(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
傾斜状の肩部を備えた缶体について、その中間成形品である有底円筒缶で、縮径加工により肩部に成形される予定の領域となる円筒状の部分に対して、その外面に予め施しておく印刷画像を、印刷版の基礎となる平面画像として得るための方法として、元画像入力段階で、画像変換前の元画像を各画素毎のデジタル画素情報として読み込み、肩部形状設定段階で、成形後の肩部の形状を設定し、視線角度設定段階で、缶軸に対する傾斜角度である視線角度を設定し、変換領域設定段階で、元画像のどの領域にどのような補正を施すかを設定すると共に、視線角度設定段階で設定した視線角度と直交する平面を仮想投影面とし、この仮想投影面上に成形後の肩部から投影される画像が所望の画像となるように、元画像のデジタル画素情報に基づいて画像変換することで、印刷版の基礎となる平面画像を形成するような印刷画像の形成方法において、
変換領域設定段階で、水平補正を設定することにより、画像変換処理の際に、元画像で水平な位置関係にある画素は変換後の平面画像でも水平な位置関係を維持するように、各画素の高さ方向の座標値が水平方向の座標値に依存しないように画像変換するようにしたことを特徴とする缶体の肩部に付与する印刷画像の形成方法。
【請求項２】
傾斜状の肩部を備えた缶体について、その中間成形品である有底円筒缶で、縮径加工により肩部に成形される予定の領域となる円筒状の部分に対して、その外面に予め施しておく印刷画像を、印刷版の基礎となる平面画像として得るための方法として、元画像入力段階で、画像変換前の元画像を各画素毎のデジタル画素情報として読み込み、肩部形状設定段階で、成形後の肩部の形状を設定し、視線角度設定段階で、缶軸に対する傾斜角度である視線角度を設定し、変換領域設定段階で、元画像のどの領域にどのような補正を施すかを設定すると共に、視線角度設定段階で設定した視線角度と直交する平面を仮想投影面とし、この仮想投影面上に成形後の肩部から投影される画像が所望の画像となるように、元画像のデジタル画素情報に基づいて画像変換することで、印刷版の基礎となる平面画像を形成するような印刷画像の形成方法において、
変換領域設定段階で、境界補正を設定することにより、画像変換処理の際に、成形後の肩部の画像の幅を円周方向で測定した長さが、肩部下端では、元画像の下端における画像の幅と等しく、且つ、肩部下端よりも上方では、仮想投影面上に投影した画像の幅が、元画像の肩部下端における同一の幅の画像を仮想投影面上に投影した幅と同一となるように画像変換するようにしたことを特徴とする缶体の肩部に付与する印刷画像の形成方法。
【請求項３】
傾斜状の肩部を備えた缶体について、その中間成形品である有底円筒缶で、縮径加工により肩部に成形される予定の領域となる円筒状の部分に対して、その外面に予め施しておく印刷画像を、印刷版の基礎となる平面画像として得るための方法として、元画像入力段階で、画像変換前の元画像を各画素毎のデジタル画素情報として読み込み、肩部形状設定段階で、成形後の肩部の形状を設定し、視線角度設定段階で、缶軸に対する傾斜角度である視線角度を設定し、変換領域設定段階で、元画像のどの領域にどのような補正を施すかを設定すると共に、視線角度設定段階で設定した視線角度と直交する平面を仮想投影面とし、この仮想投影面上に成形後の肩部から投影される画像が所望の画像となるように、元画像のデジタル画素情報に基づいて画像変換することで、印刷版の基礎となる平面画像を形成するような印刷画像の形成方法において、
変換領域設定段階で、高さ方向補正を設定することにより、画像変換処理の際に、仮想投影面上に投影した画像の高さ方向に測定した長さが、元画像の高さ方向に測定した長さと同一となるように画像変換するようにしたことを特徴とする缶体の肩部に付与する印刷画像の形成方法。
【請求項４】
傾斜状の肩部を備えた缶体について、その中間成形品である有底円筒缶で、縮径加工により肩部に成形される予定の領域となる円筒状の部分に対して、その外面に予め施しておく印刷画像を、印刷版の基礎となる平面画像として得るための方法として、元画像入力段階で、画像変換前の元画像を各画素毎のデジタル画素情報として読み込み、肩部形状設定段階で、成形後の肩部の形状を設定し、視線角度設定段階で、缶軸に対する傾斜角度である視線角度を設定し、変換領域設定段階で、元画像のどの領域にどのような補正を施すかを設定すると共に、視線角度設定段階で設定した視線角度と直交する平面を仮想投影面とし、この仮想投影面上に成形後の肩部から投影される画像が所望の画像となるように、元画像のデジタル画素情報に基づいて画像変換することで、印刷版の基礎となる平面画像を形成するような印刷画像の形成方法において、
変換領域設定段階で、周方向補正を設定することにより、画像変換処理の際に、仮想投影面上に投影した画像の幅方向に測定した長さが、元画像の幅方向に測定した長さと同一となるように画像変換するようにしたことを特徴とする缶体の肩部に付与する印刷画像の形成方法。
【請求項５】
傾斜状の肩部を備えた缶体について、その中間成形品である有底円筒缶で、縮径加工により肩部に成形される予定の領域となる円筒状の部分に対して、その外面に予め施しておく印刷画像を、印刷版の基礎となる平面画像として得るための方法として、元画像入力段階で、画像変換前の元画像を各画素毎のデジタル画素情報として読み込み、肩部形状設定段階で、成形後の肩部の形状を設定し、視線角度設定段階で、缶軸に対する傾斜角度である視線角度を設定し、変換領域設定段階で、元画像のどの領域にどのような補正を施すかを設定すると共に、視線角度設定段階で設定した視線角度と直交する平面を仮想投影面とし、この仮想投影面上に成形後の肩部から投影される画像が所望の画像となるように、元画像のデジタル画素情報に基づいて画像変換することで、印刷版の基礎となる平面画像を形成するような印刷画像の形成方法において、
