JPS5897785A - 図形読取装置 - 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、特に心電図や１波瀾定グヲフ等の図形が持つ
情報を数値的に読取るための図形読取装置に関するもの
である。

従来、図形情報の読取装置は例えは被検査対象図形上を
１ｌｌＩ密な駆動機構でセンサーを正確な速度でゆっく
り移動させ、センサーの出力信号を大型コンピュータ等
を用いて演算処理することにょヤ図形情報を数値として
求める方式等、比較的大規模な装置として構成されてい
たため、極めて高価とならざるを得ず、また操作が複雑
で簡便な取扱いができな込から、医療現場や製造現場で
は使用することが困難である等の欠点があつた。

又、被検査対象図形は種々のデータ記録装置から提供さ
れるため、そのデータ毎に記録用紙の違い或いは図形書
込線の濃淡差があり、読取の毎に各データに合わせて読
取装置のレベルを調整しなければならないので、操作時
間を要するとともＫ、時には広範囲に利用できないとい
う欠点があった。

本発明の目的は、簡素な構成で且つ、取扱いの極めて簡
便な図形読取装置を提供することにあり、その概要は両
縁部に一組のセンサー移動案内機構を有するとともに表
面に位置検出用の反射板とを交互に一定間隔で配置して
なる目盛板を有する透明セット板若しくは中ぬき枠下面
に被検査対象図形をセットするようにした図形セット装
置と、１次元光検出素子プレイを有するとともに、該１
次元光検出票子アレイ上に前記図形セット装置にセット
された被検査対象図形を結做させる光学装置を有し、前
記図形セット装置のセンサー移動案内機構に沿って自由
にスライドできるようにしたセンサー装置と、該センサ
ー装置の１次元光検出素子プレイの出力信号から被検査
対象図形の図形情報を検出し、メモリ内に蓄積するとと
４に％該図形情報を外部へ転送できるよう圧した制御回
路とからなり、前記センサー装置の移動に伴なう１次元
光検出素子アレイの走査位置が図形セット装置の目盛板
の反射板から無反射板へ、又呟無反射板から反射板へと
遷移した時の図形情報のみを抽出するようにした図形読
取装置にある。

以下、図面に基づ舞本発明の一実施例について詳細に説
明する。

図形セット装置１は、両縁部にセンサー移動案内機構と
しての一組のレー、Ｖ２ｔ−有する透明セ。

ト板３、該透明セット板３０表面一方の縁部に順次無反
射板４９反射板５１反射板６と無反射板７とを交互に一
定間隔で配列した位置検出用の目盛板８、及び右端部に
終了指示用の無反射板９を夫々配置し、且つ左端略中央
部処更正用エリア１０を設けてなり、又センサー装置１
１は、本体ケース１２の底面に前記レール２に沿って本
体をスムーズに移動させるためのローフ１４と窓１５を
、又中段部にフンデ１６（なおフンデは外部におくこと
もできる）とレンズ１７を、さらに上方には１次元光検
出素子アレイ１８（以下イメージセンサ−と称する）を
夫々配設してなり、第６図に示すように図形セット装Ｗ
１の透明セット板３の下面に置かれた被検査対象図形１
９（以下図形データと称する）はフング１６で照明させ
、その反射光は蜜１５を通過してレンズ１７で集光され
、イメージセンサ−１８上に図形データ１９、及び無反
射板４９反射板５．目盛板８を納置し、イメージセンサ
−１８の信号は波形整形回路２０を経て、出力信号ｖｏ
として出力され、又、同時にイメージセンサ−１８から
クロフクバルスＣＯ，スタートパルスｓｐが出力される
。

