JP6247500B2 - 線分検出装置およびその制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は、線分検出装置およびその制御プログラムに関し、より具体的には、被切断媒体の基準マークを検出する機能を有するカッティングプロッタに適用する線分検出装置およびその制御プログラムに関する。

従来より、被切断媒体を所望の形状に切断するカッティングプロッタとしては、いわゆる被切断媒体駆動型（グリットローラ型）とフラットベッド型とが知られている。グリットローラ型のカッティングプロッタは、被切断媒体の両端部分を駆動ローラ（グリットローラ）と従動ローラ（ピンチローラ）との間で挟持し、駆動ローラを正逆回転させることにより被切断媒体を第１の方向（Ｘ軸方向）に移動させるとともに、この第１の方向と直交する第２の方向（Ｙ軸方向）に移動可能に設けられたペンブロックに設けられたカッティングペンを移動させることにより当該カッティングペンを被切断媒体に対して相対的に２次元方向へ移動させ、更にカッティングペンを被切断媒体に対して選択的に圧接離反させることにより被切断媒体を所望の形状に切断する。

また、フラットベッド型のカッティングプロッタは、平板状のテーブル上に被切断媒体を載置し、この載置テーブルに対して第１の方向へ移動可能に設けられたＹバーと、このＹバーに摺動することにより第１の方向と直交する第２の方向へ移動可能に設けられたペンブロックとを移動制御し、当該ペンブロックに設けられたカッティングペンを被切断媒体に対して選択的に圧接離反させることにより被切断媒体を所望の形状に切断する。

カッティングプロッタの切断対象である被切断媒体には、いわゆるトンボと呼ばれる基準マークが予め付与されている。この基準マークは、被切断媒体の切断部分の位置を特定するためのものであり、被切断媒体の例えば四隅に予め印刷されている。

カッティングプロッタは、発光素子および受光素子を備えた反射型フォトセンサ（以下、これを単に「読取センサ」と呼ぶ。）を有し、トンボを検出する際には当該発光素子からの光を被切断媒体の表面に照射し、その表面で反射した反射光を受光素子で受光して、被切断媒体の地色が露出した部分の表面で反射した反射光量と、トンボの表面で反射した反射光量との光量差に基づいてトンボであるか否かを判定していた（例えば、特許文献１参照）。

特許第３５４７１１１号公報

しかしながら、特許文献１に開示されたカッティングプロッタでは、被切断媒体の地色が露出した部分の表面で反射した反射光量と、トンボの表面で反射した反射光量との光量差だけを用いてトンボであるか否かを判定していたので、以下のような問題点が生じていた。

被切断媒体上に糊状の物質（ゴミ）等の異物が付着している場合、その異物に対して読取センサの発光素子から光が照射されると、その異物により反射光量が減少するため、その異物がトンボを構成している線分（黒地部分）であると誤検出してしまうという問題があった。

また、図１に示すように、台紙１０１の上に光沢の有るラミネート１０２が貼り付けられた状態の被切断媒体１００にうねりが生じている場合、読取センサ１０３によるスキャン中に当該読取センサ１０３のセンサフード１０３ａが被切断媒体１００に接触しながら移動することによって、ラミネート１０２表面で反射された光が受光素子に入射せずに輝度レベルの低下した部分（以下、これを「うねり部分」という。）が読取センサ１０３のスキャン方向へ移動してしまう。また、被切断媒体１００を駆動するグリットローラ型の場合、送り方向へ被切断媒体１００が丸まろうとするため、当該うねり部分がＹ軸方向に並行な皺となりやすい。

このようなうねり部分を有する被切断媒体１００のラミネート１０２表面に読取センサ１０３の発光素子からの光が照射されると、その反射光がセンサ１０３の受光素子に戻らず、当該受光素子に対する反射光量が大幅に減少してしまうことになり、そのうねり部分がトンボを構成している線分（黒地部分）であると誤検出してしまうという問題があった。

また図２に示すように、台紙１０１の上にラミネート１０２が貼り付けられた状態の被切断媒体１００の当該ラミネート１０２だけが一部で折り畳まれている場合、その折り畳まれた部分を読取センサ１０３のセンサフード１０３ａによってスキャン中にしごいてもその位置が変わることがなく、折り畳まれた部分がそのまま残ってしまう。

したがって、このような折り畳まれた部分が存在するラミネート１０２を有する被切断媒体１００では、読取センサ１０３の発光素子から光が照射されても、その折り畳まれた部分で反射した反射光が受光素子に戻らず、当該受光素子に対する反射光量が大幅に減少してしまうことになり、その折り畳まれた部分がトンボを構成している線分（黒地部分）であると誤検出してしまうという問題があった。

本発明はかかる問題を解決するためになされたものであり、被切断媒体の状態や異物に関係なくトンボを構成する線分を高精度に検出し得る線分検出装置およびその制御プログラムを提案することを目的とする。

かかる課題を解決するため本発明においては、被切断媒体（２）の表面で反射される光を検知する読取センサ（１６）を搭載したヘッド（１４）と、前記ヘッド（１４）を前記被切断媒体（２）に対して相対的に二次元方向へ移動させる駆動部（１７）と、前記駆動部（１７）を駆動制御する駆動制御部（２２）と、前記読取センサ（１６）の出力を演算処理する処理部（５）とを備え、前記処理部（５）は、前記読取センサ（１６）を前記被切断媒体（２）に対して平行な第１の方向へ移動させたときの当該読取センサ（１６）のセンサ出力の変化に基づいて前記被切断媒体（２）の地色よりも低い若しくは高い反射率を有する領域を検出する検出部（２７ｂ）と、前記検出部（２７ｄ）によって前記被切断媒体（２）の地色よりも低い若しくは高い反射率を有する前記領域が検出されると、前記被切断媒体（２）に対して平行でかつ前記第１の方向とは直交する第２の方向へ前記読取センサ（１６）を移動させ、前記第１の方向に沿って前記領域の一部を検出した地点を含む前記第２の方向に沿った判定対象範囲となる所定のスキャン領域（Ｌ１、Ｌ２）における前記センサ出力の変化に基づいて前記領域が線分（４ａ、４ｂ）であると判定する判定部（２７ｃ）を有するようにする。

本発明において、前記判定部（２７ｃ）は、前記読取センサ（１６）を前記第２の方向へ移動させたときの前記スキャン領域（Ｌ１、Ｌ２）における前記センサ出力の標準偏差（σ１、σ２）に基づいて前記領域が線分（４ａ、４ｂ）であると判定するようにしてもよい。

本発明において、前記判定部（２７ｃ）は、更に前記読取センサ（１６）を前記第２の方向へ移動させたときの前記スキャン領域（Ｌ１、Ｌ２）における前記センサ出力のピークが前記センサ出力の平均値（Ｖave）より大きい任意の上限値（Ｖmax）以下であり、かつ、前記平均値（Ｖave）より小さい下限値（Ｖmin）以上であれば前記領域が線分（４ａ、４ｂ）であると判定するようにしてもよい。

本発明において、前記判定部（２７ｃ）は、前記スキャン領域（Ｌ１、Ｌ２）において前記センサ出力が前記被切断媒体（２）の地色のセンサ出力よりも小さければ前記領域が線分（４ａ、４ｂ）であると判定するようにしてもよい。

本発明において、前記処理部（５）は、さらに、前記判定部（２７ｃ）により前記領域が線分（４ａ、４ｂ）であると判定されたとき、前記読取センサ（１６）が前記線分（４ａ、４ｂ）を前記第１の方向に沿って横切ったときの前記センサ出力に基づいて前記線分（４ａ、４ｂ）の線幅（ｈ）を検出する線幅検出部（２７ｄ）と、前記線幅（ｈ）に対応した区間において所定の値をとる矩形関数からなるフィルタ（ｆ）を構成して記憶するフィルタ保持部（２７ａ）とを備え、前記検出部（２７ｂ）は、前記読取センサ（１６）を前記被切断媒体（２）に対して平行な第１の方向へ移動させたときの当該読取センサ（１６）の前記センサ出力に対して前記線幅（ｈ）に対応した前記フィルタ（ｆ）を適用し、そのフィルタ（ｆ）のフィルタ出力が所定の閾値（Ｖｔｈ、ＶＴＸ、ＶＴＹ）を超えた場合に前記被切断媒体（２）の地色よりも低い若しくは高い反射率を有する前記領域を検出したものとしてもよい。