変換領域設定段階で、真円補正を設定することにより、画像変換処理の際に、元画像上のうちの円形である画像要素については、仮想投影面上でも円形を維持するように画像変換するようにしたことを特徴とする缶体の肩部に付与する印刷画像の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、ボトル型缶やエアゾール缶のような、円筒状の胴部の上方が次第に縮径されて傾斜状の肩部となっている缶体に関し、特に、そのような缶体の肩部に付与する印刷画像の形成方法として、缶体の中間成形品である有底円筒缶で、縮径加工により傾斜状の肩部に成形される予定の領域となる円筒状の部分に対して、その外面に予め施しておく印刷画像を、印刷版の基礎となる平面画像として得るための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
円筒状に薄肉化された胴部と傾斜状の肩部と小径の口頸部とが一体的に形成された金属製のボトル型缶のうち、口頸部にネジ部を備えたものは、ネジ付きキャップとの組み合わせによりリシール（再密閉）が可能で、しかも、ＰＥＴボトルと比べて、資源のリサイクル率や、遮光性や、耐気体透過性や、急速冷却性などの点で優れているため、近年、各種の飲料を内容物とする飲料缶の市場において数多く使用されるようになっている。
【０００３】
すなわち、有底円筒缶の底部側が口頸部と肩部に成形された（別体の底蓋が巻締め固着される）タイプのボトル型缶や、有底円筒缶の開口部側が口頸部と肩部に成形された（胴部と底部が一体的に繋がった）タイプのボトル型缶が、飲料缶の市場で従来から広く出回っているが、そのような何れのタイプのボトル型缶においても、その外側面に設けられる文字や図柄等の印刷部分については、従来から一般的には、中間成形品である有底円筒缶から傾斜状の肩部と小径円筒状の口頸部を成形した後で、円筒状の胴部外面に対して印刷を施すようにしている。なお、ここで言う「印刷を施す」ということは、缶体に対して直接に印刷する場合だけでなく、缶体に印刷済み樹脂フィルムを貼着するような場合をも含むものである。
【０００４】
そのような従来から一般的な方法により印刷が施されたボトル型缶では、比較的広い面積を占める肩部に対して印刷部分が全く設けられないこととなる。これに対して、中間成形品である有底円筒缶に対し、その胴部外面に印刷を施した後で、傾斜状の肩部と小径円筒状の口頸部を成形するということが下記の特許文献１〜３にそれぞれ開示されており、特に、下記の特許文献３には、中間成形品である有底円筒缶の胴部外面で肩部に成形される部分をも含む領域に印刷を予め施しておくことで、ボトル型缶の胴部だけでなく肩部にまで印刷部分が設けられるようにするということが開示されている。
【０００５】
しかしながら、何れのタイプのボトル型缶であっても、上記のように中間成形品である有底円筒缶の胴部外面で肩部に成形される部分を含む領域に印刷を予め施している場合には、その後の縮径加工により円筒状の胴部の一部が傾斜状の肩部に再成形されるに連れて、肩部となる部分に予め施された文字や図柄等の画像が、上方に行く（口頸部の側に近づく）ほど細くなるような先細り状態に変形して歪んだものになってしまうこととなる。
このことは、同様の成形方法によって成形されるエアゾール缶についても言えることである。
【０００６】
これに対して、下記の特許文献４には、中間成形品である有底円筒缶の胴部外面に対して、その後の縮径加工で肩部に成形される予定の部分にまで印刷を施しておくと共に、肩部に成形される予定の部分に施しておく印刷の文字や図柄等の画像を、所望の形状に対して上方に行く（口頸部の側に近づく）ほど幅広となるように予め歪んだ形状としておくことで、肩部成形後の缶体（ボトル型缶やエアゾール缶）での印刷による文字や図柄等の画像が、歪みなく所望の形状で肩部にまで付与されるようにする、ということが開示されている。
【特許文献１】特開平５−２２９５４５号公報
【特許文献２】特開２０００−１９１００６号公報
【特許文献３】特開２００１−ｌｌ４２４５号公報
【特許文献４】特開２００４−１６８３４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、コンビニエンスストア等の小売り店での販売において、各種の飲料缶の商品を陳列棚に配置する場合には、例えば、缶の高さが比較的高い商品は下段の棚に、缶の高さが比較的低い商品は上段の棚に、というように商品を配置する棚の高さを缶サイズによって区分けしていることが多く、また、飲料製造メーカーや小売り店の販売戦略により特定の商品を目立つ所定位置の棚に陳列して販売するような場合もある。そのような商品の陳列状況において、ボトル型缶による飲料缶の商品で、缶体の肩部にまで印刷画像が付与されている場合に、傾斜状の肩部に付与されている印刷画像の見え方は、配置される棚の高さ（即ち、消費者の視線の角度）により異なったものとなり、特に、肩部の傾斜面が曲面である場合にはその傾向が顕著なものとなる。
【０００８】
そのため、傾斜状の肩部を備えたボトル型缶では、その胴部だけでなく肩部にまでも印刷画像を付与する場合に、肩部の部分の印刷画像については、缶体のサイズや、肩部の形状や、商品として陳列される棚の位置等に応じて、即ち、消費者の視線の角度を考慮した上で、印刷画像が好ましく見えるように形成しておくことが好ましく、そのような観点から、ボトル型缶の肩部に付与される印刷画像については、ある特定の視線角度から消費者が商品を見た場合を想定して、その視線角度から見た状態で、歪みが最も小さく違和感なく認識できるものとすることが求められている。
【０００９】