次に、第４図は制御回路の全体構成を示すブロック図で
、イメージセンサ−１８の出力信号■０は、コンパレー
タ２１．最小値保存回路２２及び最大値保存回路２３へ
入力され、クロックパルスＣＯはサンプルゲート発生回
路２４．データ収□集終了検出回絡２５．及びアントゲ
−）ＡＮＤｌを介してアブデカウンタ２６へ夫々入力さ
れ、さらにスタートパルスＳＰはリセット回路の８ビッ
トカウンタ２７．最小値保存回路２２及び最大値保存回
路２５へ夫々人力される他、リセットスイ、チ２８の入
力信号はワンシ１フト回路２９の出力としてフリップフ
０フデＦＦ１のセット信号と、前記８ビットカウンタ２
７．Ｆ’ＩＦ″Ｏｉ　モ９３０゜最小値保存回路２２及
び蝦大値保存回路２３の夫々リセット信号となされ、叉
すンプルゲート発生図路２４の出力は最小値保存回路２
２及び最大値保存回路２５に入力され、最小値保存回路
２２の出力はレジスタ６１へ、最大値保存回路２３の出
力はレジスタ３２へ夫々格納され、各レジスタ５１゜３
２の信号は加算器３６で加算された後Ｄ／Ａ変換！３４
によって電圧レベル罠なされて前記コンパレータ２１の
一方の入力端へ入力され、さらに該コンパレータ２１の
出力はリトリガフプルヮンシッット回路６５を経て（大
信号）フリップフロ、プＦＦ２．目盛検出回絡３６．リ
トリガラフルヮンン１ット回路５７．データ収集終了検
出回路２５及びデータ入力としてＦＩＦＯメモリ３０へ
入力さｎる他、前記フリップフロップＦＦ’２のＱ出力
はアントゲ−）ＡＮＤｌを経てアップカウンタ２６のク
リア信号となされ、該アップカウンタ２６の出力（Ｂ信
号）は目盛検出回路３６へ入力され、該目盛検出回路３
６の出力は前記リトリガヲプルヮンシッット回路５７の
出力とともにワンショット回路３８．アンドゲートＡＮ
Ｄ２及びオアゲートＯＲを介してＦ’ＩＦＯメモリ３０
の書込み信号ＷＲとされる他、前記リセット回路のフリ
ップフロップＦＦ１はリセットスイッチ２８の操作の後
、クロツクパルスＣＯをカウントし、この実施例では２
５６カウントの後各回路ヘリセット信号を出力するよう
になされている。

次に、各回路の動作を詳ＭＫ説明すると、先ず前記イメ
ージセンサ−１８の各出力ＶＯ，Ｃｏ。

ＳＰの波形は第５図チャート図に示し、スタートパルス
ＳＰはこの実施例では１秒間に８４７回発生して、この
パルスに応じてイメージセンサ−１８が走査を開始し、
出力信号ｖＯが出力される。

ルス列として出力される。パルス個数はイメージセンナ
−の素子数と同一で、この例では５１２個である。又同
時に、出力信号１１０Ｋおけるパルス列のパルス間隔と
一致した周期をもつ一定電圧値のパルス列がクロックパ
ルスＣＯとして出力される。

例えば第６図に示す図形１９の走査では出力信号ｖｏの
波形はイメージセンサ−素子番号１〜４で無反射板４．
５〜８で反射・板５．９〜１１で目盛板８．１２〜２０
１及び２０６〜５１２で図形データの白場部分、そして
２０２〜２０５で図形データの線部分１９を出力し、該
信号ｖＯはコンパレータ２１で略パレス波形に整形され
るが、こノ時コンパレータ２１のスレフシュホールドレ
ベ廼ｖ越えた部分だけがパルス波形となされ、さらにリ
トリガフプルワンシヨット回路５５を経て大信号として
出力される。

