(57)【要約】【課題】  写真等の画像データ１６を利用して半透明材料２６に彫刻を施し、肉眼では認識し辛いが、簡単な光源３２を使用して光を透過させることにより鮮明な画像が浮かび上がる光彫刻プレート１０を提供する。【解決手段】透過光を透過距離に比例するように減衰させる板状の半透明材料２６を使用する。モノクロ多値画像データ１６を使用して、画像データ１６の黒レベルの箇所が最大肉厚になり、白レベルの箇所が最小肉厚になり、灰色レベルの箇所は黒レベルに近いほど肉厚が厚くなるように、半透明材料２６の一方の面が、画像データ１６に対応する厚みに切削される。この方の面を被鑑賞面２８とする。半透明材料２６の他方の面は、平坦面または、全体として緩やかに湾曲する面とされ、光入射面３０である。【選択図】図１
2011143641.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透過光を透過距離に比例するように減衰させる板状の半透明材料であって、
モノクロ多値画像データを使用して、前記画像データの黒レベルの箇所が最大肉厚になり、白レベルの箇所が最小肉厚になり、灰色レベルの箇所は前記黒レベルに近いほど肉厚が厚くなるように、前記半透明材料の一方の面が、前記画像データに対応する厚みに加工されており、
前記半透明材料の他方の面は、平坦面または、全体として緩やかに湾曲する面とされ、
前記他方の面が光入射面であって、前記一方の面が光出射面で、前記一方の面を被鑑賞面としたことを特徴とする光彫刻プレート。
【請求項２】
請求項１に記載の光彫刻プレートにおいて、
前記半透明材料は切削により加工され、切削前は全体としてほぼ均一な厚みを持つ平坦な板であることを特徴とする光彫刻プレート。
【請求項３】
請求項１に記載の光彫刻プレートにおいて、
前記半透明材料は、切削前は、特定の部位に向かってゆるやかに厚みを減じ、または増加させる板であることを特徴とする光彫刻プレート。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の光彫刻プレートにおいて、
前記板状の材料は、切削加工しない予め所定の厚みに選定された部位を有することを特徴とする光彫刻プレート。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の光彫刻プレートにおいて、
前記切削加工後の材料の前記被鑑賞面を、全体としてほぼ均一な厚みの透明または半透明のカバーで覆ったことを特徴とする光彫刻プレート。
【請求項６】
請求項１に記載の光彫刻プレートの、前記他方の面側に、点光源または面光源を配置し、当該他方の面と光源とを包囲する保護ケースを設けたことを特徴とする光彫刻プレートを使用した装飾品。
【請求項７】
請求項６に記載の装飾品において、
前記被鑑賞面を少なくとも一面に備えた多面体の保護ケースに光源を収容したことを特徴とする光彫刻プレートを使用した装飾品。
【請求項８】
透過光を透過距離に比例するように減衰させる板状の半透明材料に対して、
モノクロ多値画像データを使用して、前記画像データの黒レベルの箇所が最大肉厚になり、白レベルの箇所が最小肉厚になり、灰色レベルの箇所は前記黒レベルに近いほど肉厚が厚くなるように、前記半透明材料の一方の面を、前記画像データに対応させて切削して、
前記半透明材料の他方の面は、平坦面または、全体として緩やかに湾曲する面とし、
前記他方の面が光入射面であって、前記一方の面が光出射面で、前記一方の面を被鑑賞面とすることを特徴とする光彫刻プレートの製造方法。
【請求項９】
請求項８に記載の製造方法において、
前記半透明材料の一方の面を切削する切削刃の尖端形状を、場所により変更することを特徴とする光彫刻プレートの製造方法。
【請求項１０】
透過光を透過距離に比例するように減衰させる板状の半透明材料に対して、
モノクロ多値画像データの入力を受け入れて、前記画像データの黒レベルの箇所が最大肉厚になり、白レベルの箇所が最小肉厚になり、灰色レベルの箇所は前記黒レベルに近いほど肉厚が厚くなるように、制御データを生成する切削コントローラと、
