオ
信号の電圧とライン１４が刻まれるシートの部分に相当
するビデオ信号の電圧との間のレベルにセットされる。

このポテンショメータの所望のセツティングは、ライン
１４の黒さ、しみ等のシー）　上ｏ背景マークの黒すレ
ベル、コーヒーをこぼしたような後、あるいは不完全な
消去等の要因に依存し、従って、ポテンショメータ１１
４は、限界が斯かる背景マークに相当するビデオ信号の
上になるようにセットされるべきである。第８図の略図
は、ポテンショメータが比較器１１０に対する限界しは
ルをセットするの罠用いられていることを示しているが
、他の型式の制御装置を用いてもよい。例えば、キーボ
ード９５９ｆ：通して限界、しイルをコンピュータ２２
にエントリすることがでキル。尚、コンピュータは、キ
ーボードエントリに比例する電圧を発生するように且つ
この電圧をポテンショメータ１１４による電圧の代りに
比較器１１０に適用するようにプログラムされる。

比較器１１０によって生じたデジタル信号は、エツジ検
出器１１６のトリガ入力１１５に供給され、この検出器
１１６は、限界ビデオ信号が白黒遷移あるいは黒白遷移
を行なった時に検出し、パルスミ０Ｒゲート１１７及び
遅延回路１２７全通してフレームメモリ１１８の書込み
人力１２９に送る。このエツジ検出器１１６は、コンピ
ュータが第７図に示される型式のマトリクスを発生した
い時にコンピュータからの適当な信号によって入力１９
５においてイネーブルされる。斯かるマトリクスは、各
突出点、例えば、第１４図に示す点Ｐ＋２及びＰ＋３に
おいて発生されるのが普通である。

ビデオ情報の比較器１１０への送出及びエツジ検出器１
１６の応答と同時に、ビデオ信号１１２の前の倒立水平
同期パルスによってクリアされた画素カウンタ１２２は
、ビデオタイミング回路１０９のクロック出力１２４に
よって生じたパルスによって繰り返し増分される。尚こ
のビデオタイミング回路１０９は、カメラ８２における
画素のマトリクスの任意の列における１つの画素に対応
するビデオ信号の各部分に対してパルスを発生する。こ
の画素カウンタ１２２は、フレームメモリ１１８のデー
タ入力１２５に出力する。そして、エツジ検出器１１６
によって生じたパルスは書込み人力１２９に出力するた
め、エツジ検出器１１６が遷移を検知すると、これによ
り、フレームメモリ１１８は画素カウンタ１２２によっ
て生じた遷移のＸ座標位置全メモリに書き込む。斯かる
Ｘ座標位置数は、Ｘａ、Ｘｂ、Ｘｄ。

Ｘｅあるいは第７図のマトリクスにおける他のエントリ
であり得る。この遅延回路１２７は、５０ナノ秒台の遅
延であり、予想できないレース状態（乱調状態）によっ
て生じたかもしれない計数をフレームメモリ１１８が読
み出す前にカウンタ１２２が現在の計数を完了する時間
を有するようにするためにフレームメモリへの書込み信
号を遅延せしめるのに用いられる。

各遷移のＸ座標位置の他に、フレームメモリは、Ｙ座標
部ち列アドレス及び各列内の位置アドレスを要求し、こ
れによりフレームメモリは、各遷移に対応する画素カウ
ンタ１２２によって生じた計数アドレスをどこに記憶す
るかを知る。このアドレス指ＱＭ能は、バイトカウンタ
１２６、；＞インカウンタ１２８、及びバッファ１３０
によって実行される。

このラインカウンタ１２８は、ビデオタイミング回路１
０９によって生じた各垂直同期信号によってクリアされ
、且つ、ビデオタイミング回路１０９によって生じた各
水平同期・ぞルスによって増分され、この後フレームメ
モリ１１８によって読み出すためにイぐツファ１３０に
その計数出力を送る。ラインカウンタ１２８によって生
じた計数は、第６図の列Ｙ。

からＹ４２０　を表わす。このバイトカウンタ１２６は
、各倒立水平動機パルスによってクリアされ且つエツジ
検出器１１６によって生じた各遷移信号によって増分さ
れ、且つＯＲゲー）１１７’ｅ径由して送られ、これに
よりバイトカウンタ１２６は、画素カウンタ１２２によ
って生じたＸ座標数が第７図のマトリクスの各列内のど
の位置に記憶されるべきであるかを示す。

例えば、ビデオ信号１１２が、カメラ８２における画素
のＹｎ＋３列からの情報を変換しようとしている場合、
ラインカウンタ１２８は、計数Ｙｎ＋３ｔ−有し、バイ
トカウンタは１の計数を有し、画素カウンタは、ゼロか
ら上に計数全開始しようとする。

そして、画素カウンタ１２２が、数Ｘｅに計数した場合
、エツジ検出器は、遷移を検知し且つ書込み信号ヲフレ
ームメモリ１１８に送り、これにより、数Ｘｅはフレー
ムメモリ１１８の列Ｙｎ＋３における第１位置に書き込
まれる。短時間の後、ビデオ信号は、Ｘ座標位置Ｘａに
おける黒白遷移を示し、エツジ検出器は、書込み・ぐル
スをフレームメモリ１１８の方向に送り、増分信号をバ
イトカウンタ１２６に送る。殆んど同時に、画素カウン
タ１２２は、Ｘａ計数をその出力にレジスタし、とのＸ
ａ計数は、遅延回路１２７によって定められた短い遅延
の後に、フレームメモリ１１８の列Ｙｎ＋３における第
２位置に書き込まれる。

第７図のマ）ｌクスにおいて、最後の非ゼロＸ座標エン
トリの後に各列内にはゼロエントリも存在する。このゼ
ロエントリは、カウンタ１２２が倒立水平同期パルスに
よってクリアされた時になされる。この倒立水平同期パ
ルスは、反転ゲート１４２に入力し、このゲート１４２
は、フレームメモリ１１８の書込み人力１２９をＯＲゲ
ート１１７及び遅延回路１２７ヲ通してトリガする。こ
の水平同期パルスはまた、バイトカウンタ１２６ヲ増分
する機能を果たし、これにより、最後の非ゼロエントリ
の後にゼロエントリが第７図のマトリクスの各列におけ
るある位置に書き込まれる。遅延回路１２７より僅かに
大きい遅延回路１３１によって以下のことが確実に行な
われる。即ち、ゼロエントリがフレームメモリ１１８内
の適当な位置においてなされるまでバイトカウンタ１１
９はクリアされないことである。ここで銘記すべきこと
は、画素カウンタ１２２によって与えられたＸ座環位置
情報及びこれに続くゼロエントリのみがフレームメモリ
１１８に実際に記憶されること、Ｘ座標情報がフレーム
メモリ１１８内のメモリブロックの後続の列に記憶され
るため、Ｙｎ列数は、実際には記憶されないがコンピュ
ータには知られること、及びコンピュータは、メモリブ
ロックにおける第１の斯かる列のアドレスを知り且つ第
１列に関する各列を参照することである。

コンピュータが第６図において表示されたライン１４０
部分に相当する第７図のマトリクスを発生した後、コン
ピュータは点Ｐｎに近い中心点ＣＰ　−Ｐｎ’ｉ求める
ように進行する。点Ｐｎは、第６図のフィールド８６及
びフレームの中心であり、このフレームがそニタ３４に
表示される予定であった場合、カーソル７３は点Ｐｎｔ
−示す。点Ｐｎに近い中心点の座標を求めるには、コン
ピュータは、フレーム全半分に分割しくこの場合列Ｙｉ
＝２１０）且つ点Ｐｎを通過する第６図の破線で表わす
水平ライン１７１の長さを計数する。この計数を実行す
るためには、コンピュータは、上記水平ラインの一方の
終点に相当する列Ｙ１における白黒遷移のＸ座標位置及
び水平ラインの他方の終点に相当するラインＹ１におけ
る黒白遷移のＸ座標位ｔ’を示すマ）　ＩＪクス９７の
列Ｙ１に記憶されたＸ座標数ＸｇからＸ座標数ｘｆを引
く。次に、コンピュータ２２は、点Ｐｎを通過し、ライ
ン１４の境界において終成する第６図において破線で表
わされる垂直ライン１５１の長さを求める。