次に、サンプルゲート発生回路２４は：Ｉ！６図のブロ
ック図に示すように、アップカウンタ３９はスタートパ
ルスＳＰＫよってリセットされｒＯＪとなり、その後ク
ロックパルスＣＯによってカウントアツプするからカウ
ント数は素子番号に対応し、又９ビツトスイツチ４０に
は予めサンプルゲート信号を出し始めたい素子番号をセ
ットし、又９ビフ）スイッチ４１には同じく終了したい
素子番号をセットしておくと、カウントアツプによりカ
ウント数＆、Ｇとスイッチセット数す、ｄとがデジタル
コンパレータ４２によって比較され、両者が一致ａ＝ｂ
、　ｃ＝ｄ　シた時にデジタルコンパレータ４２が出力
してフリップフロフデＦＦ’３０セット、リセットがな
され、従って該フリップフロップＦＦ’５の出力はスイ
ッチ４０．４１の値に対応した素子番号の間だけ発生し
、これがサンプルゲート信号Ｃとなって、前記最小値保
存回路２２及び最大値保存回路２３の駆動信号となる。

次に、最小値保存回路２２は第７図のブロック図に示す
ように、リセットスイッチ２８を操作することによ抄ダ
ウンカウンタ４６を例、ｔハ２５５にセットシ、Ｄ／Ａ
変換ｌ！４４の出力電圧ＶＭを例えば２．５ｖに設定す
る。

ここで、イメージセンサ−１８の１走査内で、イメージ
センサ−１８の出力信号ｖＯにおける各素子の受光量に
比例したパルスの電圧がＤ／Ａ変換器４４の出力電圧Ｖ
Ｍよりも小さいと、コンパレータ４５からの出力はなく
、Ｏボルトのままであるが、ＶＯ）ＶＭのとき、コンパ
レータ４５からは一定電圧値のパルスが出力される。コ
ンパレータ４５の出力はリトリガフプルヮンシ、フト回
路４６に入力されているので、その出力はｖＯり■ノト
キ、Ｈ１ｇｈレヘ、ｕ、ＶＯ＞　ＶＭｅｒ）ト＠　、Ｌ
ｏｗレベルとなる。リトリガヲプルワンシ冒フト回路４
６の出力はサンプルゲート信号Ｃとと４にアンドゲート
ＡＮＤ３［入力されているので、サンプルゲート信号発
生時、リトリガフプルワンシ、フト回路４６の出力がＨ
１ｇｈレベル（ｖｏ≦ＶＭ）のとき、アンドゲートＡＮ
Ｄ３からはパルスが出力され、ダウンカウンタ４３をダ
ウンカウントさせ、これを繰り返すと、やがてサンプル
ゲート信号発生時においてｖＯ≦ＶＭの状態がなくなり
、アンドゲートＡＮＤ３からはパルスが出力されなくな
るので、カウンタ４６内にサンプルゲート信号内でのｖ
。

の最小値が保存され、この信号がレジスタ３１へ入力さ
れる。

又、最大値保存回路２３は第８図のブロック図に示すよ
うに、リセットスイッチ２８を操作することＫよ抄アッ
プカウンタ４７をｒＯＪＫ−ｈットしてＤ／Ａ変換Ｍ４
８の出力電圧”／１Ｊｔ−ＯＶトＬ、その後イメージセ
ンサ−１８の１走査内でサンプルゲート信号Ｃが発生時
にイメージセンサ−１８の出力信号ｖＯの値が出力電圧
ＶＭより大きな値となった時、コンパレータ４９が出力
してアンドゲートＡＮＤ　４を介してアップカウンタ４
７をアップカウンタさせてこれを繰り返すとやがてＶＯ
）ＶＭの状態がなくなり、この状態でカウンタ４７内に
サンプルゲート信号内でのｖＯの最大値が保存され、こ
の信号が・ジメタ５２′−人力される。

そして、前記最小値及び最大値の平均値が加算求めラレ
、Ｄ／Ａ変換器６４によって電圧レベルとｌｌｔ、前記
コンパレータ２１のスレッＶユホールドレベルを自動的
にｍｕすることとなり、図形データの光反射強度に応じ
た読取レベルを自動的に更正することができる。