また本発明に係る制御プログラムは、被切断媒体（２）の表面で反射される光を検知する読取センサ（１６）を搭載したヘッド（１４）と、前記ヘッド（１４）を前記被切断媒体（２）に対して相対的に二次元方向へ移動させる駆動部（１７）と、前記駆動部（１７）を移動制御する駆動制御部（２２）と、前記読取センサ（１６）の出力を演算処理する処理部（５）とを備えたカッティングプロッタ（１）の制御用プログラムであって、コンピュータに、前記読取センサ（１６）を前記被切断媒体（２）に対して平行な第１の方向へ移動させたときの当該読取センサ（１６）のセンサ出力の変化に基づいて前記被切断媒体（２）の地色よりも低い若しくは高い反射率を有する領域を検出する検出ステップと、前記検出ステップで前記地色よりも低い若しくは高い反射率を有する前記領域を検出すると、前記被切断媒体（２）に対して平行でかつ前記第１の方向とは直交する第２の方向へ前記読取センサ（１６）を移動させ、前記第１の方向に沿って前記領域の一部を検出した地点を含む前記第２の方向に沿った判定対象範囲となる所定のスキャン領域（Ｌ１、Ｌ２）における前記センサ出力の変化に基づいて前記領域が線分（４ａ、４ｂ）であると判定する線分判定ステップとを実行させることを特徴とする。

本発明によれば、読取センサ（１６）を被切断媒体（２）に対して平行な第１の方向へ移動させたときの当該読取センサ（１６）のセンサ出力の変化に基づいて被切断媒体（２）の地色よりも低い若しくは高い反射率を有する領域を検出すると、次に、被切断媒体（２）に対して平行でかつ第１の方向とは直交する第２の方向へ読取センサ（１６）を移動させ、そのときのセンサ出力の変化に基づいて当該領域が線分（４ａ、４ｂ）であると判定することにより、２種類の方向に対するセンサ出力の変化により線分（４ａ、４ｂ）であると判定することができるので、判定結果の精度を向上し得、かくして被切断媒体（２）の状態や異物に関係なく線分（４ａ、４ｂ）を高精度に検出することができる。

本発明において、判定部２７ｃは読取センサ（１６）を第２の方向へ移動させたときのセンサ出力の標準偏差（σ１、σ２）に基づいて当該センサ出力の連続性を判断し、連続性が有ると判断できれば、当該領域が線分（４ａ、４ｂ）であると判定することができる。

本発明において、判定部２７ｃは更に読取センサ（１６）を第２の方向へ移動させたときのセンサ出力のピークがセンサ出力の平均値（Ｖave）より大きい任意の上限値（Ｖmax）以下であり、かつ、前記平均値（Ｖave）より小さい下限値（Ｖmin）以上であれば、センサ出力の不連続性はなく、当該領域が線分（４ａ、４ｂ）であると判定することができる。

本発明において、判定部２７ｃは読取センサ（１６）を第２の方向へ移動させたときのスキャン領域（Ｌ１、Ｌ２）においてセンサ出力が被切断媒体（２）の地色のセンサ出力よりも小さければ、地色とは異なるために当該領域を線分（４ａ、４ｂ）であると判定することができる。

従来のトンボ検出方法における問題点１の説明に供する略線図である。 従来のトンボ検出方法における問題点２の説明に供する略線図である。 本発明に係るカッティングプロッタの構成を示す斜視図である。 被切断媒体の構成を示す平面図である。 カッティングプロッタの電気的構成を示すブロック図である。 トンボ検出部のモジュール構成を示す略線的ソフトウェア図である。 フィルタの原理の説明に供する略線図である。 読取センサのセンサ出力の一例を示すグラフである。 フィルタ処理の結果の一例を示すグラフである。 線分判定部の第１方向線分に対する線分判定処理の説明に供する平面図である。 線分判定部の第１方向線分に対する標準偏差を用いた平滑性の検証の説明に供するグラフである。 線分判定部の第１方向線分に対するピーク値を用いた平滑性の検証の説明に供するグラフである。 線分判定部の第１方向線分に対する被切断媒体の白地との比較による白黒判定の説明に供するグラフである。 線幅検出の説明に供するグラフである。 第１トンボ検出処理手順を示すフローチャートである。 ゴミを読取センサでスキャンするときの一例を示す略線図である。 ゴミを線分判定部で線分判定処理の説明に供する平面図である。 線分の線幅に対応したフィルタ幅のフィルタを適用するときの説明に供する平面図である。 フィルタ出力波形の最大値を示すグラフである。 第２トンボ以降のトンボ検出処理手順を示すフローチャートである。 第１トンボから第２トンボを探索するときのスキャンの方向を示す平面図である。 第２トンボの第１方向線分に対する線分判定部の線分判定処理の説明に供する平面図である。

次に、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。

＜カッティングプロッタの全体構成＞
図３に示すように、本発明の実施の形態に係るカッティングプロッタ１は、被切断媒体２から図形や文字などのカット部３を切断するものである。被切断媒体２としては、シート状の紙やフィルム、カッティングシートや、ロール状のカッティングシートなどを用いることが可能である。後述するように、本実施の形態におけるカッティングプロッタ１は、ペンブロック１４に搭載された読取センサ１６およびこの読取センサ１６のセンサ出力に基づいてトンボ４を自動的に検出する機能を備えており、線分検出装置としても作用するものである。

この実施の形態においては、被切断媒体２の長手方向、すなわち図３中に矢印Ｘで示す方向と平行な方向をカッティングプロッタ１の前後方向という。また、被切断媒体２の長手方向とは直交する方向、すなわち図３中に矢印Ｙで示す方向と平行な方向をカッティングプロッタ１の左右方向という。

この実施の形態に係るカッティングプロッタ１は、カッティングプロッタ本体６と、当該カッティングプロッタ本体６に組み付けられた後述する機能部品とから構成されている。カッティングプロッタ本体６は、被切断媒体２が載せられる基台部７と、この基台部７から上方（矢印Ｘ、Ｙ方向とは直交する図示しないＺ方向）へ離間して左右方向（矢印Ｙ方向）に延びるガイドフレーム部８とを備えている。

基台部７には、上方から見て左右方向に長い長方形状の作業面７ａが形成されている。作業面７ａの平坦部には駆動ローラ１１が設けられている。駆動ローラ１１は、カッティングプロッタ本体６の左右方向に延びる円柱状に形成されており、その外周面の一部が作業面７ａの穴部分から露出された状態で基台部７に回転可能に支持されている。

この駆動ローラ１１は、駆動ローラ用モータ１２（図５参照）が駆動連結されており、当該駆動ローラ用モータ１２によって駆動ローラ１１が正転方向または逆転方向に回転させられる。この駆動ローラ用モータ１２の動作は、後述する制御装置５によって制御される。

ガイドフレーム部８は、基台部７の作業面７ａから所定の間隔をおいて上方に離間する位置に配置されており、駆動ローラ１１と対向配置された複数のピンチローラ１３と、後述するヘッドとしてのペンブロック１４とを備えている。

ピンチローラ１３は、駆動ローラ１１に被切断媒体２を押し付けるためのものであり、ガイドフレーム部８に駆動ローラ１１側へ付勢された状態で回転自在に支持されている。被切断媒体２は、駆動ローラ１１とピンチローラ１３とによって挟まれた状態で当該駆動ローラ１１が回転することによって、カッティングプロッタ本体６に対して前方または後方に移動される。

またピンチローラ１３は、ガイドフレーム部８に左右方向へ移動可能に取付けられている。ピンチローラ１３の取付位置は、被切断媒体２の左右方向の幅に対応させて使用者（図示せず）によって調整される。この実施の形態によるピンチローラ１３には、図示してはいないが、被切断媒体２の左右方向の端縁の位置を特定可能な被検出部材が設けられている。