第９図は、このラインの長さを求めるためのアルゴリズ
ムを示している。第４に、変数ＹｂがＹｌ、即ち点Ｐｎ
のＸ座標に等しくなるようにセットされ、Ｘ座標はＸｌ
に等しくなる。次に、三角形１５５によって示されるよ
うに、コンピュータは列Ｙ１のすぐ下の列Ｙｂ÷１ｔ−
調査し、これにより点Ｘ１が入る白黒遷移及び黒白遷移
に相当する２つのエントリが存在するか否かを求め、存
在する場合は、垂直ライン１５０が列Ｙｂ÷１において
終了しないことを示すものである。この場合、コンピュ
ータは次に列Ｙ１の下の第２列を調査し、これにより数
Ｘ１が入る白黒遷移及び黒白遷移に相当するエントリが
存在するか否かを求め、コンピュータがこの条件が満足
しない第１列、即ち本件の場合では列Ｙ１＋３に至るま
でこの処理を続ける。次に、三角形１５７及び四角形１
６０によって示されるように、コンピュータは列Ｙ１の
上の諸列を各斯かる列に対してＹ１２増分せしめる順序
で調査することを開始し、ライン１５０が点Ｐｎの上で
終成する所の列を求める。第６図に示す場合は、この上
部列はＹｌ−１であり、これは列Ｙ１の１列上の列であ
る。最後に、コンピュータは、　Ｙｂの最後の増分され
た値からＹｌの最後に増分された値を引くことによって
ライン１５１の長さを求める。次に、コンピュータは、
垂直ラインと水平ラインの短い方を求め、点Ｐ＋ｌの回
りのライン１４０部分において前に計算されたと同じよ
うにしてこの短い方のラインに沿った中点を計算する。

ただし、短い方のラインの長さはライン１４に対する標
準的な厚さよりかなり短くならないというのが条件であ
る。この標準的厚さを計算するために、コンピュータ２
１は、先ず点Ｐ＋１’ｉＪ過し且つライン１４によって
境界をなしている垂直ラインの長さを計算し、次に、点
Ｐ÷１を通過し且つライン１４によって境界をなしてい
る水平ライン長さを第６図に示すような且つ点Ｐ＋１の
所で述べたような方法でもって計算する。次に、コンピ
ュータは、式Ｔ＝ＶＸＨＶ２＋Ｈ２によって点Ｐ＋１の
近辺におけるライン１４の実質的に正確な厚さを計算す
る。尚、Ｔは厚みであり、■は垂直ラインの長さであり
、Ｈは水平ラインの長さである。

点Ｐｎ全通過する短い方のラインが許容される場合、そ
の中点は、ただ適当な中心点であっても点Ｐｎのそばの
中心点ＣＰ　−Ｐｎとしての機能を果たし、考慮された
中心点の座標がコンピュータによって、即ち、この点が
ライン１４の小さい部分を表わすのに必要であり且つ後
続のライン間引きオはレーションにおいて削除されない
場合、先ず仮メモリに、後にディスクユニット２６内の
ディスクに記憶される。一方、水平ラインと垂直ライン
の短い方が短かすぎる場合、コンピュータは、標準厚さ
に対して特定の相対的厚さ範囲内にある場合のこれら２
つのラインの長い方のラインを用いて、この長い方のラ
インに沿った中心点を計算し、これを次に一時的に記憶
し且つあるいはディスクメモリユニット２６に更に永久
的に記憶することができる。

第１０図は、第６図に示されたライン１４の部分１６９
及びカメ２８２によって生じた別のフレーム１７５内に
含まれるライン１４の別の部分即ちフォーク１７０を示
している。フレーム１７５は、点Ｒｋを中心に置かれて
おり、この点Ｐｋの位１は、前の２つの中心点１６５と
１６７とのベクトル及び標準コード長さによって決定さ
れている。そして、この図は、中心点計算プロセスにお
ける２つのステップを示している。Ｐｎの近くの中心点
の計算と同じようにして、Ｐｋのそばの中心点の計算は
、示された型式のマトリクスが発生してフレームを表わ
し、コンピュータ２２が点Ｐｋ２通過し且つライン１４
内に含まれている水平ライン１７２の長さ及び点Ｐｋを
通過し且つライン１４内に含まれている垂直ライン１７
４の長さを求める時開示する。しかしながら、−各ライ
ンが標準ライン厚みよりはるかに大きな長さを有するこ
とをコンピュータが発見すると、コンピュータは点Ｐｋ
をその領域におけるライン１４の中心点として扱い、点
Ｐｋの座標全ライン１４の別の小部分を表わすものとし
て記憶する。例えば、中心点計算に用いられるラインの
許容ライン長さに対するカットオフは、標準ライン厚さ
の約１．５倍にセットされ得る。コンピュータ２２が水
平ラインと垂直ラインの短い方のライン（この場合はラ
イン１７２）の中心点を求めるように進行しない理由は
、参照数字１７６に示されるこの中心点が点Ｐｋよりラ
イン１４のフォーり１７０の実際の中心点からの方が遠
いと仮定されるからである。点Ｐｋを中心点として扱か
つ念後、ライン追従システム４は、点Ｐｋと前の中心点
１６５のベクトルがこの方向に向くためにフォーク１７
０を追従するように進行する。斯くして、中心点計算は
、進行し第５図にお′いて引用された調査プロセス８１
は、斯かる中心点計算と調査機能の他Ｋ、ライン追従シ
ステム４を助けて、第１０図に示すような交点における
ライン追従方向を選択する。

コンピュータがフォーク１７０ヲ調査し且つライン１４
をこのルートに沿ってその終りまで追従した後、オはレ
ータはフォーク１７７をデジタル化するために、第５図
に示されるライン追従プロセスを繰り返すことができる
。今回は、フォーク１７７から始まり、フォーク１７０
と１７７の交点から進んで行く。

第１１図は、ライン１４の部分７１を示し且つ第１２図
と共に、第５図において示されるプロセス管示す。この
プロセスは、ライン追従システム４が極端に湾曲したセ
グメント８３を含む部分７１ｔデジタル化する時に用い
るプロセスである。第１図及び第４図に関して論じたよ
うに、オペレータは、ジョイスティック６８及び指押し
車制御装置６０及び６２を適当に動かすことにより点Ｐ
及びＰ＋ｌを手動で選択することができ且つコンソール
３０のボタン６４を押すことによりコンピュータに信号
を送って点Ｐ及びＰ＋１のそばの中心点を突き止め゛る
ことかできる。尚この中心点の計算は第９図及び第１０
図に示されたと同じようにして実行される。次に、オ硬
レータはコンソール３０のベクトル進行ボタン６６を押
すことによって、走査ヘッド３８を点Ｐのそばの中心点
から始まり点Ｐ＋−１のそばの中心点を通過するベクト
ルによって決定された方向に自動的に進行させることが
できる。走査ヘットａ３８が点Ｐ＋ｌから１標準コード
長さに等しい距離である点Ｐ＋２を中心に置かれると、
フレームが発生して第７図に示す型式のマトリクスに変
換され、点Ｐ＋２に近い中心点が上記のようにして計算
される。次に、走査ヘッド３８は点Ｐ＋ｌのそばの中心
点から始まり点Ｐ＋−２のそばの中心点全通過し点Ｐ÷
２から１標準コード長さだけ離間されたベクトルの方向
にある点Ｐ＋３１通過するように向けられる。次に、コ
ンピュータは、点Ｐ÷３のそばの中心点を上記の様式で
もって求める。そして、ここで銘記すべきことは、この
場合、中心点は点Ｐ＋３’ｉ通過する垂直ラインの中点
であることである。即ち、垂直ラインはそれぞれの水平
ラインより短いためである。