この点について、上記の特許文献４には、ボトル型缶の中間成形品で肩部となる予定の円筒状の部分に施す文字や図柄等の印刷画像を、肩部が成形された段階で歪みなく所望の形状となるようにする方法が開示されているものの、この方法は、肩部に付与される文字や図柄等の画像それ自体の歪みを小さくすることを目的とするものであって、ある特定の視線角度を想定して、その視線角度で消費者が商品を見た場合の「見た目」までも考慮しているものではない。
【００１０】
すなわち、成形後の肩部に付与されている画像それ自体の歪みが小さくても、それが傾斜状の肩部に設けられていることで、消費者がどの方向からその画像を見るかによって、その印象は大きく異なるものとなり、特に、肩部の傾斜面が曲面として形成されている場合には、缶軸方向に対する消費者の視線角度の傾きの違いにより、見え方が大きく変わってしまうこととなる。これに対して、上記の特許文献４に開示された方法では、ある特定の視線角度を想定して、その角度から見たときの画像の歪みを小さくするということまでは考慮されていないことから、ある特定の角度から見たときの画像の見え方が必ずしも最適なものになるとは限らないという問題を含んでいる。
【００１１】
本発明は、上記のような問題の解消を課題とするものであり、具体的には、ボトル型缶やエアゾール缶のような傾斜状の肩部を備えた缶体について、中間成形品である有底円筒缶に対して、肩部となる予定の部分を含む円筒状の部分に印刷画像を施すことで、缶体の胴部だけでなく肩部にまで印刷画像を付与するような場合に、消費者が見る際の視線角度を想定して、その視線角度から缶体を見たときに、肩部に付与されている印刷画像が、最も違和感が小さく最適な状態で見えるようにすることを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上記のような課題を解決するために、傾斜状の肩部を備えた缶体について、その中間成形品である有底円筒缶で、縮径加工により肩部に成形される予定の領域となる円筒状の部分に対して、その外面に予め施しておく印刷画像を、印刷版の基礎となる平面画像として得るための方法として、元画像入力段階で、画像変換前の元画像を各画素毎のデジタル画素情報として読み込み、肩部形状設定段階で、成形後の肩部の形状を設定し、視線角度設定段階で、缶軸に対する傾斜角度である視線角度を設定し、変換領域設定段階で、元画像のどの領域にどのような補正を施すかを設定すると共に、視線角度設定段階で設定した視線角度と直交する平面を仮想投影面とし、この仮想投影面上に成形後の肩部から投影される画像が所望の画像となるように、元画像のデジタル画素情報に基づいて画像変換することで、印刷版の基礎となる平面画像を形成するような印刷画像の形成方法において、変換領域設定段階で、水平補正の設定、境界補正の設定、高さ方向補正の設定、周方向補正の設定、真円補正の設定のうちの少なくとも何れかを行うことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
上記のような本発明の缶体の肩部に付与する印刷画像の形成方法によれば、缶体の肩部に付与する印刷画像について、所望の視線角度を設定し、その視線角度と直交する平面を仮想投影面とし、この仮想投影面上に成形後の肩部から投影される画像が所望の画像となるように、印刷版の基礎となる平面画像を形成していることから、この平面画像を肩部の画像として採用した印刷版を用いて、中間成形品である有底円筒缶に印刷を施した後で、縮径加工により傾斜状の肩部を成形した場合に、成形後の肩部に付与されている印刷画像を、所望の視線角度の方向から見たときに、所望の画像（即ち、最も違和感が小さく最適な状態に見える画像）とすることができる。
特に、変換領域設定段階において、元画像のどの領域にどのような補正を施すかということで、水平補正の設定、境界補正の設定、高さ方向補正の設定、周方向補正の設定、真円補正の設定のうちの少なくとも何れかを行っていることから、人間の視覚の特性からして更に違和感の小さい画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
ボトル型缶やエアゾール缶のような傾斜状の肩部を備えた缶体について、中間成形品である有底円筒缶に対して、肩部となる予定の部分を含む円筒状の部分に印刷画像を施すことで、缶体の胴部だけでなく肩部にまで印刷画像を付与するような場合に、消費者が見る際の視線角度を想定して、その視線角度から缶体を見たときに、肩部に付与されている印刷画像が、最も違和感が小さく最適な状態で見えるようにするという目的を、最良の形態として以下の実施例に具体的に示すように、元画像入力段階で、画像変換前の元画像を各画素毎のデジタル画素情報として読み込み、肩部形状設定段階で、成形後の肩部の形状を設定し、視線角度設定段階で、缶軸に対する傾斜角度である視線角度を設定し、変換領域設定段階で、元画像のどの領域にどのような補正を施すかを設定すると共に、視線角度設定段階で設定した視線角度と直交する平面を仮想投影面とし、この仮想投影面上に成形後の肩部から投影される画像が所望の画像となるように、元画像のデジタル画素情報に基づいて画像変換することで、印刷版の基礎となる平面画像を形成するような印刷画像の形成方法において、変換領域設定段階で、水平補正の設定、境界補正の設定、高さ方向補正の設定、周方向補正の設定、真円補正の設定のうちの少なくとも何れかを行う、ということで実現した。
【００１５】