ペンブロック１４は、被切断媒体２を切断するためのカッターとしてのカッティングペン１５と、トンボ４を検出するための反射式フォトセンサからなる読取センサ１６と、ピンチローラ１３の被検出部材を検出するための左右幅検出用センサ（図示せず）とを備えている。また、このペンブロック１４は、ガイドフレーム部８に後述する左右方向移動装置１７を介して左右方向に移動可能に支持されている。

カッティングペン１５は、カッティングペン用リニアアクチュエータ１８を介してペンブロック１４に昇降可能に取付けられている。カッティングペン用リニアアクチュエータ１８は、詳細には図示してはいないが、例えばムービングコイルやソレノイドなどを動力源としてカッティングペン１５を所定の時期に昇降させるものである。

カッティングペン１５が下方に移動することにより、カッティングペン１５の下端部に設けられている刃１５ａが被切断媒体２に圧接させられて刺さる。また、カッティングペン１５が上方に移動することによって、刃１５ａが被切断媒体２から上方に退避する。リニアアクチュエータ１８の動作は、後述する制御装置５によって制御される。

読取センサ１６は、光路が下方、すなわち被切断媒体２を指向する状態でペンブロック１４に取り付けられている。駆動部としての左右方向移動装置１７は、ペンブロック１４を左右方向に移動自在に支持するガイドレール２０と、ペンブロック１４をガイドレール２０に沿って左右方向に移動させる駆動機構（図示せず）とによって構成されている。この駆動機構は、詳細には図示してはいないが、ペンブロック１４に結合されたベルトやワイヤを駆動ローラ用モータ２１（図５参照）の動力で左右方向に移動させる構造のものを用いることができる。駆動ローラ用モータ２１の動作は、後述する処理部としての制御装置５によって制御される。

すなわち、このカッティングプロッタ１においては、被切断媒体２を駆動ローラ１１およびピンチローラ１３によって前後方向に移動させるとともに、ペンブロック１４を左右方向移動装置１７によって左右方向に移動させることによって、カッティングペン１５および読取センサ１６が被切断媒体２に対して相対的に二次元方向に移動することが可能となる。

＜被切断媒体の構成＞
ところでシート状の被切断媒体２は、図４に示すように、その四隅部分に基準マークとしての所謂トンボ４が予め印刷されている。トンボ４は、後述する制御装置５（図５参照）が被切断媒体２におけるカット部３の位置を特定するために必要なものであり、第１トンボ４Ａ、第２トンボ４Ｂ、第３トンボ４Ｃ、第４トンボ４Ｄはそれぞれ同じ線幅および濃度によって黒地部分が印刷されている。

この実施の形態におけるトンボ４は、被切断媒体２の四隅の角に似せてＬ字状に形成されている。すなわちトンボ４は、被切断媒体２の短手方向（Ｙ方向）に延びる第１方向線分４ａと、この第１方向線分４ａとは直交する長手方向（Ｘ方向）に伸びる第２方向線分４ｂとによってＬ字状に形成されている。

ここでトンボ４とは、被切断媒体２に印刷されたカット部３とカッティングプロッタ１によるカット位置とを合わせるために、被切断媒体２に予め設けられた基準となるマークである。なおトンボ４はレジスターマークとも呼ばれ、被切断媒体２の四隅のうち少なくとも２箇所以上に設けられる。

トンボ４の形状としては、Ｌ字状のほか十字状や、中抜きの矩形状の枠等その他種々のものがあり、その配置や向きも任意である。またトンボ４は被切断媒体２が白地であれば黒地により印刷されることが一般的であるが、被切断媒体２が黒地であれば白地で印刷されることもある。被切断媒体２としては、明るい「明」部分と、暗い「暗」部分との間で輝度の差が生じ、高い反射率を有する領域と低い反射率を有する領域が存在するのであれば色についても特に限定されるものではない。又、本実施の形態ではトンボ形状がＬ字状となっているが 上記の様に様々なパターンの場合、線分の検定方向はそのパターンに合わせた角度で行うものとする。

＜カッティングプロッタの制御部＞
図５に示すように、カッティングプロッタ１の制御部として機能する制御装置５には、駆動制御部２２、読取センサ１６、入力装置２３、表示装置２４および上位装置２５が接続されている。駆動制御部２２には、駆動ローラ用モータ１２、カッティングペン用リニアアクチュエータ１８、左右方向移動装置１７を駆動する左右方向移動装置用モータ２１が接続されている。

入力装置２３は、使用者（図示せず）が各種の設定値を入力したり、駆動ローラ１１や左右方向移動装置１７を手動操作によって動作させるためものである。表示装置２４は、使用者が各種の設定を行うときの設定内容を表示したり、使用者にエラー、アラーム等の運転状況を知らせるためのものである。上位装置２５は、被切断媒体２のカットデータを制御装置５へ送信する機能を有するものであり、例えばコンピュータによって構成されている。

制御装置５は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)等の演算装置、記憶装置およびインタフェース等からなるコンピュータ構成でなり、これらのハードウェア資源がソフトウェアと協働することによって、トンボ検出部２７および切断部２８を構成する。

＜トンボ検出部の構成＞
図６に示すようにトンボ検出部２７は、後述するフィルタｆを構成して記憶するフィルタ保持部２７ａ、読取センサ１６を被切断媒体（２）に対して平行でかつ第１の方向（Ｘ方向）へ移動させたときの当該読取センサ１６のセンサ出力の変化に基づいて被切断媒体２の地色よりも低い又は高い反射率を有する領域を検出するフィルタ出力判定部２７ｂ、トンボ４を構成する第１方向線分４ａ、第２方向線分４ｂを線分であるか否かを判定する線分判定部２７ｃ、第１方向線分４ａおよび第２方向線分４ｂの線幅を検出する線幅検出部２７ｄおよび各種の値を記憶する記憶部２７ｅを有している。

このトンボ検出部２７は、フィルタ保持部２７ａ、フィルタ出力判定部２７ｂ、線分判定部２７ｃおよび線幅検出部２７ｄおよび記憶部２７ｅによりソフトウェア的に構成されている。このような構成のトンボ検出部２７により第１方向線分４ａおよび第２方向線分４ｂの双方を検出できたときに、制御装置５は初めてトンボ４として認識することができるのである。

なお切断部２８は、上位装置２５から与えられるカットデータに基づいて被切断媒体２のカット部３を切断するために各装置の動作を制御するものである。

＜フィルタ保持部の処理＞
トンボ検出部２７のフィルタ保持部２７ａは、読取センサ１６のセンサ出力に対し検出部としてのフィルタ出力判定部２７ｂにより第１方向線分４ａまたは第２方向線分４ｂであるか否かの仮判定を行う際の基準となる相互相関の評価値を算出するための複数種類のフィルタｆを保持している。

ここで仮判定とは、フィルタ出力判定部２７ｂが読取センサ１６のセンサ出力にフィルタｆを適用したときのフィルタ出力に基づいて被切断媒体２の黒地部分を第１方向線分４ａまたは第２方向線分４ｂであろうと仮に判定することであり、第１方向線分４ａまたは第２方向線分４ｂであると正式に判定する前の段階である。なお、第１方向線分４ａまたは第２方向線分４ｂのことを単に「線分」と呼ぶことがある。

このフィルタｆについて簡単に説明する。トンボ４を構成する第１方向線分４ａ、第２方向線分４ｂの検出動作においては、被切断媒体２に沿って移動する読取センサ１６のセンサ出力と、その読取センサ１６の移動方向に沿った所定の明暗パターンを表す関数との相互相関を計算し、その計算結果である評価値が所定の閾値を越えていれば線分であろうと仮判定する。

このときの関数としては、例えば、所定の長さの「暗」区間において所定の値をとる矩形関数が用いられ、この「暗」区間の長さとしては第１方向線分４ａ、第２方向線分４ｂの線幅が用いられる。被切断媒体２に沿って移動する読取センサ１６のセンサ出力は、被切断媒体２の表面の反射率の変化を表す信号であるため、この読取センサ１６のセンサ出力が低下する区間の長さと、所定の「暗」区間の長さ（第１方向線分４ａ、第２方向線分４ｂの線幅）とが一致するときには相互相関の評価値が最大となり、これらの間の差が大きくなれば両者の相互相関の評価値はより小さくなる。