次に、コンピュータは、走査ヘッドヲ点Ｐ＋２のそばの
中心点と点Ｐ＋３のそばの中心点とのベクトルに基づい
た通常の方法によって進行させ、−標準コード長さの後
に、カメラ８２は、点Ｐ÷４のすぐ上を通過する。ここ
で銘記すべきことは、Ｐ＋３のそばの中心点と点Ｐ＋４
との距離及び点Ｐ＋４６のそばの中心点と点Ｐ＋５の距
離は、説明の目的で第１１図において大きくなっている
が、ライン追従システム４の実際のオペレーションにお
いて、点Ｐ＋４等の突出点と点Ｐ＋３のそばの中心点と
の距離は点Ｐ＋３とＰ＋２のそばの中心点との距離及び
点Ｐ＋５とＰ＋４６のそばの中心点との距離並びに各突
出点Ｐ＋Ｎ並びに各突出点Ｐ＋Ｎと前の中心点との距離
と同じである。カメラ８２が点Ｐ＋４を中心にしたイメ
ージのフレームを発生した後、フレームグラバ１０７は
、第７図に示す型式のマトリクスを形成し、次にコンピ
ュータ２２は、このマトリクスにおける中間水平ライン
におけるエントリヲレビューし、マトリクスの中点のＸ
座標であると仮定された点Ｐ＋４のＸ座標、即ち２５０
行マトリクスに：：？ける数１２５が、白黒遷移エント
リと次に続く黒白遷移二ントリとの間にないことを認識
する。その結果、コンピュータは、点Ｐ＋４がライン１
４に重ならないこと即ちライン１４に当たらないことを
知る。次に、コンピュータは第１２図会体だけでなく第
５図におけるステップ８１によって示されている調査プ
ロセスを行う。このプロセスは、コンピュータが点Ｐ＋
４を超えて短い距離だけ点Ｐ＋４１の方に見る時に開始
する。即ち、ベクトル２６１によって示される方向であ
る。このベクトル２６１は点Ｐ＋４　ｔ−求めるのに用
いられた前の２つの中心点から発している。このステッ
プはまた、第１２図において「リーチ」と呼ばれている
。そして、点Ｐ＋４とＰ＋４１との標準到達距離は、例
えば、前に求められたラインの標準厚さの０．７倍に等
しい。正確な到達距離は、調査プロセスにとって重要で
ないが、標準厚さあるいは点Ｐ＋４の近辺のライン１４
の実際の厚さより小さくすべきである。これは、ライン
が点Ｐ＋４を越φイ日／３＄　／　Ｉｆ　二Ｔｏ：ｌｉ
　ｌ　日す２カーｎ７すＣ１Ｉｆ　憑Ｔｒ　Ｉｆ通過す
る場合特定のリーチがこのラインを飛び越えることがで
きないようにするためである。

第１リーチの後、コンピュータは、上記の様式でもって
マトリクスをレビュすることにより、点Ｐ＋４１がライ
ンにも重ならないことを検知し、ステップ７３によって
示されたように、点Ｐ＋４から時計方向の標準弧長であ
る点Ｐ＋４２２突き止める。

この標準弧長は、到達距離にほぼ等しい点Ｐ＋４とＰ＋
４２との分離距離に相当する。コンピュータが、点Ｐ＋
４２がライン１４に重ならないことを検知すると、コン
ピュータは、点Ｐ＋３のそばの中心点と点Ｐ＋４２との
ベクトル２５５によって示される方向に一標準到達距離
だけＰ　＋　４２　ｆ越えて点Ｐ＋４３に到達し、コン
ピュータが、点Ｐ＋４３がライン１４に当たらないこと
を検知すると、コンピュータはステップ７５によって示
されたように、点Ｐ÷４から点Ｐ＋４４への反時計方向
圧−標準孤、長を調査し、これによりライン１４にあた
るか否かを求める。コンピュータが、点Ｐ＋４４がライ
ンに当たらないことを検知すると、コンピュータは、点
Ｐ＋４５に到達し、コンピュータが、点Ｐ＋４５がまた
ラインに当たらないことを検知すると、コンピュータは
、両方向に点Ｐ＋４から９０度角だけこれまで走査した
か否かを求める。これは、第７図のマトリクスによって
表わされたフィールドの境界を示すからである。そして
、この調査オイレーションでは点Ｐ＋４１からＰ＋４５
は点Ｐ＋４から９０度角より少ない角だけスパンする。

この結果、コンピュータはステップ７７及びステップ７
３によって示されるように、点Ｐ＋−４から時計方向に
２つの標準弧長を調査し点Ｐ＋４６に突き止める。次に
、コンピュータは、点Ｐ＋４６がライン１４に当たるこ
とを検知し、第１０図に示される通常の方法によって点
Ｐ＋４６のそばの中心点を計算するように進行する。点
Ｐ＋４６がライン１４に当たることを検知するためには
、コンピュータは先ず、点Ｐ＋４に対して相対的な点Ｐ
＋４６の位置の知識即ち、マトリクスの中心点から点Ｐ
÷４６のＸ−Ｙ座標を計算する。次にコンピュータは、
点Ｐ÷４６のマトリクスにおける７列をレビュし、これ
により、白黒エンドＩＪ及び点Ｐ＋４６のＸ座標をス・
ξンする次に続く黒白エントリが存在するか否かを求め
る。この場合、これは当たりを示すことになる。

ライン追従システム４がまだラインの終りに到達してい
ないため、コンピュータは次に、標準ベクトル進行モー
ドに切り換えられ、これにより、コンピュータは走査ヘ
ット３８に命令して１点Ｐ＋３のそばの中心点から始ま
り点Ｐ＋４６のそばの中心点を通過するベクトルによっ
て決定される方向に且つ標準コード長さに等しい距離だ
け移動せしめる。そしてカメラ８２は点Ｐ＋５のすぐ上
を通過する。点Ｐ＋５はまた、ライン１４に当たらない
ため、コンピュータは、第１２図に示される調査プロセ
スを実行し、最終的に、点Ｐ＋５６のそばの中心点を求
める。

第１１図に示すように、ライン１４は、点Ｐ＋３と点Ｐ
＋５６のそばの中心点との間のセグメント８３において
約９０度の旋回を行なっており、この鋭角の旋回により
突出点Ｐ＋４及びＰ＋５はラインから大きくはずれた。

しかしながらこれにも拘わらず、走査ヘッド３８は、こ
の鋭角の旋回においてライン１４に追従し且つ中心点を
突き止めることを継続しておシ、ベクトル進行モードに
おいて選択された次の点即ちＰ＋６は、ラインに重なっ
ておシ、したがって調査オイレーションは必要ではなく
、第１０図に示すような標準中心点計算のみが必要とな
る。

このベクトル進行プロセスは、走査ヘッド３８が第１３
図に示すようにライン１４の端部９３を越えて点Ｐ＋Ｙ
に到達し、コンピュータが第１２図に示す調査アル！リ
ズムに飛び越すまで継続する。しかしながら、点Ｐ＋４
及びＰ＋５について行なわれた調査オイレーションの結
果と異なシ、コンピュータは、点Ｐ÷４から両方向に９
０度スパンする点Ｐ＋Ｙ１からＰ＋Ｙ１７を調査するた
め、ライン１４に当たる点を突き止めることはしない。

従って、コンピュータは、ライン１４の端部に到達した
ことを仮定し、走査ヘッド３８の運動を停止し、オペレ
ータに次にすることを尋ねる。第１３図の説明において
、以下のことが示されている。

即ち、点Ｐ＋Ｙについて調査された１７個の点が存在す
るが、この特定の数は、調査フィールドの角度境界を図
示する目的のみに意図されておシ、走査ヘッド１３がラ
インの終シに達したことを求めるためにＰ＋Ｙ等の点を
中心にした孤における１８０度全体の中で正確に１７個
の点が調査されなければならないことを意味するもので
はない。

第１４図は、第１１図に示すラインの部分に沿ってライ
ン１４を追従する時の走査ヘラｌ−＃３８の運動を示す
。走査ヘラｒ３ｓは、例えば、点Ｐから点Ｐ＋１に手動
で移動するため、走査ヘッド３８のこれらの２点間の移
動のコースは、可変であシ、特別に重要な物ではなく、
破線１３１によって全体的に示されている。次に、コン
ピュータは、突出点Ｐ＋２の座標を求め、走査ヘッド３
８のためのコースをプロットし、これによシ、カメラ８
２は、最終的に点Ｐ＋２の上を通過する。点Ｐ＋ｌは手
動で選択されたため、走査ヘット９３８は、コノビュー
１が点Ｐ＋２へのコースをプロットしている間に休止位
置にあシ、旋回を行う点までまっすぐに進行することが
でき、即ち、本発明の第１実施例では、点Ｐ＋−２等の
次の突出点に先行するＰ＋２−’等の点に進行する。点
Ｐ　＋　２−’及び点Ｐ＋２は、点Ｐのそばの中心点か
ら始まシ且つ点Ｐ÷１のそばの中心点を通過するベクト
ルの方向にほぼあシ、カメラ８２の移動のこのコース忙
よって、走査ヘッドが点Ｐ＋２を通過する時上記イクト
ルの方向に且つ所定の速度でもってほぼ移動することを
意味する。走査ヘッド３８は点Ｐ＋１の所で休止状態に
あったため、特定の速度に加速し且つ小さい速度に減速
しなければならず、この小さい速度は、点Ｐ＋２″″Ｉ
においてゼロに近いかあるいは等しくなりこの点Ｐ÷２
−１において、走査ヘッド３８は点Ｐのそばの中心点と
点Ｐ４−１のそばの中心点とのベクトルの方向に点Ｐ÷
２に向かってはｔ丁直線に向かうようにコースを変える
。

