JPH04366700A - Ｘ−ｙプロッタの傾斜角設定方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＸ−Ｙプロッタの記録面
を水平面に対して任意の角度に設定するＸ−Ｙプロッタ
の傾斜角設定方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】Ｘ−Ｙプロッタの記録面は使用目的や使
用環境に応じて水平面に対して０°，４５°，６０°等
の角度に設定される場合がある。水平面からの傾斜角を
設定するためには、携帯用傾斜計を用いて対象平面の角
度を測定しながら行うのが一般的な方法であるが、手頃
に利用できる傾斜計は精度が十分でなく、精度のよい傾
斜計は使用方法が面倒であるという問題があった。

【０００３】また、この種のＸ−Ｙプロッタは、Ｙ軸方
向駆動装置を備えており、記録面（記録面をＸ−Ｙ平面
とするＸ−Ｙ−Ｚ直交座標軸に関して説明する）が水平
面から角度θだけ傾斜するとき，Ｙ軸が水平面から角度
θだけ傾斜するように構成されている。したがって傾斜
角θ＝０の場合は、Ｙ軸方向駆動装置は被駆動部分の摩
擦抵抗に平衡するだけの力を出せばよいが、Ｙ軸がθだ
け傾斜すると、被駆動部分の重量にｃｏｓθを乗じただ
けの力が，Ｙ軸方向の上方への駆動に追加されることに
なる。この追加される力を測定することによって傾斜角
を算出することができる。

【０００４】然し、この方法では駆動に必要な全体の力
は正確に測定できるが、摩擦抵抗による力は装置の経年
変化のため大幅に変動してしまい、したがって被駆動部
分の重量により追加される力の決定が不正確になるとい
う問題がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、上述のように従来ではＸ−Ｙプロッタの記録面の
水平面からの傾斜角を正確に測定し、または要求される
角度に正確に設定するための簡単な方法は存在しない点
にある。本発明はかかる課題を解決するためになされた
もので、従来のＸ−Ｙプロッタに何らの部分を追加する
ことなく、簡単かつ正確に記録面の水平面からの傾斜角
を測定（または設定）する方法を提供することを目的と
している。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の係わるＸ−Ｙプ
ロッタの傾斜角設定方法は、通常のＸ−Ｙプロッタが備
えている記録ペン上下装置を用い、記録面が水平面から
θだけ傾斜すると、記録ペン上下装置に加わる重量のＺ
軸方向分力がＷｃｏｓθとなる事実（図３参照）を利用
して傾斜角θの測定または設定を行うことを特徴として
いる。

【０００７】

【実施例】図１は、本発明に使用される記録ペン上下装
置の構成を示す説明図で、図において、１は記録ペン、
２はペンブロック、３は制御手段、４は記録面であり、
２１はペンブロック２の基台、２２はペンアクチュエー
タ、２３はスライドベアリング、２４は位置検出器、２
５はペンホルダを示す。

【０００８】図２は図１のペンアクチュエータの構造を
説明するための断面図で、図１と同一符号は同一または
相当部分を示し、３０はケース、３１は磁石、３２はポ
ールピース、３３はムービングコイル、３４はスプリン
グである。ポールピース３２とムービングコイル３３と
は、ダイナミックスピーカのポールピースとムービング
コイルと同様な動作をし、ムービングコイル３３に流れ
る電流に比例する力をＺ方向に加える。電流方向が正の
とき力の方向は下方に向かうものとする。

【０００９】スプリング３４に何らの荷重がかからない
場合、記録ペン１のｚ方向位置（位置は全て位置検出器
２４の読みで表す）をｚ０　とするとき、記録ペンの位
置ｚではスプリング３４は上方に向け、ｋ（ｚ−ｚ０　
）の力を作用する。但しｋは弾性係数であり、ｚは下方
を増加方向とする。

【００１０】ペンアクチュエータ２２に加わる全重量を
Ｗとすると、ペンアクチュエータ２２に速度も加速度も
存在しない定常状態では、 Ｆｉ＋Ｗ−ｋ（ｚ−ｚ０　）＝０・・・（１）の平衡が
成立する。ここにｉはムービングコイル３３に流れる電
流に比例する数値を表し、Ｆは比例定数である。式（１
）において、ｉの色々な値に対するｚの色々な値を測定
することは容易であるから、予めこうした測定値から、
Ｆ，Ｗ，ｚ０　の値を決定しておき、傾斜角が０からθ
に変化したためＷの値がＷｃｏｓθに変化した場合のｉ
対ｚの値を決定することは容易である。

【００１１】式（１）において、傾斜角設定（測定）の
ため変化できる変数は，ｉとｚの２種類あるので、どの
ような組み合わせをしてもよいが、実用的には一方の変
数を一定に保って測定する方が便利である。ｉを一定に
保ちθ＝０のときと、θ０　のときとのｚを測定する。 Ｆｉ＋Ｗ−ｋ（ｚ１　−ｚ０　）＝０・・・（２）とＦ
ｉ＋Ｗｃｏｓθ０　−ｋ（ｚ２　−ｚ０　）＝０・・・
（３）とから Ｗ（１−ｃｏｓθ０　）　＝ｋ（ｚ１　−ｚ２　）・・
・（４）を得、比例定数 Ｐ＝（ｚ１　−ｚ２　）／（１−ｃｏｓθ０　）＝Ｗ／
ｋを決定してこれを記憶する。