以下の説明においては、読取センサ１６のセンサ出力と、読取センサ１６の移動方向に沿った所定の長さの「暗」区間を含む矩形関数との相互相関をとる処理を「フィルタ処理」といい、フィルタ処理を行う機能部またはフィルタ処理に用いられる矩形関数を単に「フィルタ」といい、「暗」区間の長さを「フィルタ幅」ということがある。

図７は、所定の長さの「暗」区間を含むステップ状の関数の一例として、検出ピッチ５分の線幅を持つ線分を仮判定するのに好適なフィルタｆの構成例である。図７（ａ）に示すようにフィルタｆは、全検出ピッチ１５のうち中央の５に相当するフィルタ幅には、線分の線幅に対応して「暗」区間を表す「−２」が与えられ、その両側のそれぞれ検出ピッチ５には「明」区間を表す「１」が与えられている。フィルタｆでは、このような値を割り当てることによって平均値を「０」とすることができる。このフィルタｆは、図７（Ｂ）に示すような矩形関数として表現することもできる。

フィルタ保持部２７ａは、デフォルトで検出ピッチ５の線幅に対応したフィルタ幅のフィルタｆを保持している。本実施の形態においては、後述するように、このフィルタ幅は線幅検出部２７ｄから与えられる線分の線幅（パラメータ）に応じて変更することができる。なおフィルタ幅を変更する代わりに、検出ピッチ３の線幅に対応したフィルタ幅のフィルタｆ、検出ピッチ７の線幅に対応したフィルタ幅のフィルタｆ等の任意の検出ピッチ数の線幅に対応した複数のフィルタ幅のフィルタｆを予め用意して保持するようにしてもよい。

図８に示すような読取センサ１６のセンサ出力が得られるとき、このセンサ出力に図７に示されるようなフィルタｆが適用されてフィルタ処理が施されると、図９に示すように、読取センサ１６のセンサ出力とフィルタｆとの両者間の距離τ（Ｘ方向、Ｙ方向の距離）に対して両者が一致したときに（τ＝０）ピークＰＬを有する。そして、このピークＰＬの高さは、線分の線幅とフィルタｆのフィルタ幅とが一致するときに最大となり、両者の差が大きくなればなるほど小さくなる。

＜フィルタ出力判定部の処理＞
フィルタ出力判定部２７ｂでは、図１０に示すように、トンボ４を含む矩形状のトンボ領域ＴＡに位置付けられた読取センサ１６が白地部分（×印で示す）を読み出したときのセンサ出力の値Ｖｗを記憶部２７ｅに予め記憶しておく。

フィルタ出力判定部２７ｂは、トンボ領域ＴＡを読取センサ１６が第１の方向としてのＸ方向へ黒地部分を横切るようにスキャンしたときの当該読取センサ１６のセンサ出力に対してフィルタ保持部２７ａから読み出されたフィルタｆを適用し、読取センサ１６のセンサ出力を検出ピッチ１ずつシフトしながら当該フィルタｆによりフィルタ処理を順次行う。

この場合、読取センサ１６のセンサ出力とフィルタｆとの相互相関が最も高くなったとき、当該フィルタｆのフィルタ出力のピークＰＬが得られるので、フィルタ出力判定部２７ｂはそのピークＰＬが予めデフォルトとして設定された閾値Ｖｔｈを超えているか否かを判定し（図９）、閾値Ｖｔｈを越えていることを検出したとき、このピークＰＬが黒地部分のうち黒色の最も濃い高濃度領域であり、当該黒地部分を第１方向線分４ａであると仮判定する。なお、フィルタｆのフィルタ出力のピークＰＬが閾値Ｖｔｈを越えたということは、被切断媒体２の白地部分よりも低い反射率を有する領域（黒地部分）が検出されたことを意味し、当該ピークＰＬの位置は当該領域（黒地部分）の一部を検出した地点であることを意味する。

フィルタ出力判定部２７ｂは、フィルタ出力のピークＰＬが閾値Ｖｔｈを超えたときの当該ピークＰＬの座標値を記憶部２７ｅに記憶する。なおフィルタ出力判定部２７ｂは、第１方向線分４ａだけではなくトンボ４を構成する第２方向線分４ｂについても上述したような仮判定を行う。

一方、フィルタ出力判定部２７ｂは、そのフィルタ出力が閾値Ｖｔｈを超えていないことを検出したときには被切断媒体２の黒地部分が第１方向線分４ａまたは第２方向線分４ｂではなくゴミや被切断媒体２の皺等であると判定する。これによりフィルタ出力判定部２７ｂは、トンボ４を構成する第１方向線分４ａを検出しようとする初期の段階で、ゴミや被切断媒体２の皺等を線分検出対象から排除することができるのである。

＜線分判定部の処理＞
判定部としての線分判定部２７ｃは、フィルタ出力判定部２７ｂにより被切断媒体２の黒地部分が第１方向線分４ａであると仮判定した場合、読取センサ１６がセンサ出力のピークＰＬの位置から第２の方向としてのＹ方向に沿って通過するように、線分判定を行う際の判定対象範囲として予め定められた第１スキャン領域Ｌ１および第２スキャン領域Ｌ２の双方をスキャンしたときのセンサ出力を順次検出し、その検出したセンサ出力（シリアルデータ）を記憶部２７ｅに記憶する。

ここで第１スキャン領域Ｌ１および第２スキャン領域Ｌ２は、読取センサ１６のセンサ出力のピークＰＬの位置（始点）を中心として第１方向線分４ａの長手方向すなわち第２の方向としてのＹ方向に沿って左右両側に設けられた線分判定を行う際の判定対象範囲である。したがって読取センサ１６がピークＰＬの位置を通過するように、第１スキャン領域Ｌ１および第２スキャン領域Ｌ２の双方をスキャンすれば、それは第１方向線分４ａ上から外れることなくスキャンすることになる。

そして線分判定部２７ｃは、そのセンサ出力に基づいて、以下のような(1)〜(3)の３種類の線分判定処理を第１方向線分４ａおよび第２方向線分４ｂに対してそれぞれ実行することにより線分判定を行う。

(1)線分判定部によるセンサ出力の標準偏差を用いた平滑性の検証
線分判定部２７ｃは、図１１に示すように、第１スキャン領域Ｌ１および第２スキャン領域Ｌ２に対して読取センサ１６がスキャンしたときのセンサ出力の平均値ＶaveL1、ＶaveL2およびセンサ出力の標準偏差σ1、σ2を第１スキャン領域Ｌ１および第２スキャン領域Ｌ２毎に算出する。

標準偏差σ1、σ2を算出すると、線分判定部２７ｃは、第１スキャン領域Ｌ１における読取センサ１６のセンサ出力の平均値ＶaveL1と標準偏差±σ1がそれぞれ任意の範囲内であるか否かを判定する。同様に、線分判定部２７ｃは、第２スキャン領域Ｌ２における読取センサ１６のセンサ出力の平均値ＶaveL2と標準偏差±σ2がそれぞれ任意の範囲内であるか否かを判定する。

例えば、読取センサ１６のセンサ出力がＷ階調であるとした場合、被切断媒体２の白地部分に対する読取センサ１６のセンサ出力は値Ｖｗに相当する「Ｗ」となるのに対し、黒地部分に対する読み取りセンサ１６のセンサ出力は黒と認識される値が例えば「２Ｗ／３」になるとする。

この黒地部分が第１方向線分４ａであるならば、読取センサ１６のセンサ出力は黒色の高濃度領域の連続性（以下、これを「平滑性」と呼ぶ。）を有しているはずなのでセンサ出力の値として「２Ｗ／３」近辺が続くことになる。すなわち、第１スキャン領域Ｌ１および第２スキャン領域Ｌ２の双方において読取センサ１６のセンサ出力の平均値ＶaveL1、ＶaveL2がセンサ出力「２Ｗ／３」近傍にあり、かつ、標準偏差±σ1、±σ2の値が上記任意の範囲内に収まっていることになる。