そして走査ヘッド３８は再び加速を経験する。点Ｐ＋１
及びＰ＋２−′からの加速の割合は、走査ヘラｒ３８及
び他の関連移動部品の慣性によって制限され、走査ヘッ
ド３８が旋回す墨点Ｐ＋２−’の前の減速の割合もまた
、走査ヘッドの慣性によって制限される。そして、走査
ヘラｌ−＃３８がこの旋回をうまく切り抜けるようにす
るためにこの減速は効率的でなければならない。即ち、
この旋回の角度あるいは制動の角度が鋭角であればある
程、走査ヘラ）＃３８は旋回を行うまえにゼロ速度に近
い値に減速しなければならない。カメラ８２は、点Ｐ÷
２を通過し、フレームグラバが点Ｐ＋２の領域を中心に
して置かれた第７図に示す型式のマトリクスを発生した
後、コンピュータは、点Ｐ＋２のそばの中心点を計算し
、この中心点が点Ｐ＋２と等しくなく、従って、カメラ
８２は次の突出点Ｐ＋３を直接通過する適当な方向に移
動していないことを検知する。

コンピュータは、命令信号を第１５図に示すプロッタ制
御装置及びインターポレータ１３４に送ルことによって
走査ヘット９３８の移動を指示する。

このインターポレータ１３４は、対応する信号をバッフ
ァ１３６に送り、バッファ１３６は、Ｘ−Ｙモータ５０
及び５２にインターフェーススル。また、コンピュータ
は、位置センサ５６及び５８から走査ヘッド３８の位置
に関する情報を受ける。走査ヘット９３８の運動を指示
するプロセスにおいて、コンピュータは、プロッタ制御
装置及びインターポレータ１３４に、コンピュータが走
査ヘラｌ’に通過して欲しい諸点と座標に関する情報を
送シ、プロッタ制御装置は、各突出点を通過する時にコ
ンピュータが走査ヘッドに出して欲しい所望の角度及び
速度と共に各々の先行するあるいは後続の上文字付き点
、例えば、点Ｐ＋２−’、Ｐ＋２′及びＰ＋２“を計算
する。次に、プロッタ制御装置及びインターポレータ１
３４は、一連のパルスを発生し、このパルスはＸ−Ｙモ
ータ５０及び５２に送られる。これらのモータは、説明
の目的のために、ステッピングモータの種類となってい
る。そして、Ｘモータに送られたパルスの周波数及び全
数によって、速度のＸ成分が求まシ、Ｙモータに送られ
たパルスの周波数及び全数によって、速度のＸ成分が求
められる。これらの両方の成分は、走査ヘッド３８を所
望の様式でもって移動するのに必要な成分である。ヘッ
ト“が所望のコースを追従できるようにプロッティング
あるいはライン追従システムにおいて用いられるような
ヘラｒを加速及び減速する原理のこれ以上の説明につい
ては、米国特許第３，５１２，０６６号を参照すること
ができる。

コンピュータカッのフレームダ２ビングオはレーション
及び点Ｐ＋２、点Ｐ＋ｔのそばの中心点と点Ｐ＋２のそ
ばの中心点とのベクトル及び突出点Ｐ＋３の位置の計算
を完了するまでに、走査ヘッドは点Ｐ＋２を距離デルタ
だけ既に通過しておシ、カメラ８２は点Ｐのそばの中心
点と点Ｐ＋１のそばの中心点との間のベクトルのルート
に沿って点Ｐ＋２’に向かって進行している６次に、コ
ンピュータは次の突出点Ｐ＋３の座標及び走査ヘッドが
点Ｐ＋３を通過する時の所望の角度及び速度に関するデ
ータをプロッタ制御装置及びインターポレータ１３４に
送る。このことは好ましいことではあるが、コンピュー
タはこの情報を計算するとすぐにプロッタ制御装置及び
インターボレータ１３４に送る必要がなく、その代シ、
コンピュータは、プロッタ制御装置及びインターポレー
タ１３４にコース変化情報を送る前に任意の突出点を通
過した後任意の長さの時間だけ待つことができる。

コンビュータカ一旦コース変化情ｆｌ−７’ロツター制
御装置及びインターポレ・−夕１３４に送ると、このプ
ロッタ制御装置及びインターポレータがこの情報を処理
し、適当な信号をバッファ１３６に送るには短い期間で
すみ且つ、この適当な信号がバッファ１３６を通って０
波され且つＸモータ５０及びＹモータ５２を実、楕する
には短い時間ですむ、また、走査ヘッド３８が必要な旋
回をうまく切シ抜けられるようにするためにこの新しい
適当な信号を一旦受けると減速するのは短い時間で済み
、走査ヘッドがコンピュータがコース変（ｔＪＩ報ヲフ
。

ツタ制御装置及びインターポレータ１３４に送る時間か
らそのターニング速度まで十分に減速するのに様する時
間は、時間デルタダッシュによって示され、この旋回は
点Ｐ＋２“において開始する。点Ｐモ２“から、走査ヘ
ッドは、点ｐ　＋　３　＋＋　／に向かつてほぼ直ＭＫ
進み、特定の速度への加速を経験し、次に遅い速度への
減速を経験し、必要に応じて、走査ヘッドは点Ｐ＋３−
’において停止し、これによシ、必要な旋回をうまく切
シ抜け、これによシカメラ８２は所望の角度及び速度で
もって点Ｐ÷３の上を直接通過することができる。

再び前の場合について説明する。カメラ８２が点Ｐ＋３
を通過し且つフレームが凍結されマド、’）クスが発生
すると、コンピュータは再び、走査ヘッド３８が突出点
Ｐ＋４の方向に向けられていないことを検知し、点Ｐ＋
２の近くに修正された道に類似した方法でもって実線２
７９及び２８１に追従することによシそのコース全修正
する。点Ｐ÷４を通過した後、走査ヘッドの移動は、実
線２８３．２８５．２８７．２８９及び２９１によって
示される。

この時点までに、走査ヘッド３８は、第１４図に示され
るかなシ鋭角のカーブを追従してきておシ、ライン１４
がまっすぐになる点Ｐ＋７に近づく。

５点Ｐ＋７を越えたライン１４の直線部分の期間中、走
査ヘン）＋３８はまた、直線コースに追従し、コース変
化を必要としない、ライン１４及び第１４図に示される
プロセスに他の時間において追従された他のラインの直
線部分の期間中は、走査ヘッド３８は特に好都合となる
。と言うのは、このルーティングプロセスによって、走
査ヘッド３８は、突出点に停止しなくてもライン１４に
沿ってかなり早く進行することができるからである。こ
れは、これらの突出点は実際は中心点であるからである
。

例を挙げ且つ比較を行うと、ライン追従システム４の修
正された形において、走査ヘッド３８が突出点Ｐ＋−Ｎ
÷１が計算され且つこれらの計算がなされている間に各
点Ｐ＋Ｎに停止し且つそこに立往生するように指示され
且つこれらの計算がなされている間に走査ヘッドが各点
Ｐｎを通過し続ける第１４図に示された場合と異なって
コースがプロットされる場合は、修正されたシステムが
第１４図に示すライン１４の後者の部分等の直線を追従
する時、走査ヘッドは、各点Ｐ＋Ｎに停止し、従って第
１４図に示すプロセスよシ遅いライン追従速度を与える
。ここで銘記すべきことは、ヘッド３８等の走査ヘッド
の移動のコースを指示するためのこの修正されたシステ
ムは、適当な修正を有するライン追従システム４を用い
て第１４図に示された本発明の他の特徴の利点を利用す
ることによシ実施することができる。