この切削コントローラの制御により、前記半透明材料の一方の面を、前記画像データに対応させて切削する切削装置とを備えたことを特徴とする立体フォトプレート製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半透明材料を使用して、肉眼では認識し辛く光を透過させることにより鮮明な画像が浮かび上がる光彫刻プレートと、光彫刻プレートの製造方法、製造装置、及び光彫刻プレートを使用した装飾品に関する。
【背景技術】
【０００２】
灯籠やステンドグラスのように、光と絵を組み合わせて装飾効果を求める装飾品には多種多様なものが知られている。また、テーブルや棚の上に飾るために、例えば、ガラス等の透明体と発光材料とを組み合わせた装飾品（特許文献１参照）や、写真立て状に構成をしたもの（特許文献２参照）等が開発されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−６４３９９号公報
【特許文献２】特開２００５−２５４４８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の既存技術では、写真や絵を光源と組み合わせて使用するときには、光を透過させて明るく精細に画像を浮かび上がらせるものが多い。この場合に、写真や絵は光源を点灯させなくても肉眼で認識できるから、新鮮さや意外性に乏しい。これに対して、液晶ディスプレイやプロジェクタ等の電子機器を使用すれば、自在に任意の画像を任意の箇所に表示できるため、多分野でこうした電子機器が採用されくようになっている。
しかしながら、液晶ディスプレイ等の画像は質感に乏しい。また、多額の設備費用がかかり、制御システムを起動しないと画像が表示されない。従って、置物的な手軽な装飾品には適さない。
本発明は以上の点に着目してなされたもので、写真等の画像データを利用して半透明材料に彫刻を施し、肉眼では認識し辛いが、簡単な光源を使用して光を透過させることにより鮮明な画像が浮かび上がる光彫刻プレートと、光彫刻プレートの製造方法、製造装置、及び光彫刻プレートを使用した装飾品を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以下の構成はそれぞれ上記の課題を解決するための手段である。
〈構成１〉
透過光を透過距離に比例するように減衰させる板状の半透明材料であって、モノクロ多値画像データを使用して、前記画像データの黒レベルの箇所が最大肉厚になり、白レベルの箇所が最小肉厚になり、灰色レベルの箇所は前記黒レベルに近いほど肉厚が厚くなるように、前記半透明材料の一方の面が、前記画像データに対応する厚みに加工されており、前記半透明材料の他方の面は、平坦面または、全体として緩やかに湾曲する面とされ、前記他方の面が光入射面であって、前記一方の面が光出射面で、前記一方の面を被鑑賞面としたことを特徴とする光彫刻プレート。
【０００６】
〈構成２〉
構成１に記載の光彫刻プレートにおいて、前記半透明材料は切削により加工され、切削前は全体としてほぼ均一な厚みを持つ平坦な板であることを特徴とする光彫刻プレート。
【０００７】
〈構成３〉
構成１に記載の光彫刻プレートにおいて、前記半透明材料は、切削前は、特定の部位に向かってゆるやかに厚みを減じ、または増加させる板であることを特徴とする光彫刻プレート。
【０００８】
〈構成４〉
構成１乃至３のいずれかに記載の光彫刻プレートにおいて、前記板状の材料は、切削加工しない予め所定の厚みに選定された部位を有することを特徴とする光彫刻プレート。
【０００９】
〈構成５〉
構成１乃至４のいずれかに記載の光彫刻プレートにおいて、前記切削加工後の材料の前記被鑑賞面を、全体としてほぼ均一な厚みの透明または半透明のカバーで覆ったことを特徴とする光彫刻プレート。
【００１０】
〈構成６〉
構成１に記載の光彫刻プレートの、前記他方の面側に、点光源または面光源を配置し、当該他方の面と光源とを包囲する保護ケースを設けたことを特徴とする光彫刻プレートを使用した装飾品。