本発明の方法は、傾斜状の肩部を備えたボトル型缶やエアゾール缶に関するものであり、そのような缶体の中間成形品である有底円筒缶で、縮径加工により肩部に成形される予定の領域となる円筒状の部分に対して、その外面に予め施しておく印刷画像を、印刷版の基礎となる平面画像として得るための方法であるが、その対象となる缶体について、例えば、ボトル型缶の場合では、有底円筒状の缶体の底部側を口頸部と肩部に成形する（別体の底蓋を巻締め固着する）タイプや、有底円筒状の缶体の開口部側を口頸部と肩部に成形する（胴部と底部が一体化された）タイプなど、どのようなタイプのボトル型缶であっても良く、また、口頸部にネジ部を形成するタイプだけでなく、口頸部にネジ部を形成しないタイプのボトル型缶であっても良い。
【００１６】
そのようなボトル型缶等の缶体において、中間成形品である有底円筒缶に印刷を施した後で、縮径加工により肩部（及び口頸部）を成形するような、ボトル型缶等の製造方法それ自体については、既に従来公知（例えば、上記の特許文献１〜４等参照）であることから、そのようなボトル型缶等の製造方法についての詳しい説明は省略する。
【００１７】
なお、本発明の方法では、元画像から画像変換することにより、印刷版の基礎となる平面画像を形成しているが、この平面画像を採用した印刷版により、有底円筒状の缶体の肩部成形予定部分に印刷を施す場合には、缶体外面に対して印刷版で直接印刷するような場合に限らず、缶体外面に貼着する印刷済み樹脂フィルムに対して印刷版で印刷するようにしても良いものである。
そのような缶体の印刷に使用する印刷版に採用する平面画像を得るための本発明の方法の一実施例について以下に説明する。
【実施例】
【００１８】
本実施例の方法では、図１に示すように、先ず、元画像入力段階において、画像変換前の元画像を各画素毎のデジタル画素情報として読み込む。具体的には、元画像のデジタル画素情報が記録された電子ファイルである入力画像ファイルを、画像変換を実行するための画像変換用コンピュータに読み込ませる。なお、画像変換用コンピュータは、ディスプレイ，スキャナ，プリンタ等の適宜の入出力装置を備えたものであり、この画像変換用コンピュータには、画像変換を実行するためのプログラムがインストールされている。入力画像ファイルについては、紙面に描かれた元画像をスキャナ等により電子的な画素情報に変換したり、或いは、画像ソフトウェアによりコンピュータ上で作成した元画像から直接作成するなど、適宜の手段により作成されるものである。
【００１９】
次に、肩部形状設定段階で、縮径加工後の肩部の形状を設定する。具体的には、図２に示すように、
ａ．成形前の缶において、缶体の形状の高さ方向の位置をラインＸで指定する。
ｂ．成形後の缶の肩部において、ラインＸの位置における半径をＲ（Ｘ）、肩部下端からの高さをＨ（Ｘ）として表す。
ラインＸに対する半径Ｒ（Ｘ）、高さＨ（Ｘ）の対応づけは２通りの方法で行うことができる。一つは、実測に基づき各ラインＸの数値に対応する半径Ｒ（Ｘ）、高さＨ（Ｘ）の数値を表形式で直接対応付けする方法であり、もう一つは、実測値から求めた近似関数を用いる方法であって、表形式で直接対応付けする方法を用いる場合には、実測値データを画像変換が実行される画像変換用コンピュータに読み込ませる。
【００２０】
一方、近似関数を用いる場合には、画像変換用コンピュータに近似関数を求める機能を組み込むことにより、実測値データを読み込ませて、そのデータから求めた近似関数を画像変換に使用することができるが、それ以外にも、予め実測値データから別途の手段により近似関数を求めておき、その近似関数を画像変換用コンピュータに適宜の手段で入力して画像変換に使用するようにしても良い。
近似関数としては、肩部の形状を必ずしも一つの近似関数で近似する必要はなく、区間を区切って複数の近似関数を使用して誤差を小さくすることもできる。また近似関数を求めるに当たっては、最小自乗法等の適宜の方法を用いることができる。
【００２１】
なお、肩部形状設定段階について、本実施例の方法では、具体的には、ボトル型缶の実測外形データから、最小自乗法により半径および高さの近似関数をそれぞれ求め、各近似関数のパラメータ（近似式の係数）と実測値データをＣＳＶ形式で記録した形状データファイルを作成し、これを画像変換用コンピュータに読み込ませることにより、缶体の肩部の形状を設定している。また、本実施例では、画像変換には近似関数を用い、後で述べるような画像変換の結果シミュレーションでは実測値を用いているため、形状データファイルは、近似関数と実測値データの両方を含むものとしている。
【００２２】
すなわち、近似関数を用いて画像変換を行うことにより、変換処理を高速で行うことができて、処理時間を短縮することが可能となる。一方、画像変換の結果シミュレーションで実測値を用いることにより、実際に缶体に形成される画像と結果シミュレーションの画像との誤差を小さくすることができる。その場合の実測値としては、肩部成形前の有底円筒状の缶体の肩部に成形される領域に対し、高さ方向に一定の間隔をおいて水平線を印刷し、周方向に一定の角度をおいて垂直線を印刷しておき、肩部を成形した後に各垂直線毎の水平線との交点間の距離および各水平線の位置における肩部の直径を測定することにより得られた数値を用いることができる。
【００２３】
また、本実施例の方法では、半径については、Ｒ（Ｘ）そのものを近似する関数を使用したが、高さについては、Ｈ（Ｘ）そのものではなく、差分ΔＨ（Ｘｎ）＝Ｈ（Ｘｎ）−Ｈ（Ｘｎ−１）を近似する関数として使用し、Ｈ（Ｘ）の近似には、この差分ΔＨ（Ｘｎ）を積分したものを使用することとした。
また、肩部全体を一つの関数で近似すると誤差が大きくなるため、ラインＸの範囲を三つに分割し、それぞれの範囲内でΔＨ（Ｘｎ）もしくはＲ（Ｘ）を近似する関数Ｆ０（Ｘ），Ｆ１（Ｘ），Ｆ２（Ｘ）を使用することとした。
【００２４】
【数１】
0004827122.tif 000002
ここで、Ｘsnap0はＦ０とＦ１のつなぎ目の値であり、Ｘsnap1はＦ１とＦ２のつなぎ目の値である。Ｆ０（Ｘ），Ｆ１（Ｘ），Ｆ２（Ｘ）のパラメータａｎ，ｂｎ，ｃｎ，ｄｎの各パラメータの決定は最小自乗近似によって行なった。