本発明の第２実施例では、点Ｐ＋２−’と共に点Ｐ　＋
　３−’及び突出点に先行する他の全ての負の上文字を
有する点は、隣接の突出点に一致し、この場合、点Ｐ　
＋　２・”／Ｐ　＋３、Ｐ÷３’／Ｐ＋３、Ｐ＋−４−
’／Ｐ＋４及びＰ＋５−’／Ｐ÷５における旋回角度即
ち制動角度は、この場合、負のダッシュを有する諸点が
上記の突出点に先行する場合の第１実施例におけるよシ
もこの場合は小さくなる。負の上文字を有する諸点が隣
接の突出点に一致するこの場合は、二重ダッシュ旋回点
と後続の突出点との間のカメラ８２の運動のコースは、
破線２７３．２７５．２７７及び２７９によって示され
ておシ、カメラ８２の残シの運動は、第１実施例と同一
であるが、本発明の第２実施例における走査ヘッド３８
は、各突出点、例えば、Ｐ＋２、Ｐ＋−３において瞬間
的に停止するかあるいは少なくともかなシゆつくシ進む
ため、走査ヘラ）”３８はこの必要な旋回をうまく切シ
抜けることができる。しかしながら、第２実施例では、
コース変化情報が計算されている間は走査ヘッドはどの
突出点においても待絨しないのが普通である。従って、
例えば、点Ｐ＋３において瞬間的に停止した後、第２実
施例の走査ヘッド３８は点Ｐ＋３“において旋回し且つ
破線２７７によって識別されるルートに沿って進行する
前に実線２９７及び２９９によって識別されたルートに
沿って急速に進行する。

第１６図は、ライン追従システム４が通常は中心点であ
るデジタル化点の数を減じ即ち「間引き」するのに用い
られる間引きプロセスを示す。これらのデジタル化点は
、ライン１４を表わすためにコンピュータ２２によって
永久的に記憶される。

第１６図において、点Ｐ＋２０からＰ＋２５の点の全て
は、ライン１４の一部に沿った中心点であり、これらは
、上記に述べた通常の方法によって示される順序によっ
て計算された。各点の座標が計算された後、以下のプロ
セスが行なわれ、これによシライン１４の周囲部分を適
当に定めるのに前の点が必要か否かを求める。点Ｐ＋２
２が計算されたばかシであシ且つ点Ｐ＋２０が前の間引
きオにレーションによって生き残ったと仮定すると、コ
ンピュータは、点Ｐ÷２０から始まり点Ｐ＋２２を中心
に置かれた円３７０に対する正接を形成するライン３７
１の水平線等の別の線に対する相対的に角度及び点Ｐ＋
２０から始まシ他方の正接の反対の円３７０に対する正
接を形成している別のラインの角度を求める。コンピュ
ータ２２はまた、点Ｐ＋２０を中心にし且つ円３７６に
接しているライン３７２及び３７４の角度を計算する。

円３７０及び３７６を含む第１６図に示す各回の半径は
、与えられた中心点に先行し且つこれに続く２つの他の
中心点を接続するラインへの与えられた中心点から許容
される最大偏差をオイレータが確立するために選択され
た公差レベルに相当する。円の半径が小さければ小さい
程、公差が小さくなシ且つこれらの３つの点を囲むライ
ン１４の部分を表わすのに必要でない時その座標をコン
ピュータ２２のメモリから削除することができる前に与
えられた点は斯かるラインによシ近く接近しなければな
らない。

この間引きオペレークヨンを継続するには、コンピュー
タは次に、ライン３７１及び３７３によって画成された
角度に一致あるいは重なるライン３７２及び３７４によ
って画成されたセクタ内に角度が存在するか否かを求め
、存在する場合、点Ｐ＋２１は、このラインを表わすの
に必要ではなく、従ってメモリから削除することができ
る。次に、コンピュータは、第５図に示された通常の方
法によって点Ｐ＋２３の座標を計算し、点Ｐ＋２０から
発した正接３７８及び３８０の角度を求め且つそこに含
まれる任意の角度が前に重なっている正接３７１，３７
３の中に含まれる任意の角度に重なるか否かを求め、第
１６図の場合と同じように重なる場合、点Ｐ＋２２を削
除する。１に、コンピュータは、点Ｐ＋２４の座標及び
正’、：　３８２及び３８４０角度を計算し、これらの
角度を、正接３７８及び３８０内に含まれる角度と比較
し、これら２つのグループの角度の間には重なシが無い
ため、点Ｐ＋２３は、ライン１４の包囲部分の輪隔を表
わすのにセーブされる。次に、コンピュータは、点Ｐ＋
２３から発する正接３８６及び３８８の角度を計算し、
点Ｐ＋２５の座標及び正接３９０及び３９２の角度を計
算し、これによシ点Ｐ＋２４が必要であるか否かを求め
る。点Ｐ＋２４は、ライン１４を表わすのに必要では無
く、従って、メモリから削除することができる。これは
、正接３８０及び３８８内の角度が正接３９０及び３９
２内の角度に重なっているからである。

正接３８６．３８８．３９０及び３９２は、任意の点、
例えば、Ｐ＋２３がライン１４の輪隔を表わすのに必要
であると最終的に求められた時の間引きプロセスの概要
を示すものである。この概要は、関連の中心点、例えば
、点Ｐ＋２４及びＰ＋２５の回りの円の後続の対の正接
がこの任意の必要な点から発し、関連の中心点の回シの
更に後続の円に対する正接もまた後続の必要な点が突き
止められるまでこの任意の必要な点から発することであ
る。２次に、この後続の必要な点は、関連の中心点の回
シの後続の円に対する後続の正接に対する原点としての
機能を果たす。

ライン追従システム４はまた、単一ステップモードとも
呼ばれる半自動モードによって作動することができる。

この単一ステップモードによって、オペレータは２つの
点、例えば、モニタ３４の上に表示されている点Ｐ及び
Ｐ＋１を選択することによシ通常の様式で開始する。そ
して、通常の方法で、コンピュータ２２はこれらの近く
の中心点を計算し、走査ヘッド３８に命令して点Ｐ＋２
の方向に進行させる。しかしながら、この単一ステップ
モードにおいて、コンピュータは、点Ｐ＋２において、
この２つの前の中心点の間のベクトルに沿う必要のない
ライン１４上の別の点を選択するのを待機する。オにレ
ータがこの任意の点を選択すると、コンピュータは隣接
の中心点を計算し、走査ヘッド３８に命令して、任意の
点の近くの中心点と前の中心、・１′二のベクトルによ
って求められた突出点の方向に一標準コード長さだけ進
行せしめる。このモードのオペレーションは、多重交点
の領域等のラインの複雑な部分の追従を命令するのに用
いられ且つ前記の電数光学・・−トウエア及び機械部品
によって及び上記に開示されたソフトウェアから容易に
設計することができるソフトウェアによって実施される
。例えば、好適なコンピュータプログラムは、第５図の
フローチャートに基づくことができる。このフローチャ
ートでは、スｆノ’：ｌ’２０４は第５図の上記のプロ
セスのよつに１計数ではなく２計数だけ任意の点を増分
するように修正されておシ、ステップ２０４から、コン
ピュータはステップ２０６に進み、ステップ２０６にお
いて、オペレータはステップ２０８によって示された次
の自動ベクトル進行ステップの代わシにデジタル化され
るべき次の点を手動で選択することができる。

以上、本発明を実施するライン追従システムについて述
べてきた。しかしながら、本発明の精神から逸脱するこ
となく多くの修正及び代替を行うことができる。例えば
、光学走査ヘッドは、交点において第５図及び第１２図
に示された標準調査プロセスによって示された方向の他
にどの方向に進めるかをコンピュータが決定する方法は
他にもある。例えば、第１８図に示すように、コンピュ
ータ２２は、各中心点を突き止めるプロセスにおいて前
に計算した各中心点を通過する各水平ラインを記憶する
ことができ、第１８図において点Ｐ＋４４’−及びＰ＋
４４−２でもって示されるように、走査ヘッドが点Ｐ＋
３を越えて１コード長さだけ進行した場合は、コンピュ
ータ２２は、点Ｐ÷４４７−及びＰ＋４４−２を通る水
平ラインを計算する。次に、第７図に示す種類のマトリ
クスによシ、コンピュータは、点Ｐ＋４３を通過する水
平ラインに含まれる列に共通なＸ座標を含むマトリクス
の対応の列に２本のラインが存在することを認識する。

