(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維潜り角の２次元分布である２次元スカラー場を入力し、その２次元スカラー場上の繊維潜り角に基づいて定められる方向ベクトルを定義し、当該方向ベクトルに沿った流れをもち、隣接画素の集合体からなる多数の万線を定義するとともに、各パターンごとに異なる係数を用いた関数により前記万線を変形することにより複数の異なる仮万線パターンを生成し、これら仮万線パターンの各画素同士の論理和演算および論理積演算を行うことにより、論理和万線パターンおよび論理積万線パターンを作成し、得られた論理和万線パターンでエッチングした後、論理積万線パターンでエッチングすることによりエンボス版を作成することを特徴とするエンボスシートの作成方法。
【請求項２】
繊維潜り角の２次元分布である２次元スカラー場を入力する２次元スカラー場入力手段と、
２次元スカラー場入力手段で入力された２次元スカラー場上の繊維潜り角に基づいて定められる方向ベクトルを定義し、当該方向ベクトルに沿った流れをもち、隣接画素の集合体からなる多数の万線を定義するとともに、各パターンごとに異なる係数を用いた関数により前記万線を変形することにより複数の異なる仮万線パターンを生成する仮万線生成手段と、
仮万線生成手段によって生成された仮万線パターンの各画素同士の論理和演算および論理積演算を行うことにより、論理和万線パターンおよび論理積万線パターンを作成する論理演算手段と、
得られた論理和万線パターンおよび論理積万線パターンにより順にエッチングを行ってエンボス版を作成する刷版手段と、
を有することを特徴とするエンボスシートの作成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、木目柄を有する化粧シートに対して「照り」と呼ばれる光沢模様を表現するようにエンボス加工を行うエンボスシートの作成方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
壁紙や床材等の建材の表面装飾や、家具の表面装飾のために用いる化粧シートにおいては、「照り」と称される光沢を表現するために、万線パターンを直接化粧シートにエンボス加工したり、あるいは透明なシートに万線パターンをエンボス加工してエンボスシートを作成し、そのエンボスシートを木目柄等の模様を印刷した化粧シートに貼り付けて積層構造とすることが広く行われている。
【０００３】
万線パターンをエンボス加工することにより「照り」が表現できる原理について以下に説明する。一般に、多数の細かな線からなるパターンは、万線パターンと呼ばれており、この万線パターンはエンボス加工により、エンボスシート上に多数の万線条溝として形成されることになる。
図１６は万線パターンをエンボス加工することにより万線条溝Ｇが形成されたシートＥの斜視図である。シートＥには幅Ｗ１の万線条溝ＧがＷ２の間隔で多数形成されている。シートＥの全体の厚みＤ１に対して、万線条溝Ｇは深さＤ２の溝を形成しており、多数の万線条溝Ｇが平行に配置されている。このような万線条溝Ｇからなるパターンは、幅Ｗ１の凹部と幅Ｗ２の凸部との二段階の段差構造を有している。
【０００４】
このような万線条溝Ｇが形成されたシートＥは、その表面から得られる反射光の強度が位置によって異なることが知られている。これが異方性反射である。このようなシートＥを見る視線を連続的に変化させると、強く反射する箇所、すなわち輝度が高く、明るく光る箇所が変化していく。これが「照りの移動」と称されるものである。
【０００５】
上述した「照り」および「照りの移動」を表現する万線パターンとしては、エンボス加工を行った場合に、天然の木材が発現するような自然な「照り」および「照りの移動」を発現できるものが望ましい。そこで、天然の木材が「照り」および「照りの移動」を発現できる原理を考えてみると、木材表面における繊維潜り角に起因していることが知られている。この原理について、以下に説明する。
【０００６】
図１７は、視点を真上に固定した状態での材木板表面の繊維質の配向性と鏡面反射率との関係を示す図である。材木板１００の表面（切断面Ｊ）に、図に繊維方向ベクトルＦとして示すような配向性をもって繊維Ｆが配置されているものとする。このとき、切断面Ｊと繊維Ｆがなす角ξは繊維潜り角と呼ばれている。
【０００７】
そして、材木板１００の上方に仮想光源２００（平行光源）を仮定し、この仮想光源２００から材木板１００の表面に対して垂直な光線が照射され、この表面からの拡散反射光および鏡面反射光を観察することを考える。この場合、観察される拡散反射光の強度は、材木板１００の表面の木目模様の色成分によって左右され、この拡散反射光による画像は、いわゆる着色された模様として認識されることになる。一方、観察される鏡面反射光の強度Ｗ（光沢度）は、繊維潜り角ξによって左右され、視線方向を木材の法線方向に一致させて垂直に木材面を観察した場合、通常、図１８のグラフに示すような関係となる。より正確には、各部における鏡面反射光強度は、光の照射方向と繊維潜り角ξとの双方によって決定される。すなわち図１７に示すように、切断面Ｊ上の点Ｐにおいて、光線方向ベクトルＬと繊維方向ベクトルＦとを図のように定義すれば、両ベクトルの交錯角φによって点Ｐにおける鏡面反射光強度が決定されることになる。上述の例のように、光線方向ベクトルＬが切断面Ｊに対して垂直であるモデルの場合、ベクトル交錯角φ＝90°−ξとなり、図１８のグラフに示すように、φ＝90°のときに鏡面反射光強度が最高になり、φ＝0°のときに最低となる。