したがって線分判定部２７ｃは、第１スキャン領域Ｌ１および第２スキャン領域Ｌ２の双方において読取センサ１６のセンサ出力の平均値ＶaveL1、ＶaveL2がセンサ出力「２Ｗ／３」近傍にあり、かつ、標準偏差±σ1、±σ2の値が上記任意の範囲内に収まっていれば、黒地部分がトンボ４を構成する第１方向線分４ａであると判定することができる。

ただし、線分判定部２７ｃでは、第１スキャン領域Ｌ１または第２スキャン領域Ｌ２の何れか一方において読取センサ１６のセンサ出力の平均値ＶaveL1またはＶaveL2がセンサ出力「２Ｗ／３」近傍にあり、かつ、標準偏差±σ1、±σ2の値が上記任意の範囲内に収まっているのであれば、その黒地部分が第１方向線分４ａであると判定することにする。

その理由を以下に説明する。被切断媒体２が基台部７に対して僅かに斜めに載せられていた場合には、トンボ４を構成する第１方向線分４ａについても斜めになっている可能性がある。このような場合、読取センサ１６がピークＰＬの位置をＹ方向に沿って通過するように、第１スキャン領域Ｌ１および第２スキャン領域Ｌ２の双方をスキャンすると、第１スキャン領域Ｌ１または第２スキャン領域Ｌ２の何れか一方だけにおいて、読取センサ１６のセンサ出力の平均値ＶaveL1またはＶaveL2がセンサ出力「２Ｗ／３」近傍にあり、かつ、標準偏差±σ1または±σ2の値が上記任意の範囲内に収まることになるからである。

したがって線分判定部２７ｃは、第１スキャン領域Ｌ１または第２スキャン領域Ｌ２の何れか一方だけにおいて、センサ出力の平均値ＶaveL1またはＶaveL2がセンサ出力「２Ｗ／３」近傍にあり、かつ、標準偏差±σ1、±σ2の値が上記任意の範囲内に収まっている場合であっても、そのような黒地部分を線分であると判定することにより、被切断媒体２が基台部７に対して斜めに載せられていた場合であってもトンボ４を構成する第１方向線分４ａを見逃すことなく検出することができるのである。

(2)線分判定部によるセンサ出力のピーク値を用いた平滑性の検証
線分判定部２７ｃは、上述した通り、第１スキャン領域Ｌ１および第２スキャン領域Ｌ２の双方または一方において読取センサ１６のセンサ出力の平均値ＶaveL1、ＶaveL2がセンサ出力「２Ｗ／３」近傍にあり、かつ、標準偏差±σ1、±σ2の値が上記任意の範囲内に収まっていれば、その黒地部分が第１方向線分４ａであると判定するものである。

ただし線分判定部２７ｃは、図１２に示すように、読取センサ１６のセンサ出力のピークがセンサ出力の平均値Ｖaveより大きい任意の上限値としての最大値Ｖｍａｘ（Ｖｍａｘ≧λmax・Vave）以上であるか、又は、センサ出力のピークがセンサ出力の平均値Ｖaveより小さい任意の下限値としての最小値Ｖｍｉｎ（Ｖｍｉｎ≦λmin・Vave）以下であれば、その黒地部分には平滑性がなく高濃度領域が不連続性を有していることを意味するため、これをゴミまたは被切断媒体２の皺であると判定する。ここで、λmax、λminは平均値にある係数を与えたものでλmax≧１．０、λmin＜１．０である。

(3)線分判定部による白地部分との比較による黒地部分の検証
線分判定部２７ｃは、図１０および図１３に示すように、被切断媒体２の白地部分に対する読取センサ１６のセンサ出力の値Ｖｗと、フィルタｆのフィルタ出力のピークＰＬが閾値Ｖｔｈを超えたときの読取センサ１６によるＹ方向への線分検出開始ポイントＳＰにおける読取センサ１６のセンサ出力とを比較し、その読取センサ１６のセンサ出力が白地部分のセンサ出力の値Ｖｗよりも充分に低ければ、その黒地部分が第１方向線分４ａであると判定する。

ここで線分判定部２７ｃは、最初に第１トンボ４Ａを判定することの出来ていない初期段階では、まだ白黒判定の基準が存在しないため、線分検出開始ポイントＳＰにおける読取センサ１６のセンサ出力が白地部分のセンサ出力の値Ｖｗに対してｋ・Ｖｗにより表されるデフォルトの白黒判定値以下であれば、白地部分ではなく第１方向線分４ａであると白黒判定するようにする。ここで、ｋは任意の係数であり、ｋ＜１．０である。

そして線分判定部２７ｃは、第１トンボ４Ａであることを判定した後であれば、次の白黒判定値ＷＢ（＝Ａｖ＋（Ｖｗ−Ａｖ）／２）を新たな白黒判定の基準として第１方向線分４ａに対する白黒判定を行う。ここで、Ａｖは、第１スキャン領域Ｌ１における読取センサ１６のセンサ出力の平均値Ａｖ１ないし第２スキャン領域Ｌ２における読取センサ１６のセンサ出力の平均値Ａｖ２のうち小さい方の値である。

つまり線分判定部２７ｃは、第１トンボ４Ａを判定した後であれば、白地部分のセンサ出力の値Ｖｗと読取センサ１６のセンサ出力の平均値Ａｖ（Ａｖ１またはＡｖ２のうち小さい方）との中間レベルを意味する白黒判定値ＷＢよりも、線分検出開始ポイントＳＰにおける読取センサ１６のセンサ出力の方が小さければ、それは白地部分ではなく第１方向線分４ａであると検証し、そうでなければ第１方向線分４ａではないと検証するのである。

このように線分判定部２７ｃでは、上述した(1)線分判定部によるセンサ出力の標準偏差を用いた平滑性の検証、(2)線分判定部によるセンサ出力のピーク値を用いた平滑性の検証、および(3)線分判定部による白地部分との比較による黒地部分の検証、を全て実行し、全てにおいてクリアした場合に第１方向線分４ａであると判定している。

なお、線分判定部２７ｃでは、(1)線分判定部によるセンサ出力の標準偏差を用いた平滑性の検証だけで第１方向線分４ａであると判定したり、(2)線分判定部によるセンサ出力のピーク値を用いた平滑性の検証だけで第１方向線分４ａであると判定したり、(3)線分判定部による白地部分との比較による黒地部分の判定だけで第１方向線分４ａであると判定することも可能である。

また線分判定部２７ｃでは、(1)線分判定部によるセンサ出力の標準偏差を用いた平滑性の検証および(2)線分判定部によるセンサ出力のピーク値を用いた平滑性の検証の２つにより第１方向線分４ａであると判定したり、(1)線分判定部による標準偏差を用いた平滑性の検証および(3)線分判定部による白地部分との比較による黒地部分の検証の２つにより第１方向線分４ａであると判定することも可能である。さらに線分判定部２７ｃでは、(2)線分判定部によるセンサ出力のピーク値を用いた平滑性の検証および(3)線分判定部による白地部分との比較による黒地部分の検証の２つにより第１方向線分４ａであると判定することもできる。

＜線幅検出部の処理＞
線幅検出部２７ｄは、線分判定部２７ｃにより第１方向線分４ａであることや、第２方向線分４ｂであることを判定した場合、読取センサ１６がトンボ領域ＴＡの白地部分（×印で示す）からトンボ４を構成する第１方向線分４ａの黒地部分を横切るように第１の方向（Ｘ方向）へスキャンを再度行ったときに当該読取センサ１６のセンサ出力の微分をとることにより図１４に示すような隣接ピークを有する出力結果を得る。

線幅検出部２７ｄは、読取センサ１６のセンサ出力の微分結果として表された隣接ピークの間隔に基づいて線幅ｈを検出し、この線幅ｈの値を記憶部２７ｅに記憶するとともにフィルタ保持部２７ａへパラメータとして出力する。なお線幅検出部２７ｄは、第２方向線分４ｂに対しても線幅ｈの検出を同様に行うものである。