【００２５】
次に、視線角度設定段階で、缶軸に対する傾斜角度である視線角度を設定する。この視線角度の設定は、消費者による視線方向を考慮したものであって、対象とする缶の種類や販売時に陳列される位置などに応じて任意に設定するものである。本実施例の方法では、具体的には、視線角度を、水平から見た場合を０°とし、真上から見た場合を９０°として、水平からの上方への缶軸に対する傾斜角度として表しており、視線角度を４５°に設定している。
【００２６】
そして、上記のように元画像入力段階と、肩部形状設定段階と、視線角度設定段階とを経てから、図３に示すように、視線角度（視線方向）と直交する平面を仮想投影面とし、この仮想投影面上に肩部から投影した画像の違和感が小さくなるように、印刷版の基礎となる平面画像を形成している。すなわち、視線角度（視線角度設定段階で設定）と直交する平面を仮想投影面として、この仮想投影面上に成形後の肩部（肩部形状設定段階で設定）から投影される画像が所望の画像となるように、元画像のデジタル画素情報（元画像入力段階で入力）に基づいて画像変換を行なうようにしている。
【００２７】
この画像変換については、その目的とする印刷画像が消費者の視線を考慮したものであることから、視線角度方向から見た缶体の肩部の半周分について実施される。したがって、肩部の全周にわたる画像を変換する場合には、各半周分ずつの変換を行って得られた平面画像を合成することで印刷版を作成することとなる。また、元画像の全領域に画像が形成されている場合には、全領域に対して画像変換を適用することとなるが、ワンポイントのマークやある一定の領域に画像が形成されている場合には、画像が形成されている領域のみに画像変換を適用することもできる。
【００２８】
そのような画像変換の処理に先だって、本実施例の方法では、変換領域設定段階において、読み込まれた元画像のどの領域にどのような補正を施して画像変換を行うかを予め設定している。この変換領域設定段階での補正条件の設定については、後で改めて詳しく説明するが、特定の領域に高さ方向の補正や周方向の補正を適用したり、また、元画像に円形の画像要素が含まれている場合には、その円形の画像要素について真円の補正を適用するように設定するなど、どの領域にどのような補正の方法を適用するかを元画像の構成に応じて設定できるようにしている。
【００２９】
そのように変換領域設定段階で補正条件の設定を行ってから、画像変換の処理を行なうこととなるが、この画像変換処理において、変換後の画像の各画素に対応する元画像の画素の位置を、変換式により定め、その画素の情報（色、濃度等についての情報）を変換後の画素の情報として記録し、変換後の画像の各画素の全てについてこの変換操作を行うことにより、変換後の平面画像を得ることができる。
【００３０】
また、変換後の平面画像から仮想投影面上の画像を求める変換式により、平面画像から形成される成形後の肩部の画像について、これを仮想投影面上に投影した画像として表示することで、画像変換の結果をシミュレーションすることができる。そして、仮想投影面上に投影した画像（設定した視線角度から見た成形後の肩部の印刷画像）の見え方は、シミュレーション画像として、ディスプレイ上に表示したり、プリンタにより紙面上に印刷したり、適宜の手段により出力できると共に、電子ファイルとして保存することもできる。なお、そのような平面画像とシミュレーション画像とについて、図１１には平面画像の一例を、また、図１２には、図１１に示した平面画像から求められたシミュレーション画像（視線角度４５°方向から印刷画像を見た場合）をそれぞれ示す。
【００３１】
そのように変換後の平面画像から形成される肩部の画像を仮想投影面上に投影した状態のシミュレーション画像として表示できることで、このシミュレーション画像を見て、画像変換の条件を変更し、再度、画像変換を行うという作業を繰り返すことにより、より違和感の小さい印刷画像を得ることができる。そのため、実際に缶体を製造して試作を行うような必要なく、最適な印刷画像を得ることができて、開発コストの低減化を図ることができる。
【００３２】
さて、上記のような本実施例の方法における画像変換の概念について更に詳しく説明すると、変換前の画像上のピクセルの位置を表すために、図４に示すように、画像の下端中央を原点として原点を基準とした左右方向の位置をｐ、高さ方向の位置をｑとする。変換後の画像についても同様に、ピクセルの位置をＰ，Ｑで表す。さらに、変換後の画像を缶体に印刷した後で肩部に成形して、仮想投影面上に投影した画像での、（Ｐ，Ｑ）に対応する位置を（ｕ，ｖ）とする。また、（ｐ，ｑ）を（Ｐ，Ｑ）に対応させる写像をＦとし、（Ｐ，Ｑ）を（ｕ，ｖ）に対応させる写像をＧとする。つまり、
（Ｐ，Ｑ）＝Ｆ（ｐ，ｑ）
（ｕ，ｖ）＝Ｇ（Ｐ，Ｑ）＝Ｇ（Ｆ（ｐ，ｑ））
とすると、画像変換の目的を達するためには、（ｕ，ｖ）が（ｐ，ｑ）に近くなるようにＦを定めればよい。すなわち、ＦをＧの逆写像とすれば、目的の「投影後の画像が元画像と同じになる」という状態が達成できる。
【００３３】
このような画像変換を行うための変換式について以下に説明すると、この画像変換においては、写像Ｆが定まったとき、変換後の画像の各画素（ピクセル）について、その位置（Ｐ，Ｑ）に対応する元画像の位置（ｐ，ｑ）を定めれば、そのピクセルの色を定めることが出来る。つまり、画像変換処理に必要なのは、変換前画像の（ｐ，ｑ）を（Ｐ，Ｑ）に対応させる写像Ｆそのものではなく、その逆写像Ｆ−１である。
逆写像Ｆ−１を求めるためには、変換後の画像を円筒状の缶体の外面に施してから、この部分に縮径加工を施して肩部を成形し、肩部に付与されている画像を仮想投影面上に投影することによる変形を表す写像Ｇを定めなければならない。
【００３４】