この時点では、コンピュータは、走査ヘラＰを停止する
ことができ、オはレータからの信号を待櫨することがで
き、これによシ、走査ヘッドが点Ｐ＋４３及びＰ＋４４
−１によって画成されたベクトルあるいは点Ｐ＋４３及
びＰ＋４４−２によって画成されたベクトルに沿って継
続すべきか否かを選択し、あるいはコンピュータは、斯
かる交点において右あるいは左に向かうかあるいは情況
に応じて、交点を通ってまっすぐに進むように予めプロ
グラムすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を実施するライン追従システムの斜視
図。第２図は、第１図のライン追従システム内の光学走
査ヘッドの拡大略図。第３図は、第１図のライン追従シ
ステムの略ブロック図。第４図は、第１図のライン追従
システム内のモニタに表示されたイメージの図。第５図
は、第１図のライン追従システムを作動する１つのモー
ドを表わすフローチャート。第６図は、追従されている
ラインの一部と及びＸ−Ｙ座標によって識別されたライ
ンの上記部分における特定の点を示す図。 第７図は、第６図に示されたラインの部分を表わす第１
図のライン追従システム内のコンピュータによって発生
されたデジタルマトリクスの略図。 第８図は、第７図に示されたようなマトリク′スを発生
するのに用いられる第１図のライン追従システムの一部
分のブロック図。第９図は、追従されているラインのあ
る点を通過し且つ追従されている上記ラインの境界内に
含まれる垂直ラインの長さを決定するための第１図のラ
イン追従システム内に用いられるプロセスのフローチャ
ート。第１０図は、第１図のライン追従システムによっ
て追従されているラインの一部分を示す図であシ且つ追
従されている上記ラインにおける選択された点及び関連
の中心点を示し且つ上記中心点を決定するためのプロセ
スを示す図。第１１図は、追従されているラインの過程
に全体的に追従する点のシーケンス及び上記ライン上の
それぞれの中心点を決定するための第１図のライン追従
システムに用いられるプロセスを示す図。第１２図は、
追従されているラインにおけるある点を上記ラインから
離れた別の点から突き止めるだめの第１図のライン追従
システムに用いられるプロセスを示すフローチャート。 第１３図は、追従されているラインの端部と及び光学走
査デバイスが上記ラインの端部に達したことを確かめる
ための第１図のライン追従システムによって達成される
調査プロセスの図。 第１４図は、光学走査デバイスがラインを追従する時に
第１図のライン追従システムにおいて用いられる上記光
学走査デバイスの運動を示す図。第１５図は、光学走査
デバイスをラインに沿って移動せしめる役目を果たす第
１図のライン追従システムの成分のブロック図。第１６
図は、前にデジタル化された点のどれもあるいは追従さ
れているラインが、上記の追従されているラインを適当
にプロットするのに必要でないか否かを確認するのに第
１図のライン追従システムにおいて用いられる間引きプ
ロセスを示す図。第１７図は、追従されているラインの
一部と及びライン追従システムが交点において追従する
ラインのフォークを選択する時に用いるプロセスの図。 １４・・・ライン、２２・・・コンピュータ、３４・・
・ビデオモニタ、３８・・・走査ヘッド、６８・・・前
方向制御装置、　８２・・・高分解能カメラ；８４・・
・低分解能力メシ、　９０・・・トロイド状螢光ランプ
、１０７・・・フレームグラバ、　　１５０・・・限界
検出器、１５４・・・ウィンドウィングゲート、　　１
５６・・・グラフインク制御装置。 ＦＩＧ、　３ ＦＩＧ、　　４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）マトリクス発生光学走査デバイスであつて、ライン
   の一部分を走査し且つ上記部分を表わすマトリクスを発
   生するマトリクス発生光学走査デバイス、及び 上記光学走査デバイスと上記マトリクスから引き出され
   た情報に基づく上記ラインとの間の運動の相対的コース
   を決定するための手段であつて、上記相対的運動のコー
   スが上記光学走査デバイスに上記ラインの隣接部分を走
   査するように指示する手段 を含むことを特徴とするライン追従システム。 ２）上記マトリクスを２レベルデジタルマトリクスに変
   換するための手段を更に含むことを特徴とし、 相対的運動コースを決定するための上記手段が、上記相
   対的運動コースを決定するのに上記２レベルデジタルマ
   トリクスを用いることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項に記載のライン追従システム。 ３）上記光学走査デバイスによつて走査されたラインの
   上記部分を見るための手段であつて、ビデオモニタを含
   む手段を更に含むことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項に記載のライン追従システム。 ４）上記光学走査デバイスが上記ラインの所望の部分を
   走査するように、上記光学走査デバイス及び上記ライン
   を手動で動かして互いに移動せしめるようにするための
   手段を更に含むことを特徴とする特許請求の範囲第３項
   に記載のライン追従システム。 ５）ラインを追従するためのプロセスにおいて、上記ラ
   インの一部分を含む領域を表わすマトリクスを発生する
   工程、 上記ラインの隣接部分を含む領域を表わすマトリクスを
   発生する工程、及び 上記マトリクスから上記ラインの別の部分を含む領域の
   位置を計算する工程 を含むことを特徴とするプロセス。 ６）ライン上の点を前に突き止めているライン追従シス
   テムにおいて用いられる方法であつて、上記ラインにお
   ける既知点（Ｐ＋３−ＣＰ）に対する相対的なライン上
   の後続の点（Ｐ＋４＿ｂ）を突き止めるのに用いられる
   方法において、 上記ラインから外れるが上記の近辺にある第１点（Ｐ＋
   ４）を選択する工程、 上記第１点の近辺にあり且つ上記第１点よりも上記既知
   点からの方が遠い第２点（Ｐ＋４＿１）を選択する工程 を含むことを特徴とする方法。 ７）上記第２点（Ｐ＋４＿１）は、上記ラインから外れ
   ており、 上記既知点（Ｐ＋３−ＣＰ）及び上記第１点（Ｐ＋４）
   に交わる直線の両側への第３点（Ｐ＋４＿２）を選択す
   る工程を含むことを特徴とする特許請求の範囲第６項に
   記載の方法。 ８）上記第３点（Ｐ＋４＿２）が、上記ラインから外れ
   ており、 上記既知点（Ｐ＋３−ＣＰ）及び上記第１点（Ｐ＋４）
   に交わる上記直線の反対側にある第４点（Ｐ＋４＿４）
   を選択する工程を含むことを特徴とする特許請求の範囲
   第７項に記載の方法。 ９）ライン（Ｐ＋４）における既知点に対する相対的な
   上記ラインにおける後続点（Ｐ＋４）を突き止めるため
   のライン追従システムにおいて用いられる方法において
   、 上記ラインから外れるが、上記ラインの近辺にある第１
   点（Ｐ＋４）を選択する工程、及び上記第１点の近辺に
   あり且つ、上記既知点 （Ｐ＋３−ＣＰ）及び上記第１点（Ｐ＋４）に交わる直
   線の両側にある第２点（Ｐ＋４＿２）を選択する工程を
   含むことを特徴とする方法。 １０）上記第２点（Ｐ＋４＿２）が上記ラインから外れ
   、上記第２点（Ｐ＋４＿２）の近辺にあり且つ上記第２
   点（Ｐ＋４＿２）よりも前に突き止められた上記点（Ｐ
   ＋３−ＣＰ）からの方が遠い第３点（Ｐ＋４＿３）を選
   択する工程を含むことを特徴とする特許請求の範囲第９
   項に記載の方法。 １１）ラインに追従するのに用いられる方法において、 上記ラインの一部分を光学的に走査する工程、上記部分
   を表わすマトリクスを発生する工程、上記部分をある方
   向に通過するように光学的に走査する工程、 上記マトリクス表示から少なくとも一部分得られた情報
   から走査のコースを計算する工程であつて、上記計算が
   、上記ラインの上記部分を通過して走査する間に少なく
   とも一部実行される工程、及び 上記ラインの上記部分を通過して走査する上記方向と異
   なつた方向に走査する工程であつて、上記異なつた方向
   が上記計算から引き出される工程を含むことを特徴とす
   る方法。 １２）上記ラインの上記部分を通過して走査する上記方