【００１２】θｘ　に対してはＦｉ＋Ｗｃｏｓθｘ　−
ｋ（ｚ３　−ｚ０　）＝０・・・（５）となるので、式
（２）と組み合わせて、Ｗ（１−ｃｏｓθｘ　）＝ｋ（
ｚ１　−ｚ３），ｚ１　−ｚ３　＝Ｐ（１−ｃｏｓθｘ
　）となり、ｃｏｓθｘ　を算出してｚ３　の値を算出
することは容易である。ｉの値を一定にしたまま記録ペ
ン１の位置がｚ３　になるまで傾斜すれば求める傾斜角
θｘ　が得られる。

【００１３】θ＝０のときと、θ０　の時とで式（１）
のｚが一定になるようにｉの値を変化する。 Ｆｉ１　＋Ｗ−ｋ（ｚ−ｚ０　）＝０・・・（６）とＦ
ｉ２　＋Ｗｃｏｓθ０　−ｋ（ｚ−ｚ０　）＝０・・・
（７）とから、比例定数 Ｑ＝（ｉ１　−ｉ２　）／（１−ｃｏｓθ０　）＝−Ｗ
／Ｆを決定して、これを記憶し、θｘ　に対してはＦｉ
３　＋Ｗｃｏｓθｘ　−ｋ（ｚ−ｚ０　）・・・（８）
となるので式（６）と組み合わせてｉ３　を算出するこ
とができる。そして、ペンアクチュエータ２２にｉ３　
に相当する電流を流し、記録ペンの位置がｚになるまで
傾斜すれば求める傾斜角θｘ　が得られる。

【００１４】以上は傾斜角の設定について説明したが、
傾斜角の測定も本質的には同様である。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように本発明のＸ−Ｙプロ
ッタの傾斜角設定方法は、何らの付加装置を必要とする
ことなく、Ｘ−Ｙプロッタの記録面の傾斜を正確に設定
することができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に使用される記録ペンの上下装置の構成
を示す説明図である。

【図２】図１に示すペンアクチュエータの構造を説明す
るための断面図である。

【図３】傾斜角による重量のＺ軸方向分力の変化を示す
説明図である。

【符号の説明】

１　　記録ペン ２２　　ペンアクチュエータ ３３　　ムービングコイル ３４　　スプリング

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　Ｘ−Ｙプロッタの記録面をＸ−Ｙ平面
   とするＸ−Ｙ−Ｚ直交座標軸に関し記録ペンのＺ軸方向
   位置を駆動するペンアクチュエータと該位置を検出する
   位置検出器を備えたＸ−Ｙプロッタの上記記録面を、水
   平面に対して任意の角度θｘ　に設定する場合のＸ−Ｙ
   プロッタの傾斜角設定方法において、上記ペンアクチュ
   ェータに流す電流を一定に保った状態で、θ＝０°及び
   θ＝θ０　（但しθ０　は任意に選定することができる
   ）の傾斜角における記録ペンのＺ軸方向位置ｚ１　およ
   びｚ２　を測定し、比例定数Ｐ＝（ｚ１　−ｚ２　）／
   （１−ｃｏｓθ０）を算出して記憶させる段階、１−ｃ
   ｏｓθｘ　を算出しこれにＰを乗算してΔｚを算出し、
   ｚ１　−Δｚ＝ｚ３を算出し、記録ペンのＺ軸方向位置
   がｚ３　になるようにＸ−Ｙプロッタの傾斜角を設定す
   る段階、を備えたことを特徴とするＸ−Ｙプロッタの傾
   斜角設定方法。
2. 【請求項２】　　Ｘ−Ｙプロッタの記録面をＸ−Ｙ平面
   とするＸ−Ｙ−Ｚ直交座標軸に関し記録ペンのＺ軸方向
   位置を駆動するペンアクチュエータと該位置を検出する
   位置検出器を備えたＸ−Ｙプロッタの上記記録面を、水
   平面に対して任意の角度θｘ　に設定する場合のＸ−Ｙ
   プロッタの傾斜角設定方法において、θ＝０°及びθ＝
   θ０　の傾斜角において記録ペンのＺ方向位置を一定値
   ｚに保つために上記ペンアクチュエータに流すべき電流
   値ｉ１　およびｉ２　を測定し、比例定数Ｑ＝（ｉ１　
   −ｉ２　）／（１−ｃｏｓθ０　）を算出して記憶させ
   る段階、１−ｃｏｓθｘ　を算出しこれにＱを乗算して
   Δｉを算出し、ｉ１　−Δｉ＝ｉ３を算出し、上記ペン
   アクチュエータに電流ｉ３　を流しながら、記録ペンの
   Ｚ方向位置が上記一定値ｚになるようにＸ−Ｙプロッタ
   の傾斜角を設定する段階、を備えたことを特徴とするＸ
   −Ｙプロッタの傾斜角設定方法。