＜カッティングプロッタのトンボ検出動作＞
このような構成のカッティングプロッタ１において被切断媒体２のトンボ４を検出するトンボ検出動作を第１トンボ検出動作と、第１トンボ以降の第２トンボ検出動作乃至第４トンボ検出動作とに分けて説明する。

＜第１トンボの検出動作＞
制御装置５では、第１トンボ４Ａの検出動作に入る前に、被切断媒体２の白地部分に対するゲイン調整（キャリブレーション）を予め行っておく。これにより被切断媒体２毎の白地部分の輝度レベルに対する読取センサ１６の誤差を補償することができる。

図１５に示すように制御装置５は、ルーチンＲＴ１の開始ステップから入って自動線分検出処理のステップＳＰ１へ移り、第１トンボ４Ａの周辺であって、読取センサ１６をトンボ領域ＴＡの白地部分（×印で示す）で示されるスタート地点から矢印に沿った第１の方向としてのＸ方向へ移動させることにより第１トンボ４Ａを構成する第１方向線分４ａを横切るようにスキャンを開始し、次のステップＳＰ２へ移る。因みに制御装置５は、第１方向線分４ａが見つかるまで読取センサ１６を螺旋状に移動させる螺旋移動の自動線分検出処理を行う。

ステップＳＰ２において制御装置５は、この段階では第１トンボ４Ａを未だ検出できていないため、デフォルトの例えばフィルタ幅が検出ピッチ５のフィルタｆをフィルタ保持部２７ａから読み出し、このフィルタｆを読取センサ１６のセンサ出力に適用する。そして制御装置５は、フィルタｆのフィルタ出力のピークＰＬ（図９）がデフォルトの閾値Ｖｔｈを越えた場合に被切断媒体２の黒地部分が第１方向線分４ａであると仮判定するとともに、ピークＰＬが得られた位置の座標値を記憶部２７ｅに記憶し、次のステップＳＰ３へ移る。

因みに、図１６に示すように、制御装置５は、フィルタｆのフィルタ出力のピークＰＬ（図９）がデフォルトの閾値Ｖｔｈを越えていれば、黒地部分が例えゴミＧ１であった場合でも第１方向線分４ａであると仮判定してしまうことが有り得る。ただし制御装置５は、フィルタｆのフィルタ出力のピークＰＬ（図９）がデフォルトの閾値Ｖｔｈを越えていなければゴミ等であるとして排除することができる。

ステップＳＰ３において制御装置５は、ステップＳＰ２において第１方向線分４ａであると仮判定したので、フィルタ出力のピークＰＬが得られた位置を第２の方向としてのＹ方向に沿って通過し、第１スキャン領域Ｌ１および第２スキャン領域Ｌ２の双方をスキャンするように駆動制御部２２を介して読取センサ１６を第１方向線分４ａの長手方向に沿って移動させる。

その際に制御装置５は、上述した(1)線分判定部によるセンサ出力の標準偏差を用いた平滑性の検証、(2)線分判定部によるセンサ出力のピーク値を用いた平滑性の検証、および(3)線分判定部による白地部分との比較による黒地部分の検証を全て実行し、全てにおいてクリアした場合に第１トンボ４Ａを構成する第１方向線分４ａであると判定し、そうでなければ第１方向線分４ａではないと判定し、次のステップＳＰ４へ移る。

ここで図１７に示すように、制御装置５は、先ほどゴミＧ１を第１方向線分４ａであると仮判定した場合でも、フィルタｆのフィルタ出力のピークＰＬが得られた位置を第２の方向としてのＹ方向に沿って通過するように駆動制御部２２を介して読取センサ１６を移動させ、第１スキャン領域Ｌ１および第２スキャン領域Ｌ２において(1)線分判定部によるセンサ出力の標準偏差を用いた平滑性の検証を行う。

この場合、ゴミＧ１には第１スキャン領域Ｌ１および第２スキャン領域Ｌ２の双方において線分のような高濃度領域の連続性が無いため、読取センサ１６のセンサ出力の平均値ＶaveL1、ＶaveL2がセンサ出力「２Ｗ／３」近傍にあったとしても、標準偏差±σ1、±σ2の値が上記任意の範囲内に収まることがない。これにより制御装置５は、ゴミＧ１を第１方向線分４ａではないと判定することができる。

ステップＳＰ４において制御装置５は、ステップＳＰ３において第１方向線分４ａであると判定したか否かを判断し、第１方向線分４ａでなかった場合には否定結果を得てステップＳＰ１へ戻り、上述の処理を繰り返すのに対し、第１方向線分４ａであった場合には肯定結果を得て次のステップＳＰ５へ移る。

ステップＳＰ５において制御装置５は、ステップＳＰ４において第１方向線分４ａであると判定したため、駆動制御部２２により読取センサ１６をトンボ領域ＴＡの白地部分（×印で示す）で示されるスタート地点から第１の方向としてのＸ方向に沿って再度スキャンさせ、線幅検出部２７ｄにより当該第１方向線分４ａの線幅ｈ（例えば検出ピッチ３）を検出し、これを記憶部２７ｅに記憶した後、次のステップＳＰ６へ移る。

ステップＳＰ６において制御装置５は、図１８に示すように、駆動制御部２２により読取センサ１６を第１の方向としてのＸ方向に沿って再度スキャンさせたときの読取センサ１６のセンサ出力に対して、第１方向線分４ａの線幅ｈに応じて変更したフィルタ幅（検出ピッチ３）のフィルタｆをフィルタ保持部２７ａにより適用する。

そして制御装置５は、図１９に示すように、そのときのフィルタｆのフィルタ出力のピークＶＴに対して係数α（α＜１．０）を乗算することにより閾値ＶＴＸを算出し、フィルタ出力判定部２７ｂにおいて次の第２トンボ４Ｂを構成する第１方向線分４ａに対して仮判定する際の基準として用いるため当該閾値ＶＴＸを記憶部２７ｅに記憶し、次のステップＳＰ７へ移る。

ステップＳＰ７において制御装置５は、既に第１方向線分４ａであると判定したので、駆動制御部２２を介して読取センサ１６をトンボ領域ＴＡの白地部分（×印で示す）で示されるスタート地点から第１の方向としてＹ方向へ沿って移動させ、第２方向線分４ｂを横切るようにスキャンさせる。

このとき制御装置５は、第１方向線分４ａの場合と同じように、デフォルトのフィルタｆ（フィルタ幅が検出ピッチ５）をフィルタ保持部２７ａから読み出し、このフィルタｆを読取センサ１６のセンサ出力に適用する。そして制御装置５は、フィルタｆのフィルタ出力のピークＰＬがデフォルトの閾値Ｖｔｈを越えた場合に、このときの黒地部分が第２方向線分４ｂであると仮判定し、次のステップＳＰ８へ移る。

ステップＳＰ８において制御装置５は、ステップＳＰ７において第２方向線分４ｂであると仮判定したので、フィルタｆのフィルタ出力のピークＰＬが得られた位置を今度は第２方向線分４ｂの長手方向すなわち第２の方向としてのＸ方向に沿って通過するように駆動制御部２２を介して読取センサ１６を移動させる。

そして制御装置５は、上述した(1)線分判定部によるセンサ出力の標準偏差を用いた平滑性の検証、(2)線分判定部によるセンサ出力のピーク値を用いた平滑性の検証、および(3)線分判定部による白地部分との比較による黒地部分の検証を全て実行し、全てにおいてクリアした場合に第２方向線分４ｂであると判定し、そうでなければ第２方向線分４ｂではないと判定し、次のステップＳＰ９へ移る。

ステップＳＰ９において制御装置５は、ステップＳＰ８において第２方向線分４ｂであると判定したか否かを判断し、第２方向線分４ｂでなかった場合には否定結果を得てステップＳＰ１０へ移り、第１トンボ４Ａではないと最終的に判断し、表示装置２４に対してエラー表示を行った後、次の終了ステップにおいて処理を終了する。