   向が、上記ライン上の少なくとも２つの前に突き止めら
   れた点の位置から前に求められていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１１項に記載の方法。 １３）ライン上の２つの異なるデジタル化された点の間
   に置かれた追従されているラインにおけるある点のデジ
   タル表示が上記の２つの異なる点の間の上記ラインの一
   部分を許容的に表わすのに必要であるライン追従システ
   ムにおいて用いられる方法において、 上記の２つの異なる点の一方の点の近辺及び上記の中間
   点の近辺を通過するラインの表示を計算する工程、 上記の２つの異なる点の上記の一方の点の近辺及び上記
   の２つの異なる点の他方の点の近辺を通過するラインの
   表示を計算する工程、及び 各ラインの表示を互いに比較する工程 を含むことを特徴とする方法。 １４）上記ライン上の突出点（Ｐ＋３）の位置を計算す
   る工程、 上記光学走査デバイスが上記マトリクス表示から得られ
   た情報から少なくとも部分的に計算された方向でもつて
   上記突出点（Ｐ＋３）を通過して走査するようにするた
   めに上記の異なつた方向から上記光学走査デバイスの走
   査の上記方向を変化せしめる工程 を含むことを特徴とする特許請求の範囲第１１項に記載
   の方法。 １５）ラインに追従するのに用いられる方法において、 上記ライン上の２つの点（ＣＰ：Ｐ＋１、ＣＰ：Ｐ＋２
   ）を求める工程、 上記２つの点の間のベクトルを計算する工程、上記ライ
   ン上の点（Ｐ＋３）をほぼ上記ベクトルの方向に突出せ
   しめる工程、及び 上記突出点（Ｐ＋３）のそばの点（Ｐ：Ｐ＋３）を突き
   止める工程であつて、上記隣接点（ＣＰ：Ｐ＋３）は、
   上記突出点（Ｐ＋３）よりも上記ラインに関してより中
   心に置かれている工程を含むことを特徴とする方法。 １６）上記突出点を通過し且つ追従されている上記ライ
   ンによつて境界をなしている直線セグメントの長さを計
   算する工程、及び 上記ラインセグメントの略中点（ＣＰ：Ｐ＋３）を計算
   する工程 を含む上記突出点（Ｐ＋３）の近くの点（ＣＰ：Ｐ＋３
   ）を突き止める工程を特徴とする特許請求の範囲第１５
   項に記載の方法。 １７）上記突出点を通過し且つ追従されている上記ライ
   ンによつて境界をなしている直線セグメントの長さを計
   算する工程、 上記突出点を追加し且つ追従されている上記ラインによ
   つて境界をなしている別の直線セグメントの長さを計算
   する工程、及び 上記ラインセグメントの短い方の略中点（ＣＰ：Ｐ＋３
   ）を計算する工程 を含む上記突出点の近くの点（ＣＰ：Ｐ＋３）を突き、
   止めるための工程を特徴とする特許請求の範囲第１５項
   に記載の方法。 １８）上記ラインの上記部分を通過して走査する上記方
   向が、上記ライン上の上記の２つの前に突き止められた
   点に交わるベクトルの方向にほぼ等しいことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１２項に記載の方法。 １９）上記の２つの前に突き止められた点に交わるベク
   トルによつてほぼ決定される方向に走査する上記工程が
   、上記ラインの上記部分を通過する上記走査の方向と異
   なる方向の走査の工程の後に実行されることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１８項に記載の方法。 ２０）上記ラインの上記部分のマトリクス表示を発生す
   る工程を特徴とする特許請求の範囲第５項に記載のプロ
   セス。 ２１）上記ラインの別の部分を含む領域の位置を計算す
   る上記工程が、上記ラインのセグメントの延長を計算す
   る工程を含み、上記セグメントの両端は、上記ラインの
   第１部分及び上記ラインの上記隣接部分内にあることを
   特徴とする特許請求の範囲第５項に記載のプロセス。 ２２）上記ラインの隣接部分を含む上記領域が、上記ラ
   インの一部分を含む上記第１領域に重なることを特徴と
   する特許請求の範囲第５項に記載のプロセス。 ２３）上記ラインの別の部分を含む領域の位置を計算す
   る上記工程が、 上記ラインの上記第１部分における点（ＣＰ：Ｐ＋２）
   の位置を計算する工程、及び 上記ラインの上記隣接部分における点（ＣＰ：Ｐ＋３）
   の位置を計算する工程 を含むことを特徴とする特許請求の範囲第５項に記載の
   プロセス。 ２４）上記ラインの別の部分を含む領域の位置を計算す
   る上記工程が更に、 上記ラインの上記第１部分に位置した上記点（ＣＰ：Ｐ
   ＋２）及び上記ラインの上記隣接部分に位置された上記
   点（ＣＰ：Ｐ＋３）に交わるベクトルを計算する工程、
   及び 上記の計算された諸点に交わる上記ベクトルのおおよそ
   の方向に点（Ｐ＋４）を突出せしめる工程を含むことを
   特徴とする特許請求の範囲第２３項に記載のプロセス。 ２５）上記ベクトルのおおよその方向に上記点（Ｐ＋４
   ）を光学的に走査する工程を特徴とする特許請求の範囲
   第２４項に記載のプロセス。 ２６）書込み面においてラインを追従するプロセスにお
   いて、 上記ラインの一部分を含む上記書込み面の領域を表わす
   マトリクスを発生する工程、 上記マトリクスに含まれた情報に基づく上記ラインの上
   記部分における点（Ｐ＋２、ＣＰ：Ｐ＋２）の位置を求
   める工程、 上記ラインの一部分を含む上記書込み面の別の領域のマ
   トリクス表示を発生する工程、 上記他の領域の上記マトリクスに含まれる情報に基づく
   上記ラインにおける別の点（Ｐ＋３、ＣＰ：Ｐ＋３）の
   位置を求める工程、及び 上記の求められた諸点の位置に少なくとも部分的に基づ
   く上記ラインの別の部分を含む上記書込み面における更
   に別の領域の位置を計算する工程であつて、計算されて
   いる上記の他の領域が、上記の求められた諸点に交わる
   ベクトル（アンダーライン、２６１）によつておおよそ
   画成された方向にあり且つ上記の求められた諸点の１つ
   からの所定の距離にある工程 を含むことを特徴とするプロセス。 ２７）ラインに追従するためのプロセスにおいて、上記
   ラインの一部分を含む領域を光学的に走査し且つ上記部
   分のマトリクス表示を発生する工程、上記ラインの隣接
   部分を含む領域を光学的に走査し且つ上記隣接部分のマ
   トリクス表示を発生する工程、及び 上記ラインの別の部分を含む領域を突き止める時の領域
   を上記マトリクスから計算する工程を含むことを特徴と
   するプロセス。 ２８）上記ラインの別の部分を含む領域を突き止める際
   の領域を上記マトリクスから計算する上記工程が、 上記ラインの上記第１部分における点（Ｐ＋２、ＣＰ：
   Ｐ＋２）の位置を計算する工程、及び上記ラインの上記
   隣接部分における点（Ｐ＋３、ＣＰ：Ｐ＋３）の位置を
   計算する工程 を含むことを特徴とする特許請求の範囲第２７項に記載
   のプロセス。 ２９）上記ラインの別の部分を含む領域を突き止める際
   の領域を上記マトリクスから計算する上記工程が更に、 上記の計算された諸点に交わるベクトル（アンダーライ
   ン、２６１）の方向にほぼ点を突出せしめる工程を含む
   ことを特徴とする特許請求の範囲第２８項に記載のプロ
   セス。 ３０）上記の計算された諸点に交わるベクトル（アンダ
   ーライン、２６１）の方向にほぼある点を含む領域を光
   学的に走査し且つ上記点を含む上記領域のマトリクス表
   示を発生する工程を含むことを特徴とする特許請求の範
   囲第２８項に記載のプロセス。 ３１）上記ラインの隣接部分を含む上記領域が、上記ラ
   インの一部分を含む上記第１領域に重なることを特徴と
   する特許請求の範囲第２７項に記載のプロセス。 ３２）上記ラインの上記部分における点の座標を求める
   ための手段を含むことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項に記載のシステム。 ３３）上記ラインの上記部分における上記点が、上記ラ
   インの上記部分におけるほぼ中心点であることを特徴と
   する特許請求の範囲第３２項に記載のシステム。 ３４）上記ラインの上記部分における点の座標を求める