次に１目盛検出回路６６は第９図のブロック図に示すよ
うに、９ビツトスイツチ５０に予め目喀板位置く対応す
るイメージセンサ−の素子番号ヲセットして、各走査単
位毎にイメージセンサ−１８の出力信号■０が目盛板の
位置である時にパルスが出力されるようＫしておき、そ
れをフリップフロップＦ’Ｆ’４のクロック入力とし、
イメージセンサ−の出力信号が目盛板位置のときの大信
号の電圧により、フリツブプロップＦＦ４セツト又はリ
セットする。大信号がＨレベル、即ち反射板６を走査し
ているとフリップフロップＦＦ４がセットされ、又Ａ信
号がＬレベル、即ち無反射板７を走査しているとフリッ
プフロップＦＦ４がリセットされ、そして次の走査単位
に移る時、スタートパルスＳＰによ如フリフデフロフデ
ＦＦ’４の内容がフリップフロップＦ：Ｐ５へ移行され
、そしてフリップフロップＰＦ４には次の走査単位にお
ける目盛板８の走査情報が入り、即ち走査単位が移る毎
にフリップフロップＦＦ４はセット、ＦＦ５はリセット
、或いはＰＦ’４はリセット、Ｆ”Ｆ５はセットとなり
、この時イメージセンサ−１８の走査位置が目盛板８の
反射板６から無反射板７へ、又は無反射板７から反射板
６へ移行した瞬間であって、この状態を排他的＃環和回
路ＥＸ−ＯＲによって検出し、目盛板検出回路出力りと
してＦ’ＩＦＯメモリ３０の書込み信号ＷＲへ入力する
。

従って、イメージセンサ−１８の移動速度とは全く無関
係にイメージセンサ−１８の走査位置全反射板６と無反
射板７の間隔に対応した間隔で正確に図形情報を検出し
てＦ’ＩＦ’Ｏメモリ３０へ蓄積することができ、セン
サー装置１１は図形セット装置１上を全く任意の速度で
移動させても良いこととなり、操作性は極めて簡便とな
る。

次に、データ収集終了検出回路２５は第１０図のブロッ
ク図に示すように、リセットスイッチ２８の操作で７リ
ツプフロツプＦＦ６はリセットされ、次にスタートパル
スＳＰの立上り時でフリップフロップＦＦ７がセットさ
れ、これに引続いて入力される最初のクロックパルスＣ
ｏの立上りでリセットきれ、又フリップフロップＦＦ７
のＱ出力はフリップフロップＦ’Ｆ８のセット人力に接
続されているから、イメージセンサ−１８の各走査単位
毎にフリップフロップＦＦ８がセットされ、フリ、デフ
ロップＦＦ’８の入力には大信号が接続されているので
１走査単位においてＡ信号がＨレベル、即ち出力信号ｖ
Ｏが光反射強度ｗＩ袂レベルより大きいと７リフデフロ
ツグＦＦ８はリセットされ、さらにフリップフロップＦ
’Ｆ８のＱ出力はフリップフロップＦＦ６の入力に接続
されるとと４にフリフグフロップＦＦ９はスタートパル
スＳＰの立下りでセットされ、次のクロックパルスＣＯ
の立に接続されているので、フリップフロップＦＦ８の
Ｑ出力がフリップフロップＦＦ’６にセットされ、従っ
て、イメージセンサ−１８の１走査内で１度でも光反射
強度調整レベルよりも出力信号ｖＯが高い値が存在する
時にフリップフロッグＦ’Ｆ’６がリセット、その他の
時にセットされ、イメージセンサ−１８が図形セフ）装
置１上の終了指示用無反射板上を走査している時にのみ
フリップフロッグＦ’Ｆ’６のＱ出力が発生し、データ
収集終了検出フフグＥとして知ることができる。

次に、本実施例の図形読取装置を用いて図形データを収
集する場合の操作手順について説明する。

まず、被検査対象である図形データの内、最本細い図形
の繰１本と、無地部分とが含まれるように図形セット装
置１の更正用エリア１０内にセットして、リセットスイ
ッチ２８をオンすると、イメージセンサ−１８は図形の
線の部分と無地部分との光反射強度を夫々測定し、夫々
レジスタ６１及び６２に保存し、との両値を加算器３６
で平均して光検出レベルを自動的に設定し、同時に各フ
リップフロッグをリセットするとともに、ＦＩＦＯメモ
リ内の古いデータを消去する。