そのため、図２に示すように、ａ．成形前の缶において、高さ方向の位置をラインＸで指定することとし、ｂ．成形後の缶の肩部において、ラインＸの位置に対応する位置で、半径をＲ（Ｘ）、肩部下端からの高さをＨ（Ｘ）とする。そして、周方向の位置を、任意に定めた缶正面（視線の方向）との角度θで指定する。
このとき、（Ｐ，Ｑ）と（Ｘ，θ）の間には
Ｘ＝Ｑ＋Ｘｐ（Ｘｐは画像下端の貼り付け位置）
θ＝Ｐ／Ｒ０（Ｒ０は肩部下端でのボトル型缶の半径）が成り立つ。
そして、成形後の対応する位置は、
ｘ＝Ｒ（Ｘ）・sinθ（水平面内の正面から見て右方向をｘとする）
ｙ＝Ｒ（Ｘ）・cosθ（水平面内の正面から見て手前方向をｙとする）
ｚ＝Ｈ（Ｘ）（ボトルの垂直方向をｚとする）
となる。
【００３５】
これを、缶の正面方向（θ＝０の方向）で角度φが斜め上からの視線方向に直交する仮想投影面に投影すると、仮想投影面上の水平位置Ｕ、仮想投影面上の鉛直位置Ｖは、それぞれ下記の式のようになる。
Ｕ＝ｘ＝Ｒ（Ｘ）・sinθ＝Ｒ（Ｑ＋Ｘｐ）・sin（Ｐ／Ｒ０）
Ｖ＝ｚ・cosφ−ｙ・sinφ
＝Ｈ（Ｘ）・cosφ−Ｒ（Ｘ）・cosθ・sinφ
＝Ｈ（Ｑ＋Ｘｐ）・cosφ−Ｒ（Ｑ＋Ｘｐ）・cos（Ｐ／Ｒ０）・sinφ
Ｕ，Ｖを、原点が一致するように平行移動すればＧが定まる。
Ｇ：（ｕ，ｖ）＝Ｇ（Ｐ，Ｑ）
ｕ＝｛Ｒ（Ｑ＋Ｘｐ）−Ｒ（Ｘｐ）｝・sin（Ｐ／Ｒ０）
ｖ＝｛Ｈ（Ｑ＋Ｘｐ）−Ｈ（Ｘｐ）｝・cosφ
−｛Ｒ（Ｑ＋Ｘｐ）・cos（Ｐ／Ｒ０）−Ｒ（Ｘｐ）｝・sinφ
【００３６】
したがって、視線角度φの仮想投影面上に投影した画像が元画像と同じになるように画像変換を行うための逆写像Ｆ−１は
Ｆ−１：（ｐ，ｑ）＝Ｆ−１（Ｐ，Ｑ）
ｐ＝Ｒ（Ｑ＋Ｘｐ）・sin（Ｐ／Ｒ０）
ｑ＝｛Ｈ（Ｑ＋Ｘｐ）−Ｈ（Ｘｐ）｝・cosφ
−｛Ｒ（Ｑ＋Ｘｐ）・cos（Ｐ／Ｒ０）−Ｒ（Ｘｐ）｝・sinφ
これにより、視線角度φの仮想投影面上に投影した画像が元画像と同じになるように画像変換を行うための変換式が求められる。
【００３７】
ところで、上記のような変換式により仮想投影面上に投影した画像が元画像と完全に同じになるように画像変換したとしても、人間の視覚の特性からして必ずしも違和感が小さくなるものとは限らない。一方、本実施例の方法の最終的に目的とするところは、ある視線角度から消費者が缶体を見た場合に、肩部に付与されている印刷画像の「人間の視覚」による違和感を小さくすることであって、そのような目的からすれば、投影された画像が元画像と完全に同じとなるように画像変換するだけではなく、人間の視覚の特性を考慮した上での画像変換を行うことが必要な場合もある。
【００３８】
そのため、本実施例の方法では、既に述べたように、画像変換の処理に先だって、変換領域設定段階で、元画像のどの領域にどのような補正を施すかを予め設定しており、それによって、人間の視覚の特性からして更に違和感の小さい画像を得ることができるようにしている。この点について、以下に更に詳しく説明する。
【００３９】
画像に水平線を含むような場合には、水平線は水平のままに変換する方が違和感が小さいことは経験的に知られているが、これに対して、本実施例の方法では、画像に水平線を含むような場合に、図５に示すように、元画像で水平な線は変換後の平面画像でも水平を維持するように、即ち、元画像で水平な位置関係にある画素は変換後の平面画像でも水平な位置関係を維持するように、各画素の高さ方向の座標値が水平方向の座標値に依存しないように画像変換している。そのために、制約条件（１）として、「Ｑはｑにのみ依存し、ｐに依存しない」という条件を与えた水平補正を行うようにしている。
【００４０】
そのような水平補正のためには、上記の「段落００３６」に記載したＦ−１について、制約条件（１）を満たすように、上記の「段落００３６」に記載したｑの式のＰを０に置き換えて、Ｆ−１を定める。
Ｆ−１：（ｐ，ｑ）＝Ｆ−１（Ｐ，Ｑ）
ｐ＝Ｒ（Ｑ＋Ｘｐ）・sin（Ｐ／Ｒ０）
ｑ＝｛Ｈ（Ｑ＋Ｘｐ）−Ｈ（Ｘｐ）｝・cosφ−｛Ｒ（Ｑ＋Ｘｐ）−Ｒ（Ｘｐ）｝・sinφ
これにより、制約条件（１）を満たす逆写像Ｆ−１が求められる。
【００４１】
缶の胴部から肩部へと連続した画像を印刷する場合には、仮想投影面に投影された肩部の印刷画像が元画像と完全に同じになるように画像変換すると、変換後の肩部の画像の幅と胴部の画像の幅が異なって、両方の画像が滑らかに連ならなくなることがある。これに対して、本実施例の方法では、変換後の肩部の画像と胴部の画像が滑らかに連なるようにするための境界補正を行うことができるようにしている。
【００４２】
そのような境界補正では、制約条件（２）として、図８に示すように、「（ｉ）肩部下端では円周に沿って測った幅を元画像と一致させる。（ii）元画像での画像下端における幅と同じ幅は、投影した画像での肩部下端の幅と同じ幅になるようにする。」という条件のもとで画像変換を行うようにしている。
【００４３】
この制約条件（２）について検討すると、上記の「段落００４０」に記載した「制約条件（１）を満たす逆写像Ｆ−１」を用いると、図６に示すように、画像を印刷してから肩部を成形した後の画像を平面に投影した幅Ｌ１は元画像に一致していても、缶の周に沿って測った実際の幅Ｌ2は元画像とは異なることになる。すなわち、胴部から肩部にかけて連続した絵柄を印刷する際には、肩部下端では  画像変換により画像の幅がＬ１からＬ２に変換されているのに対して、胴部では画像変換がなされず、元画像がそのまま缶に印刷されるため、印刷・成形後の胴部の画像の周に沿って測った幅が元画像に一致した幅Ｌ１となっている。
【００４４】
そのため、このままでは、胴部と肩部の境界で両方の画像が滑らかに連ならなくなってしまう。そこで、肩部と胴部の画像を合わせるためには、肩部下端において、缶の周方向に沿った幅Ｌ２を元画像と一致させる必要がある。そのためには、画像変換処理を、これまでの「成形後の画像を平面に投影したときの幅が元画像に一致する」から「成形後の画像の周に沿って測った幅を元画像に一致させる」に変更すれば、肩部と胴部の両方の画像を合わせることができる。