これに対して制御装置５は、ステップＳＰ８において第２方向線分４ｂであった場合には肯定結果を得て次のステップＳＰ１１へ移る。

ステップＳＰ１１において制御装置５は、ステップＳＰ９において第２方向線分４ｂであると判定したため、これが第１方向線分４ａおよび第２方向線分４ｂからなる第１トンボ４Ａであると最終的に認識し、次のステップＳＰ１２へ移る。

ステップＳＰ１２において制御装置５は、駆動制御部２２により読取センサ１６をトンボ領域ＴＡの白地部分（×印で示す）で示されるスタート地点から第１の方向としてのＹ方向に沿って再度スキャンさせ、線幅検出部２７ｄにより当該第２方向線分４ｂの線幅ｈ（例えば検出ピッチ３）を検出し、これを記憶部２７ｅに記憶した後、次のステップＳＰ１３へ移る。

ステップＳＰ１３において制御装置５は、駆動制御部２２により読取センサ１６をＹ方向に沿って再度スキャンさせたときの読取センサ１６のセンサ出力に対して、第２方向線分４ｂの線幅ｈに応じて変更したフィルタ幅（検出ピッチ３）のフィルタｆをフィルタ保持部２７ａにより適用する。

そして制御装置５は、図１９に示したように、そのときのフィルタ出力のピークＶＴに対して係数β（β＜１．０）を乗算することにより閾値ＶＴＹを算出し、フィルタ出力判定部２７ｂにおいて次の第２トンボ４Ｂを構成する第２方向線分４ｂに対して仮判定する際の基準として用いるため当該閾値ＶＴＹを記憶部２７ｅに記憶した後、次の終了ステップにおいて処理を終了する。

かくして制御装置５は、デフォルトのフィルタ幅のフィルタｆおよびデフォルトの閾値Ｖｔｈを用いて第１トンボ４Ａを構成する第１方向線分４ａ、第２方向線分４ｂであるか否かを仮判定した後、線分判定部２７ｃにより、(1)線分判定部によるセンサ出力の標準偏差を用いた平滑性の検証および(2)線分判定部によるセンサ出力のピーク値を用いた平滑性の検証により線分の濃度の連続性を判定し、かつ、(3)線分判定部による白地部分との比較による黒地部分の検証により線分の色（白地部分であるか黒地部分であるか）を判定しているので、第１トンボ４Ａといえどもゴミや被切断媒体２の皺等を排除しながら、第１トンボ４Ａを構成する第１方向線分４ａまたは第２方向線分４ｂだけを線分として正確に検出することができる。

＜第１トンボ以降のトンボ検出動作＞
図２０に示すように制御装置５は、ルーチンＲＴ２の開始ステップから入って次のステップＳＰ２１へ移り、ルーチンＲＴ１において第１トンボ４Ａを検出したので、図２１に示すように、駆動制御部２２により読取センサ１６を当該第１トンボ４Ａから第２トンボ４Ｂへ向かうサーチ経路ＳＣＲ上をスキャンさせながら移動させ、次のステップＳＰ２２へ移る。

ステップＳＰ２２において制御装置５は、第２トンボ４Ｂを構成する第１方向線分４ａの線幅ｈと第１トンボ４Ａを構成する第１方向線分４ａの線幅ｈとが同じであるため、記憶部２７ｅに記憶しておいた第１トンボ４Ａを構成する第１方向線分４ａの線幅ｈに対応したフィルタ幅のフィルタｆをフィルタ保持部２７ａにより読取センサ１６のセンサ出力に適用する。

そして制御装置５は、フィルタｆのフィルタ出力のピークＰＬ（図９）が記憶部２７ｅに記憶しておいた閾値ＶＴＸを越えていた場合に被切断媒体２の黒地部分が第２トンボ４Ｂを構成する第１方向線分４ａであると仮判定するとともに、ピークＰＬが得られた位置の座標値を記憶部２７ｅに記憶し、次のステップＳＰ２３へ移る。

ステップＳＰ２３において制御装置５は、ステップＳＰ２２において第１方向線分４ａであると仮判定したので、図２２に示すように、フィルタｆのフィルタ出力のピークＰＬが得られた位置を第１方向線分４ａの長手方向すなわち第２の方向としてのＹ方向に沿って通過し、第１トンボ４Ａの場合と同様に第１スキャン領域Ｌ１および第２スキャン領域Ｌ２の双方をスキャンするように駆動制御部２２を介して読取センサ１６を移動させる。

そして制御装置５は、上述した(1)線分判定部によるセンサ出力の標準偏差を用いた平滑性の検証、(2)線分判定部によるセンサ出力のピーク値を用いた平滑性の検証、および(3)線分判定部による白地部分との比較による黒地部分の検証を全て実行し、全てにおいてクリアした場合に第２トンボ４Ｂを構成する第１方向線分４ａであると判定し、そうでなければ第１方向線分４ａではないと判定し、次のステップＳＰ２４へ移る。

ステップＳＰ２４において制御装置５は、ステップＳＰ２３において第２トンボ４Ｂを構成する第１方向線分４ａであると判定したか否かを判断し、第１方向線分４ａでなかった場合には否定結果を得てステップＳＰ２２へ戻り、上述の処理を繰り返すのに対し、第１方向線分４ａであった場合には肯定結果を得て次のステップＳＰ２５へ移る。

ステップＳＰ２５において制御装置５は、第２トンボ４Ｂを構成する第２方向線分４ｂの線幅ｈと第１トンボ４Ａを構成する第２方向線分４ｂの線幅ｈとが同じであるため、記憶部２７ｅに記憶しておいた第１トンボ４Ａを構成する第２方向線分４ｂの線幅ｈに対応したフィルタ幅のフィルタｆをフィルタ保持部２７ａにより読取センサ１６のセンサ出力に適用する。

そして制御装置５は、フィルタｆのフィルタ出力のピークＰＬ（図９）が記憶部２７ｅに記憶しておいた閾値ＶＴＹを越えていた場合に被切断媒体２の黒地部分が第２トンボ４Ｂを構成する第２方向線分４ｂであると仮判定するとともに、ピークＰＬが得られた位置の座標値を記憶部２７ｅに記憶し、次のステップＳＰ２６へ移る。

ステップＳＰ２６において制御装置５は、ステップＳＰ２５において第２トンボ４Ｂを構成する第２方向線分４ｂであると仮判定したので、フィルタｆのフィルタ出力のピークＰＬが得られた位置を今度は第２方向線分４ｂの長手方向すなわち第２の方向としてのＸ方向に沿って通過するように駆動制御部２２を介して読取センサ１６を移動させる。

そして制御装置５は、上述した(1)線分判定部によるセンサ出力の標準偏差を用いた平滑性の検証、(2)線分判定部によるセンサ出力のピーク値を用いた平滑性の検証、および(3)線分判定部による白地部分との比較による黒地部分の検証を全て実行し、全てにおいてクリアした場合に第２トンボ４Ｂを構成する第２方向線分４ｂであると判定し、そうでなければ第２方向線分４ｂではないと判定し、次のステップＳＰ２７へ移る。

ステップＳＰ２７において制御装置５は、ステップＳＰ２６において第２トンボ４Ｂを構成する第２方向線分４ｂであると判定したか否かを判断し、第２方向線分４ｂでなかった場合には否定結果を得てステップＳＰ２８へ移り、第２トンボ４Ｂではないと最終的に判断し、表示装置２４に対してエラー表示を行った後、次の終了ステップにおいて処理を終了する。

これに対して制御装置５は、ステップＳＰ２６において第２方向線分４ｂであった場合には肯定結果を得て次のステップＳＰ２９へ移る。

ステップＳＰ２９において制御装置５は、ステップＳＰ２７において第２トンボ４Ｂを構成する第２方向線分４ｂであると判定したため、これが第１方向線分４ａおよび第２方向線分４ｂからなる第２トンボ４Ｂであると最終的に認識し、次のステップＳＰ３０へ移る。

ステップＳＰ３０において制御装置５は、第２トンボ４Ｂを検出できたので、図２１に示されるように駆動制御部２２により読取センサ１６を当該第２トンボ４Ｂから第３トンボ４Ｃへ向かうサーチ経路ＳＣＲ上をスキャン開始しながら移動させ、次のステップＳＰ３１へ移る。