【００１１】
〈構成７〉
構成６に記載の装飾品において、前記被鑑賞面を少なくとも一面に備えた多面体の保護ケースに光源を収容したことを特徴とする光彫刻プレートを使用した装飾品。
【００１２】
〈構成８〉
透過光を透過距離に比例するように減衰させる板状の半透明材料に対して、モノクロ多値画像データを使用して、前記画像データの黒レベルの箇所が最大肉厚になり、白レベルの箇所が最小肉厚になり、灰色レベルの箇所は前記黒レベルに近いほど肉厚が厚くなるように、前記半透明材料の一方の面を、前記画像データに対応させて切削して、前記半透明材料の他方の面は、平坦面または、全体として緩やかに湾曲する面とし、前記他方の面が光入射面であって、前記一方の面が光出射面で、前記一方の面を被鑑賞面とすることを特徴とする光彫刻プレートの製造方法。
【００１３】
〈構成９〉
構成８に記載の製造方法において、前記半透明材料の一方の面を切削する切削刃の尖端形状を、場所により変更することを特徴とする光彫刻プレートの製造方法。
【００１４】
〈構成１０〉
透過光を透過距離に比例するように減衰させる板状の半透明材料に対して、モノクロ多値画像データの入力を受け入れて、前記画像データの黒レベルの箇所が最大肉厚になり、白レベルの箇所が最小肉厚になり、灰色レベルの箇所は前記黒レベルに近いほど肉厚が厚くなるように、制御データを生成する切削コントローラと、この切削コントローラの制御により、前記半透明材料の一方の面を、前記画像データに対応させて切削する切削装置とを備えたことを特徴とする立体フォトプレート製造装置。
【発明の効果】
【００１５】
〈構成１の効果〉
とこから見ても肉眼で外観を見るだけでは認識し辛いが、光を透過させることにより、被鑑賞面側に鮮明な画像が浮かび上がる光彫刻プレートを提供できる。
〈構成２の効果〉
平坦な板に切削加工をするのが最も制作し易い。
〈構成３の効果〉
全体として緩やかに厚みが変化していると、背景の明るさを場所によって変化させることができる。
〈構成４の効果〉
例えば、画像の枠に相当する部分だけ、明るい色あるいは暗い色にして、アクセントを付けることができる。
〈構成５の効果〉
光を透過させたときに浮かび上がる画像をさらに予想できないようにカバーで隠すことができる。
〈構成９の効果〉
切削刃の尖端形状により、画像の画素のサイズを変更できる。従って、画像の一部をぼかすような加工ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例１の光彫刻プレートの製造装置を示す概略構成図である。
【図２】光彫刻プレートの構造の詳細を示す説明図である。
【図３】光彫刻プレートの各種変形例を示す説明図である。
【図４】光彫刻プレートを保護ケースと一体化したときの各種変形例斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を実施例毎に詳細に説明する。
【実施例１】
【００１８】
図１は実施例１の光彫刻プレートの製造装置を示す概略構成図である。
この装置は、例えば、ディジタルカメラ１２により撮影された画像を使用して、光彫刻プレート１０を製造する。光彫刻プレート１０は、コンピュータ１４で切削装置２２を駆動して製造する。コンピュータ１４はディジタルカメラ１２から図示しないインタフェースを通じて画像データ１６を取得する。コンピュータ１４には、データコンバータ１８と切削コントローラ２０等のコンピュータプログラムがインストールされている。
【００１９】
切削コントローラ２０は、切削装置２２を駆動して、切削刃２４により半透明材料２６の切削加工制御を行うコンピュータプログラムである。データコンバータ１８は、画像データ１６を切削刃２４を駆動制御するデータに変換する処理を実行するコンピュータプログラムである。データコンバータ１８は、画像データ１６の画素値に対応する切削深さを指定するデータと、画像データ１６の各画素の座標値から切削位置を指定するデータを生成する機能を持つ。このデータの内容説明は図２の説明で行う。
【００２０】