【００４５】
しかしながら、缶の肩部の円周の半径は位置によって異なり、そのため円周に沿った幅が同じでも投影した幅は異なるので、この処理方法を採用すると、図７に示すように、元画像で幅が同じでも、投影後の画像の幅は缶の位置によって異なることになる。それでは境界補正の目的に沿わず、望ましくない。したがって、境界補正の目的に沿った処理方法としては、前に述べた通り（図８参照）、「（ｉ）肩部下端では円周に沿って測った幅を元画像と一致させる。（ii）元画像での画像下端における幅と同じ幅は、投影した画像での肩部下端の幅と同じ幅になるようにする。」となる。
【００４６】
そのために、制約条件（１）を満たす逆変換式のｐを以下のように変更する
ｐ＝arcsin｛Ｒ（Ｑ＋Ｘｐ）・sin（Ｐ／Ｒ０）／Ｒ０｝・Ｒ０
肩部下端においては、Ｒ（Ｑ＋Ｘｐ）はＲ０に等しくなる。したがって、前記の数式にこれを代入すると、
ｐ＝arcsin｛Ｒ（Ｑ＋Ｘｐ）・sin（Ｐ／Ｒ０）／Ｒ０｝・Ｒ０
＝arcsin｛Ｒ０・sin（Ｐ／Ｒ０）／Ｒ０｝・Ｒ０
＝arcsin｛sin（Ｐ／Ｒ０）｝・Ｒ０
＝Ｐ／Ｒ０・Ｒ０
＝Ｐ
以上の通り、肩部下端では画像の幅は元画像と等しくなる。
【００４７】
また、変換後の座標（Ｐ，Ｑ）の投影した時の水平位置ｕは
ｕ＝Ｒ（Ｑ＋Ｘｐ）・sin（Ｐ／Ｒ０）で与えられるから、
ｐ＝arcsin｛Ｒ（Ｑ＋Ｘｐ）・sin（Ｐ／Ｒ０）／Ｒ０｝・Ｒ０
＝arcsin（ｕ／Ｒ０）・Ｒ０
ｕ＝sin（ｐ／Ｒ０）・Ｒ０
元画像の水平位置ｐが等しければＱ（あるいはｑ）に関係なくｕは一定となる。
以上より、上記の変換式が上記（ｉ）、（ii）の条件を満たしていることがわかる。
【００４８】
上記のように求められた変換式により、変換後の平面画像の各画素の座標に対応する元画像の各座標の画素が求まり、変換後の各画素の画素情報が定められることにより、変換後の平面画像が形成される。この肩部の平面画像に基づいて、適宜に胴部の印刷画像を合成して印刷版を作成してから、中間成形品である円筒状の缶体に対して、印刷版により缶体外面に印刷画像を施してから、円筒状の缶体の肩部に成形される予定の領域（開口端側の端部、又は、底部側の端部）を縮径加工することで、所望の形状の缶体を得ることができる。
【００４９】
なお、上記の「段落００４０」に記載した下記の変換式
ｑ＝｛Ｈ（Ｑ＋Ｘｐ）−Ｈ（Ｘｐ）｝・cosφ−｛Ｒ（Ｑ＋Ｘｐ）−Ｒ（Ｘｐ）｝・sinφ
および、上記の「段落００４６」に記載した下記の変換式
ｐ＝arcsin｛Ｒ（Ｑ＋Ｘｐ）・sin（Ｐ／Ｒ０）／Ｒ０｝・Ｒ０
は、元画像に対して高さ方向の水平補正と幅方向の境界補正とを同時に適用する場合の変換式である。
【００５０】
このような変換を、画像の高さ方向に対してのみ、或いは周方向に対してのみ適用することも可能である。例えば、肩部の周方向に一周にわたって画像が連なるように配置されている画像では、周方向に変換を適用しなくても違和感を生じない場合があり、そのような場合には変換を画像の高さ方向に対してのみ適用すれば良い。画像変換を画像の高さ方向に対してのみ適用する高さ方向補正を行なう場合、或いは周方向に対してのみ適用する周方向補正を行なう場合には以下のような変換式となる。
【００５１】
高さ方向の補正を行なう場合
ｐ＝Ｐ
ｑ＝｛Ｈ（Ｑ＋Ｘｐ）−Ｈ（Ｘｐ）｝・cosφ−｛Ｒ（Ｑ＋Ｘｐ）−Ｒ（Ｘｐ）｝・sinφ
上記のように高さ方向補正を設定することで、仮想投影面上に投影した画像の高さ方向に測定した長さが、元画像の高さ方向に測定した長さと略同一となるように画像変換することができる。
【００５２】
周方向の補正を行なう場合
ｐ＝Ｒ（Ｑ＋Ｘｐ）・sin（Ｐ／Ｒ０）
ｑ＝Ｑ
上記のように周方向補正を設定することで、仮想投影面上に投影した画像の幅方向に測定した長さが、元画像の幅方向に測定した長さと略同一となるように画像変換することができる。また、境界補正を周方向に対して適用する場合には以下のような変換式となる。
ｐ＝arcsin｛Ｒ（Ｑ＋Ｘｐ）・sin（Ｐ／Ｒ０）／Ｒ０｝・Ｒ０
ｑ＝Ｑ
【００５３】
また、前に述べた通り、水平補正・境界補正の両方の補正を行なっても、投影した画像は完全には元の画像とは一致しない。上記の「段落００３５」に記載したＧの高さ方向の変換式と、上記の「段落００４９」に記載した水平補正・境界補正を行うＦ−１の高さ方向の変換式を比べると、これらの差は、
ｖ−ｑ＝Ｒ（Ｑ＋Ｘｐ）・｛１−cos（Ｐ／Ｒ０）｝・sinφ
となる。
この差により、図９に示すように、投影後の画像は元の画像に対して左右がつり上がった形に歪む。このような歪みは、特に、この画像変換が円形の画像要素に対して適用された場合に、人間の視覚の特性として、大きな違和感を生じる場合がある。
【００５４】
これに対して、本実施例の方法では、元画像に円形の画像要素を含む場合には、真円補正を適用することができるようにしている。この場合には、図１０に示すように、円形の画像要素に対し、投影後も円形を維持するように、水平補正、境界補正を適用しないで画像変換を行うようにしている。この真円補正は歪みそのものをなくすものではない。真円補正は、先の制約条件（２）と両立できないため、真円補正の実施時には、制約条件（２）は無視されることとなる。
【００５５】