次に、図形データのシートを計測すべき部分が透明セッ
ト板６の下にセットし、センサー装置１１を案内機構の
レーＡ／２に沿って手動でスライドさせてゆくと、図形
情報は自動的１ｃＦＩＦ○メモリに蓄積される。この時
、スフイド速度は任意で良く、スライドを中止すると情
報の蓄積も中止され、この蓄積される情報はイメージセ
ンサ−１８の１走査単位において出力信号■○が設定さ
れた光検出レベルに対して上下した時のイメージセンサ
−かと云う情報である。

又、目盛検出回路３６の出力パルスがＦ’ＩＦ’０メモ
リ゛３０の書込み信号ＷＲに接続されているので、この
目盛検出直後のカウンタ値が蓄積され、この値は常に一
定値となるため、各走査単位毎に畜積情報を弁別するこ
とができ、さらに前記図形セット装置１上には案内機構
としてのレー／Ｌ／２と平行に無反射板４と反射板５と
が配置されているので、イメージセンサ−１８は１走査
単位内において必ず最初にこれら無反射板４と反射板５
とを走査することとなり、これによってカウンタ２６は
リセットされ、従ってＦ　ＩＦＯメモリ５０に蓄積され
る素子番号は、これら無反射板４と反射板５の境欅位置
からの距４に対応した値となる。

又、Ｆ’ＩＦＯメモリ６０の５ＴＡＴＵＳ信号をモニタ
とし、該信号がＨレベルにある時はＲＥＡＤ信号を入力
してＦ’ＩＦ’Ｏメモリ６０内のデータを順次外部＃Ｉ
器へ転送することができ、５ＴＡＴＵＳ信号がＬレベル
に反転することで、すべてのデータが転送できたことを
知ることができる。

又、センサースライド方向の図形情報抽出向隔を、目盛
板の反射板６と無反射板７の間隔より小さくする必要が
あるときＫは、第４図を第１１図、第９図を第１２図の
ごとく変更し、イメージセンサ−１８のすべての走査に
おける目盛板情報（走査位置が反射板６上にあるか無反
射板７上にあるかという情報）と図形情報をＰＩＦ’Ｏ
メモリ３０に書込み、その情報を外部装置に転送後、電
子計算機等を用いてプログラムによシ、目盛板情報を解
析することによって、イメージセンサ−１８の移動速度
の不均一性を補正し、目盛板のある１つの反射板６ヤ１
つの無反射板７を移動する速度は近似的に一定であると
して、すでに抽出されている図形情報の中から、目盛板
の反射板６と無反射板７の間隔より４小さな間隔の図形
情報を抽出す−移動案内機構を有するとともに、表面に
位置検出用の反射板と無反射板とを交互に一定間隔で配
置してなる目盛板゛を有する透明セット板若しくけ中ぬ
き枠下面に被検査対象図形をセットするようにした図形
セット装置と、１次元光検出素子プレイを有するととも
に、該１次元光検出素子プレイ上に前記図形セット装置
にセットされた被検査対象図形を結像させる光学装置を
有し、前記図形セ、ト装置のセンサー移動案内機構に沿
って自由にスライドで撚るようＫしたセンサー装置と、
該センサー装置の１次元光検出素子アレイの出力信号か
ら被検査対象図形の図形情報を検出し、メモリ内に蓄積
するとともに、該図形情報を外部へ転送できるようにし
た制御回路とからなり、前記センサー装置の移動に伴な
う１次元光検出素子アレイの走査位置が、図形セット装
置の目盛板の反射板から無反射板へ、又は無反射板から
反射板へと遷移した時の図形情報、若しくは反射板と無
反射板の間隔より小さな任意間隔の図形情報を抽出する
ようにした図５ＷＩｌ取装愛である。