ステップＳＰ３１において制御装置５は、上述したようなステップＳＰ２２以降、ステップＳＰ２９までの処理を、第３トンボ４Ｃを構成する第１方向線分４ａおよび第２方向線分４ｂに対して繰り返し実行することにより当該第３トンボ４Ｃを検出し、次のステップＳＰ３２へ移る。

ステップＳＰ３２において制御装置５は、同様に、上述したようなステップＳＰ２２以降ステップＳＰ２９までの処理を、第４トンボ４Ｄを構成する第１方向線分４ａおよび第２方向線分４ｂに対して繰り返し実行することにより、当該第４トンボ４Ｄを検出した後、次の終了ステップにおいて処理を終了する。

かくして制御装置５は、トンボ検出部２７により、第１トンボ４Ａにおいて実際に測定した線幅ｈに対応したフィルタ幅のフィルタｆをフィルタ保持部２７ｂにより適用するとともに、予め記憶部２７ｅに記憶しておいた閾値ＶＴＸ、ＶＴＹを用いて第２トンボ４Ｂ〜第４トンボ４Ｄを構成する第１方向線分４ａ、第２方向線分４ｂであるか否かを判定することにより、サーチ経路ＳＣＲ上に存在するゴミや被切断媒体２の皺等を排除しながら、第２トンボ４Ｂ〜第４トンボ４Ｄを構成する第１方向線分４ａまたは第２方向線分４ｂだけを線分として正確に検出することができる。

＜他の実施の形態＞
なお、上述した実施の形態においては、第１方向線分４ａの線幅ｈだけでなく第２方向の線幅ｈについても検出するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、第１方向線分４ａの線幅ｈと第２方向線分４ｂの線幅ｈとが完全に一致しているのであれば、第１方向線分４ａの線幅ｈだけを検出した後、第２方向線分４ｂの線幅ｈについては検出しなくても良い。

また、上述した実施の形態においては、被切断媒体２のトンボ４を構成する第１方向線分４ａおよび第２方向線分４ｂの線幅ｈをそれぞれ検出するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、アプリケーションデータに保持された第１方向線分４ａおよび第２方向線分４ｂの線幅ｈを用いることができるのであれば、それを読み出して用いるようにしても良い。その場合には、第１方向線分４ａおよび第２方向線分４ｂの線幅ｈを双方ともに検出する必要はない。

さらに、上述した実施の形態においては、トンボ４を構成する第１方向線分４ａを先に検出した後に第２方向線分４ｂを検出するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、先に第２方向線分４ｂを検出した後に第１方向線分４ａを検出するようにしても良い。

さらに、上述した実施の形態においては、カッティングプロッタ１の制御装置５がトンボ検出部２７を有し、当該トンボ検出部２７がフィルタ保持部２７ａ、フィルタ出力判定部２７ｂ、線分判定部２７ｃ、線幅検出部２７ｄおよび記憶部２７ｅによりソフトウェア的に構成されているようにした場合について述べた。しかしながら、本発明はこれに限らず、トンボ検出部２７がフィルタ保持部２７ａ、フィルタ出力判定部２７ｂ、線分判定部２７ｃ、線幅検出部２７ｄおよび記憶部２７ｅからなる制御用プログラムとしてカッティングプロッタ１に接続された上位装置２５に記録媒体やインターネットからインストールされてソフトウェア的に構成されるようにしても良い。

１…カッティングプロッタ、２、１００…被切断媒体、４（４Ａ〜４Ｄ）…トンボ、５…制御装置（処理部）、１１…駆動ローラ、１２…駆動ローラ用モータ、１４…ペンブロック（ヘッド）、１５…カッティングペン（カッター）、１６、１０３…読取センサ、１７…左右方向移動装置（駆動部）、１８…カッティングペン用リニアアクチュエータ、２０…、ガイドレール（駆動部）、２１…左右方向移動装置用モータ、２２…駆動制御部、２３…入力装置、２４…表示装置、２５…上位装置、２７…トンボ検出部、２７ａ…フィルタ保持部、２７ｂ…フィルタ出力判定部（検出部）、２７ｃ…線分判定部（判定部）、２７ｄ…線幅検出部、２７ｅ…記憶部、１０１…台紙、１０２…ラミネート。

Claims (6)

1. 被切断媒体の表面で反射される光を検知する読取センサを搭載したヘッドと、
   前記ヘッドを前記被切断媒体に対して相対的に二次元方向へ移動させる駆動部と、
   前記駆動部を駆動制御する駆動制御部と、
   前記読取センサの出力を演算処理する処理部と
   を備え、
   前記処理部は、
   前記読取センサを前記被切断媒体に対して平行な第１の方向へ移動させたときの当該読取センサのセンサ出力の変化に基づいて前記被切断媒体の地色よりも低い若しくは高い反射率を有する領域を検出する検出部と、
   前記検出部によって前記被切断媒体の地色よりも低い若しくは高い反射率を有する前記領域が検出されると、前記被切断媒体に対して平行でかつ前記第１の方向とは直交する第２の方向へ前記読取センサを移動させ、前記第１の方向に沿って前記領域の一部を検出した地点を含む前記第２の方向に沿った判定対象範囲となる所定のスキャン領域における前記センサ出力の変化に基づいて前記領域が線分であると判定する判定部を有する
   ことを特徴とする線分検出装置。
2. 前記判定部は、前記読取センサを前記第２の方向へ移動させたときの前記スキャン領域における前記センサ出力の標準偏差に基づいて前記領域が線分であると判定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の線分検出装置。
3. 前記判定部は、更に前記読取センサを前記第２の方向へ移動させたときの前記スキャン領域における前記センサ出力のピークが前記センサ出力の平均値より大きい任意の上限値以下であり、かつ、前記平均値より小さい下限値以上であれば前記領域が線分であると判定する
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の線分検出装置。
4. 前記判定部は、前記スキャン領域において前記センサ出力が前記被切断媒体の地色のセンサ出力よりも小さければ前記領域が線分であると判定する
   ことを特徴とする請求項２又は３に記載の線分検出装置。
5. 前記処理部は、さらに、
   前記判定部により前記領域が線分であると判定されたとき、前記読取センサが前記線分を前記第１の方向に沿って横切ったときの前記センサ出力に基づいて前記線分の線幅を検出する線幅検出部と、
   前記線幅に対応した区間において所定の値をとる矩形関数からなるフィルタを構成して記憶するフィルタ保持部と
   を備え、
   前記検出部は、前記読取センサを前記被切断媒体に対して平行な第１の方向へ移動させたときの当該読取センサの前記センサ出力に対して前記線幅に対応した前記フィルタを適用し、そのフィルタのフィルタ出力が所定の閾値を超えた場合に前記被切断媒体の地色よりも低い若しくは高い反射率を有する前記領域を検出したものとする
   ことを特徴とする請求項１に記載の線分検出装置。
6. 被切断媒体の表面で反射される光を検知する読取センサを搭載したヘッドと、
   前記ヘッドを前記被切断媒体に対して相対的に二次元方向へ移動させる駆動部と、
   前記駆動部を移動制御する駆動制御部と、
   前記読取センサの出力を演算処理する処理部と
   を備えたカッティングプロッタの制御用プログラムであって、
   コンピュータに、
   前記読取センサを前記被切断媒体に対して平行な第１の方向へ移動させたときの当該読取センサのセンサ出力の変化に基づいて前記被切断媒体の地色よりも低い若しくは高い反射率を有する領域を検出する検出ステップと、
   前記検出ステップで前記地色よりも低い若しくは高い反射率を有する前記領域を検出すると、前記被切断媒体に対して平行でかつ前記第１の方向とは直交する第２の方向へ前記読取センサを移動させ、前記第１の方向に沿って前記領域の一部を検出した地点を含む前記第２の方向に沿った判定対象範囲となる所定のスキャン領域における前記センサ出力の変化に基づいて前記領域が線分であると判定する線分判定ステップと
   を実行させることを特徴とする制御用プログラム。

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