   ための上記手段はまた、上記ラインの上記隣接部分にお
   ける点の座標を求めることを特徴とする特許請求の範囲
   第３２項に記載のシステム。 ３５）上記ラインの上記部分における点の座標を求める
   ための手段を更に含むことを特徴とする特許請求の範囲
   第２項に記載のシステム。 ３６）上記の２つの前に突き止められた諸点が、上記ラ
   インのそれぞれの部分のほぼ中心点であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１２項に記載の方法。 ３７）上記ラインが、上記の１つの点を含む上記中間点
   の近辺を通過することを特徴とする特許請求の範囲第１
   ３項に記載の方法。 ３８）上記ラインが、上記１つの点を含む上記の他の点
   の近辺を通過することを特徴とする特許請求の範囲第１
   ３項に記載の方法。 ３９）上記中間点の近辺から上記中間点に通過する上記
   ラインの近辺が予め定められており且つ上記他の点の近
   辺から上記他の点へ通過する上記ラインの近辺が予め定
   められていることを特徴とする特許請求の範囲第１３項
   に記載の方法。 ４０）上記ラインが、上記中間点を含む上記中間的の近
   辺を通過することを特徴とする特許請求の範囲第１３項
   に記載の方法。 ４１）上記ラインが、上記他の点を含む上記他の点の近
   辺を通過することを特徴とする特許請求の範囲第１３項
   に記載の方法。 ４２）上記１つの点の近辺及び上記他の点の近辺を通過
   する上記ラインが、上記１つの点及び上記他の点に交わ
   る直線の片側に通過し、 上記１つの点の近辺及び上記１つの点と上記の他の点に
   交わる上記直線の他方の側における上記他の点の近辺を
   通過するラインの表示を計算する工程を特徴とする特許
   請求の範囲第１３項に記載の方法。 ４３）各ラインの表示を互いに比較する工程が、基準に
   対する相対的な角度の範囲を上記中間点の近辺を通過す
   る上記ラインの上記基準に対する相対的な角度と比較す
   る工程を含み、上記範囲の限度が、上記他の点の近辺を
   通過する上記ラインによつて定められることを特徴とす
   る特許請求の範囲第４２項に記載の方法。 ４４）各ラインの表示を互いに比較する上記工程が、上
   記中間点の近辺を通過する上記ラインの角度を、上記他
   の点の近辺を通過する上記ラインの角度と比較する工程
   を含み、上記角度は基準ラインに対して相対的であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１３項に記載の方法。 ４５）上記１つの点の近辺及び上記中間点の近辺を通過
   する上記ラインが、上記１つの点及び上記中間点に交わ
   る直線の片側に通過し、 上記１つの点の近辺及び上記１つの点及び上記中間点に
   交わる上記直線の他方の側における上記中間点の近辺を
   通過するラインの表示を計算する工程を含むことを特徴
   とする特許請求の範囲第１３項に記載の方法。 ４６）上記１つの点及び上記他方の点の近辺を通過する
   上記ラインが、上記１つの点及び上記他方の点に交わる
   直線の片側に通過し、 上記１つの点及び上記の１つの点と上記の他方の点に交
   わる上記直線の他方の側における上記他方の点の近辺を
   通過するラインの表示を計算する工程を更に含むことを
   特徴とする特許請求の範囲第４５項に記載の方法。 ４７）各ラインの表示を互いに比較する上記工程が、基
   準に対する相対的な角度の第１範囲は、上記基準に対す
   る相対的な角度の第２範囲と比較する工程を含み、上記
   第１範囲の限度が、上記中間点の近辺を通過する上記ラ
   インによつて定められ、上記第２範囲の限度が、上記他
   方の点の近辺を通過する上記ラインによつて定められる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第４６項に記載の方法
   。 ４８）各ラインの表示を互いに比較する上記工程が、基
   準に対する相対的な角度の範囲を、上記他方の点の近辺
   を通過する上記ラインの上記基準に対する相対的な角度
   と比較する行程を含み、上記範囲の限度が、上記中間点
   の近辺を通過する上記ラインによつて定められることを
   特徴とする特許請求の範囲第４５項に記載の方法。 ４９）ラインに追従するのに用いられる方法において、 上記ラインにおける２つの点（ＣＰ：Ｐ＋２、ＣＰ：Ｐ
   ＋３）を求める工程、 上記２つの点の間のベクトルを計算する工程、及び 点（Ｐ＋４）をほぼ上記ベクトルの方向に突出せしめる
   工程 を含むことを特徴とする方法。 ５０）上記２つの点が、ほぼ、上記ラインのそれぞれの
   包囲部分に対して中心におかれていることを特徴とする
   特許請求の範囲第４９項に記載の方法。 ５１）上記突出点のそばの点を突き止める工程であつて
   、上記隣接点が、上記突出点よりも、上記ラインの包囲
   部分に対してより中心に置かれている工程を更に含むこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第４９項に記載の方法。 ５２）上記２つの点のデジタル表示を記憶するための工
   程を更に含むことを特徴とする特許請求の範囲第５１項
   に記載の方法。 ５３）ライン追従システムにおいて、 光学走査デバイスであつて、ラインの一部分を走査し且
   つ上記部分を表わすマトリクスに対応する情報を発生す
   る光学走査デバイス、及び 上記光学走査デバイスと上記情報に基づく上記ラインと
   の運動の相対的コースを求める手段であつて、上記相対
   的運動のコースは、上記光学走査デバイスに指示して、
   上記ラインの隣接部分を走査せしめる手段 を含むことを特徴とするライン追従システム。 ５４）上記マトリクスに相当する上記情報をデジタルマ
   トリクスに変換するための手段を更に含み、運動の相対
   的コースを求めるための上記手段が、上記相対的運動コ
   ースを求める時に上記デジタルマトリクスから引き出さ
   れた情報を用いることを特徴とする特許請求の範囲第５
   ３項に記載のライン追従システム。 ５５）運動の相対的コースを求めるための上記手段が、
   上記ラインの上記第１部分における点の位置及び上記ラ
   インの上記隣接部分における点の位置を求めるための手
   段を含むことを特徴とする特許請求の範囲第５３項に記
   載のライン追従システム。 ５６）上記ラインの上記第１点における上記の突き止め
   られた点が、上記ラインの上記第１部分のほぼ中心点で
   あり、上記ラインの上記隣接点における上記の突き止め
   られた点が、上記ラインの上記隣接部分のほぼ中心点で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第５５項に記載の
   ライン追従システム。 ５７）上記光学走査デバイスによつて走査されているラ
   インの上記部分を写すための手段であつて、ビデオモニ
   タを含む手段、及び 上記の突き止められた諸点の表示を走査されている上記
   ラインのそれぞれの諸部分について上記写像手段によつ
   て生じたイメージに重ねるための手段 を更に含むことを特徴とする特許請求の範囲第５５項に
   記載のライン追従システム。 ５８）ラインに追従するのに用いられる方法において、 上記ラインの一部分を光学的に走査する工程、上記ライ
   ンの上記部分を表わすベクトルを発生するための工程、
   及び 上記ラインの隣接部分を上記ベクトルの方向にほぼ光学
   的に走査する工程 を含むことを特徴とする方法。 ５９）上記ベクトルをデジタル表示に変換する工程、及
   び 上記デジタル表示を記憶する工程 を含むことを特徴とする特許請求の範囲第５８項に記載
   の方法。 ６０）ライン追従システムにおいて、 ラインの一部分及び上記ラインの隣接部分を光学的に走
   査するための走査手段、及び 上記走査手段に応答する手段であつて、ベクトルのデジ
   タル表示を発生するための手段であつて、上記ベクトル
   の一旦が上記ラインの上記部分内に含まれ、上記ライン
   の上記隣接部分がほぼ上記ベクトルの方向にある手段 を含むことを特徴とするライン追従システム。