これＫよって本発明は、極めて簡素な構成で小型の図形
読取装置を提供することができ、特に操作面におりで、
図形をセットしたセット装置上をセンサー装置を任意に
移動させるだけで読取ることができるから、取扱いは頗
る簡便となって、各種図形データの読取装置として広範
囲に活用できる効果がある。

又、図形セット装置の透明セット板上には更正用エリア
を設けるとともに、制御回路内には該更正用エリア内に
セフ）された被検査対象の光反射強度の最大値及び最少
値に応じて図形情報の検出レベルを制御する回路を設け
、個々の被検査対象ら、極めて簡単な操作で正確な測定
が可能となるとともに操作時間を大幅に短縮できる効果
がある。

さらに、被検査対象図形は図形セット装置の透明セット
板下に載置するだけで良いから、種々変形したデータシ
ートであっても容易に計測できるとともに、センサー装
置は単に手動でレール上を移動させるだけでよく、セン
サー移動のための駆動機構等、特別な装置は全く必要と
しないと云う効果がある。

又、仮に駆動装置を付加したとしても、厳密に一定速度
でスライドさせる必要はなく、速度の不均一性を先に述
べた目盛検出回路により補うことができるため、非常に
安価な駆動装置でよい。

【図面の簡単な説明】

区画は本発明の一実施例を示すもので、第１図はその斜
視図、第２図はその図形セット装置の正面−図、第６図
はそのセンサー装置の全体の模式図、第４図はその制御
回路の全体構成を示すブロック図、第５図はそのタイム
チャート、第６図乃至第１０図は夫々制御回路の各部を
示すブロック図、第１１図と第１２図は本発明の他の実
施例の制御回路のブロック図である。 １・・・図形セット装置　　２・・・レール６・・・透
明セット板　　　４・・・無反射板５・・・反射板　　
　　　　　８・・・目盛板１０・・・更正用エリア　　
１１・・・センサー装置１７・、・レンズ　　　　　　
１８・・・イメージセンサ−１９・・・図形データ　　
　２２・・・最小値保存回路２３・・・最大値保存回路 ２４・・・サンプルゲート発生回路 ２５・・・データ収集終了検出回路 ６０１．・Ｐ　Ｉ　Ｆ’　Ｏメモリ　３１．３２・・・
レジスタ６６・・・加算器　　　　　６６・・・目盛検
出回路出　願　人　　株式会社　スズケン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （ｘ）Ｋｍ部に一組のセンサー移動案内横溝を有すると
   ともに、表面に位置検出用の反射板と無反射板とを交互
   に一定間隔で配置してなる目盛板を有する透明セット板
   若しくは中ぬき枠下部に被検査対象図形をセットするよ
   うにした図形セッ計装電と、１次元光検出素子プレイを
   有するとともＫ。 玖 該１メ元検出素子アレイ上に前記図形セット装置にセッ
   トされた被検査対象図形を結像させる光学装置を有し、
   前記図形セット装置のセンサー移動案内機構に沿って自
   由にスライドできるようＫしたセンサー装置と、該セン
   サー装置の１次元光検出素子アレイの出力信号から被検
   査対象図形の図形情報を検出し、メモリ内に蓄積すると
   ともに、該図形情報を外部へ転送できるようにした制御
   回路とからなり、前記センサー装置の移動に伴なう１次
   元光検出素子アレイの走査位置が図形セット装置の目盛
   板の反射板から無反射板へ、又は無反射板から反射板へ
   と遷移した時の図形情報若しくは反射板と無反射板の間
   隔よね小さな任意間隔の図形情報を抽出するようにした
   ことを特徴とする図形読取装置。 （り　　図形セット装置の透明セット板上若しく１中ぬ
   色枠内には更正用エリアを設けるとと４Ｋ、制御回路内
   には該更正用エリア内にセットされた被検査対象図形の
   光反射強度の最大値及び最小値に応じて図形情報の検出
   レベルを制御する回路を設け、個々の被検査対象図形毎
   の光反射強度に応じて更正できるようにしたことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の図形読取装置。