切削加工後の光彫刻プレート１０は、図のように保護ケース３４と一体化される。保護ケース３４の内部には光源３２が収容されている。半透明材料２６の光入射面３０を光源３２側に向けて半透明材料２６を保護ケース３４に固定する。光源３２を点灯すると、被鑑賞面２８側に、１６に対応する鮮明な画像が浮かび上がる。また、例えば、光彫刻プレート１０は、住宅の明かり採りの小窓等に丁度ステンドグラスのようにはめ込んで使うこともできる。
【００２１】
半透明材料２６には、透過光を透過距離に比例するように減衰させる材料を使用する。加工性の点から、プラスチック材料が適する。例えば、ポリエチレン、塩化ビニル樹脂、半透明のアクリル樹脂、ポリカーボネート、ＡＢＳ樹脂、シリコンゴム、等の様々な樹脂を使用することができる。直接切削加工する場合には、加工性の良い硬さの樹脂がよい。また、プレスやインジェクションで成型加工する場合には熱可塑性樹脂や硬化前は流動性の良い熱硬化樹脂等が適する。
【００２２】
画像データ１６は写真撮影により得られたものでもよいし、コンピュータのアプリケーションソフトウエアで製作されたものでもよい。画像データ１６は、モノクロ信号でもカラー信号でも構わないが、データコンバータ１８でモノクロ多値の画像データに変換される。切削装置２２は、コンピュータの制御により素材を３次元加工する切削装置で、ドリル状の切削刃２４を上下左右に移動させながら、半透明材料２６を切削する機能を持つ。
【００２３】
図２は、光彫刻プレートの構造の詳細を示す説明図である。
例えば、全体としてベージュあるいは乳白色で均一な色をしたプラスチック板に、画像データ１６（図１）の各画素について、その座標値から切削位置を決め、画素値に対応する切削深さで切削をする。このとき、画像データ１６の黒レベルの箇所が最大肉厚になり、白レベルの箇所が最小肉厚になり、灰色レベルの箇所は黒レベルに近いほど肉厚が厚くなるように切削をする。
【００２４】
図の（ａ）に示すように、半透明材料２６は、その断面からみたとき、一方の面が切削されており、他方の面は、平坦面とされている。この一方の面を被鑑賞面２８とし、他方の面を光入射面３０とする。入射光２９は面光源から発射された、どの部分も均一な強度の光である。出射光３１は半透明材料２６を透過して減衰した光でその強度を矢印の長さで示した。
【００２５】
この図の（ａ）に示す半透明材料２６に、その光入射面３０側から図示しない光源を使用して光を入射すると、図の（ｂ）に示すように、板の厚みの厚い場所ほど透過光強度が低くなる。従って、被鑑賞面２８側から半透明材料２６を見ると、黒レベルの部分は暗く白レベルの部分は明るく見える。その結果、被鑑賞面２８側から画像データに対応する鮮明な画像を認識することができる。
【００２６】
ところが、面白いことに、被鑑賞面２８側から光を照射して光入射面３０側から眺めても、ぼんやりとした画像しかみることができない。これは、被鑑賞面２８側に入射した光が、表面の凹凸によって乱反射し、さらに、表面が平坦でないために複雑に屈折をして光入射面３０方向に直進しないためである。
【００２７】
また、図２（ｃ）に示すように、半透明材料２６に光を照射しない状態では、図の左側に示すとおり、画像がぼんやりして、ほとんど細部を認識することができない。例えば、人の顔の場合、だれの顔かを認識することもできない。しかし、光入射面３０側に配置した光源を点灯すると、図の右側に示すように、鮮明に画像が浮かび上がる。
【００２８】
即ち、透過光でなければ、切削加工した画像を鮮明に認識できない。図２（ｂ）に示した断面図で説明すると、被鑑賞面２８側から光を照射しても、その反射光は凹凸面で乱反射する。だから反射光で像を認識することも難しい。半透明材料２６が全体として均一な色の素材の場合、細部の凹凸はさらに認識し辛い。従って、光源を点灯して初めて鮮明な画像が認識できるという装飾的に有効な効果がある。本発明の光彫刻プレートは、装飾、玩具、アミューズメントセンター等に効果的に利用できる。
【実施例２】
【００２９】
図３は光彫刻プレートの各種変形例を示す説明図である。