以上に説明したような画像変換により印刷版の基礎となる平面画像を形成している本実施例の方法によれば、缶体の肩部に付与する印刷画像について、所望の視線角度を設定し、その視線角度と直交する平面を仮想投影面とし、この仮想投影面上に成形後の肩部から投影される画像が所望の画像となるように、印刷版の基礎となる平面画像を形成していることから、この平面画像を肩部の部分の画像として含むような印刷版を用いて、中間成形品である円筒状の缶体に印刷を施した後で、縮径加工により傾斜状の肩部を成形した際に、成形後の肩部に付与されている印刷画像を、所望の視線角度の方向から見たときに、所望の画像（最も違和感が小さく最適な状態に見えるような画像）となるようにすることができる。
【００５６】
なお、仮想投影面上に投影した画像が元画像と完全に同じになるように画像変換したとしても、人間の視覚の特性からして必ずしも違和感が小さくなるとは限らない場合もあり、そのため、人間の視覚の特性を考慮した上での画像変換を行うことが必要な場合もあるのに対して、本実施例の方法では、画像変換の処理に先だって、変換領域設定段階で、元画像のどの領域にどのような補正を施すかを予め設定しており、それによって、人間の視覚の特性からして更に違和感の小さい画像を得ることができることとなる。
【００５７】
すなわち、本実施例の方法では、変換領域設定段階での水平補正により、各画素の高さ方向の座標値が水平方向の座標値に依存しないように画像変換して、元画像で水平な線は変換後の平面画像でも水平を維持するようにしているが、そのような水平補正を採用することによって、画像に水平線を含む場合に、人間の視覚の特性からして一層違和感の小さい画像を得ることができる。
【００５８】
また、本実施例の方法では、変換領域設定段階での境界補正により、成形後の肩部の画像の幅を円周方向で測定した長さが、肩部下端では、元画像の下端における画像の幅と等しく、且つ、肩部下端よりも上方では、仮想投影面上に投影した画像の幅が、元画像の肩部下端における同一の幅の画像を仮想投影面上に投影した幅と略同一となるように画像変換するようにしているが、そのような境界補正を採用することによって、缶体の胴部から肩部にかけて連続して画像を形成する場合に、肩部と胴部の境界部分で画像の幅を一致させることができて、肩部と胴部の境界での画像の連なりを滑らかで自然なものにすることができる。
【００５９】
また、本実施例の方法では、変換領域設定段階での真円補正により、元画像上で略円形である画像要素については、仮想投影面上でも略円形を維持するように画像変換するようにしているが、そのような真円補正を採用することによって、元画像に円形の画像要素を含む場合には、その円形の画像要素を変換後の画像でも円形に変換して、違和感のない画像を形成することができる。
【００６０】
なお、本実施例の方法では、傾斜状の肩部が略半球面状の缶体を対象としているが、傾斜状の肩部が略円錐面状の缶体にも適用できる。また、滑らかに傾斜した肩部に限らず、階段状の段部が形成された肩部であっても、缶軸に対して軸対称な形状であれば適用が可能である。そのような場合には、従来の方法では充分に画像の歪みを補正することは難しいが、本実施例の方法によれば、肩部形状設定段階で肩部の形状を設定して画像変換を行なうことができるので、そのような複雑な形状の肩部でも、所望の視線角度から見たときに違和感のない画像を形成することが可能となる。
【００６１】
また、本実施例の方法では、画像変換の変換式を導くに当たり、缶体の基本的な形状が軸対称であることから、肩部の形状が軸対称であることを前提とした数式で表現しているので、肩部の形状が軸対称である場合に適用できる変換式となっているが、肩部の形状が軸対称でない場合であっても、適宜に変換式を定めれば変換は可能である。具体的には、傾斜状の肩部に対して、縦方向の溝部が形成されている場合や、螺旋状の溝部が形成されている場合や、凹凸が形成されている場合等、さらに複雑な形状に対しても適用できる。
【００６２】
以上、本発明の缶体の肩部に付与する印刷画像の形成方法の一実施例について説明したが、本発明は、上記のような具体的な実施例にのみ限定されるものではなく、例えば、上記の実施例では、変換領域設定段階において、元画像のどの領域にどのような補正を施すかを予め設定できるようにして、高さ方向補正や周方向補正をすると共に、水平補正や境界補正や真円補正を採用できるようにしているが、対象とする画像によっては、そのような補正を全て採用する必要がなく、そのうちの何れかだけを必要とする場合もある等、適宜に変更可能なものであることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の方法の一実施例における各段階を示すフローチャート。
【図２】肩部の成形の前後における缶体の形状の変化と印刷画像の画素位置の変換との関係を示す説明図。
【図３】視線角度の方向と直交する仮想平面上に肩部の画像を投影した状態を示す説明図。
【図４】画像変換の概念を示す説明図。
【図５】水平補正について、変換前と変換後の各画像の関係を示す説明図。
【図６】缶体の肩部に付与された画像の周方向の長さと仮想投影面上の画像の幅との関係を示す説明図。
【図７】周方向の幅を元画像と同じ幅にした場合における仮想投影面上の画像の幅について示す説明図。
【図８】境界補正について示す説明図。
【図９】画像変換を行った場合の画像の歪みを示す説明図。
【図１０】真円補正について示す説明図。
【図１１】本発明の方法により得られた平面画像の一例を示す説明図。
【図１２】図１１に示した平面画像に基づいて缶体の肩部に付与された印刷画像を所定の視線角度の方向から見たときの「見た目」の画像（仮想投影面上の画像）を表示したシミュレーション画像を示す説明図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
0004827122.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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