図の（ａ）に断面図を示したものは、図２の例と同様に、半透明材料２６として、切削前は全体としてほぼ均一な厚みを持つ平坦な板を使用している。本発明では、被鑑賞面２８に、明るい部分ほど溝が深くなるように切削加工をしている。従って、三次元的に切削加工処理をしているものの、実際の立体物の凹凸とは全く異質の凹凸面になる。例えば、顔の頬や額などの明るい部分は髪の毛のような黒い部分より深く凹んでいる。従って、せっかく立体的に切削されていても、直接的な立体感は得られない。
【００３０】
そこで、例えば、顔の写真のような場合には、図３（ｂ）に示すように、光入射面３０を凹レンズのように湾曲させる。これにより、中央の肉厚の薄い部分がせり出して、被鑑賞面２８側から見たとき、擬似的に立体感を感じさせることができる。なお、図の（ａ）の例では、写真を囲む枠に相当する部分を明るい一定の幅の線で表現するように、枠部３６の部分の厚みを他の部分よりも十分に薄くした。このように、切削加工しない一定の厚みの部位を設けることもできる。暗い線にしたいときには、厚みを厚くすればよい。もちろん、不透明な部分を混在させてもよい。半透明材料２６を、切削前に、特定の部位に向かってゆるやかに厚みを減じさせたり増加させるような板にすることで、様々な装飾的効果を発揮できる。
【００３１】
上記の例では光源を平行光線の出る面光源で示した。しかしながら、図３（ｃ）に示すように、点光源３８を使用することもできる。これにより、画像がより立体的に見える場合がある。また、図３（ｄ）の例では、面光源４０と半透明材料２６とを保護ケース３４に収容し、半透明材料２６を覆うようにカバー４２を配置した。カバー４２が半透明のものであれば、半透明材料２６の被鑑賞面２８は外部から見えにくく、面光源４０を点灯したときに突然画像が浮かび上がるという効果がある。カバー４２は、全体としてほぼ均一な厚みの透明または半透明のカバーであればよい。
【００３２】
また、図３（ｅ）と（ｆ）に示す実施例では、半透明材料２６の一方の面を切削する切削刃２４の尖端形状を、場所により変更する例を示す。切削刃２４は図のように、半透明材料２６を三次元方向にスキャンしながら切削加工する。切削刃２４の先が細いものなら一画素分のピット４４は幅が狭く、解像度の高い画像が切削できる。先が太い場合には一画素分のピット４４は幅が広く、解像度の低い画像が切削できる。例えば、背景画像の部分を先の太い切断刃で切削すると、画像の一部をぼかすような加工ができる。また、加工速度も重要な部分だけゆっくりにし、他の部分を高速化できるという効果がある。
【実施例３】
【００３３】
図４は、上記の光彫刻プレートを保護ケースと一体化したときの各種変形例斜視図である。
図の（ａ）は立方体ケース４６である。一面または複数の面に光彫刻プレートを配置することができる。図の（ｂ）は円柱ケース４８を使用した。例えば、建物の柱等に円柱ケース４８を使用すると、柱が光ると同時に様々な画像が浮かび上がる。また、図の（ｃ）は円錐ケース５０、（ｄ）は三角錘ケース５２、（ｅ）は球ケース５４の例を示す。いずれも、壁や天井にとりつけると装飾効果が高い。照明器具としても広く利用できる。
【符号の説明】
【００３４】
１０  光彫刻プレート
１２  ディジタルカメラ
１４  コンピュータ
１６  画像データ
１８  データコンバータ
２０  切削コントローラ
２２  切削装置
２４  切削刃
２６  半透明材料
２８  被鑑賞面
２９  入射光
３０  光入射面
３１  出射光
３２  光源
３４  保護ケース
３６  枠部
３８  点光源
４０  面光源
４２  カバー
４４  一画素分のピット
４６  立方体ケース
４８  円柱ケース
５０  円錐ケース
５２  三角錘ケース
５４  球ケース
【図１】
2011143641.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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