【０００８】
実際の天然木から切り出した材木板の表面に照り模様が見られるのは、切断面上の各部分ごとに異なる繊維潜り角ξが得られるからであり、この部分毎に異なる繊維潜り角ξに基づいて照り模様が現れることになるのである。また、以上のことから、例えば図１７において観察位置を変えずに仮想光源２００を移動させた場合、あるいは仮想光源２００の位置を固定して観察位置を変えた場合には、材木板１００の照りが発現する位置が変化することになることは明らかであろう。これが照りの移動である。
【０００９】
そこで、近年では、繊維潜り角の２次元分布、すなわち２次元スカラー場を求め、その求めた繊維潜り角の２次元スカラー場に基づいて万線パターンを作成し、その万線パターンを用いてエンボス加工することが行われている。
【００１０】
ここで、繊維潜り角の２次元スカラー場を求める方法としては、例えば、適宜な木理を有する繊維束モデル、すなわち適宜な配向性を有する繊維束のモデルを想定し、そのモデルを所望の方向に切断したときの切断面に現れる繊維の潜り角を演算する方法を用いても良く、また、本出願人が、先に特願平１０−１０４８３１号において提案した方法を用いても良い。この特願平１０−１０４８３１号において提案した方法について説明すると以下のようである。
【００１１】
この方法では、図１９に示すように、天然木材１０１、光源１０２、カメラ１０３、処理装置１０４を用いる。木材１０１は繊維潜り角を測定する対象物となるものであり、天然の木材であればどのようなものであっても良い。この木材１０１は固定して配置される。木材１０１に正対してカメラ１０３が配置されている。このカメラ１０３も固定して配置される。カメラ１０３は、製版カメラ、ＴＶカメラ、デジタルスチルカメラ等の画像を撮影することができるものであれば良い。ここでは理解を容易にするためにデジタルスチルカメラを用いるものとする。そして、図に示すようなｘｙｚの直交座標系を定める。
【００１２】
光源１０２は、できるだけ平行光線を放射するものが望ましい。光線の色は白色光で良い。そして、この光源１０２は、図示しない適宜な手段によって、図のｙ−ｚ平面内において、当該座標系の原点からの距離を等しく保ったまま移動可能となされており、どのような位置においても当該座標系の原点に向けて光線を放射するようになされている。つまり、光源１０２は木材１０１を照明する角度が可変となされているのである。
【００１３】
このような構成において、まず、光源１０２をある角度θ1の位置に置いて、カメラ１０３により木材１０１を撮影する。このカメラ１０３で撮影された画像のデジタルデータは処理装置１０４に取り込まれる。なお、カメラ１０３として製版カメラを用いる場合には、撮影したフィルムを現像し、スキャナ入力してデジタル化して処理装置１０４に渡すようにすれば良く、またＴＶカメラを用いる場合には、ＴＶカメラからの画像信号をデジタル化して処理装置１０４に渡せば良い。
【００１４】
また、後述するところから明らかなように、処理装置１０４において繊維潜り角測定のために用いられるのは輝度のデータのみであるから、例えばカメラ１０３がＲ，Ｇ，Ｂの３色の画像データを出力するものである場合には、処理装置１０４はＧの画像データのみを取り込むようにしても良く、あるいはＲ，Ｇ，Ｂから輝度を表すデータを生成して、その輝度のデータのみを用いるようにしても良い。
【００１５】
そして、処理装置１０４は、当該画像データを角度θ1における画像データであることを登録する。これによって、光源１０２が角度θ1の位置に置かれた場合の画像データが処理装置１０４に取り込まれることになるが、次に、光源１０２の角度をΔθだけ移動して、カメラ１０３により木材１０１を撮影し、そのときの画像データを処理装置１０４に渡す。以下、同様にして、光源１０２の角度をΔθだけ移動させて木材１０１を撮影して、そのときの画像データを処理装置１０４に渡す動作を所定回数繰り返す。
【００１６】
ここで、光源１０２を図１９のｚ軸を中心としてどのような角度範囲で移動させるか、またΔθを何度にするかは任意に定めることができるが、一般に、天然木材の繊維潜り角ξは±１０°程度であるのが一般的であるので、光源１０２を移動させる角度範囲は、図１９のｚ軸を中心として±３０°程度とすれば良い。また、Δθについては、Δθの値を小さくすれば精度良い測定ができるが、測定時間が長くなるので、測定精度、測定時間等を勘案して定めれば良い。
【００１７】
さて、光源１０２をθ1の角度位置からθN（Ｎは自然数）の角度位置までＮ段階移動させて木材１０１をＮ回撮影したとすると、処理装置１０４はＮ枚の画像の輝度データを取り込み、それぞれの画像が撮影されたときの光源１０２の角度と対応させて登録することになる。
【００１８】
そして、処理装置１０４は、ある位置の画素に注目し、これらＮ枚の画像の当該画素位置における輝度値を調べ、輝度値が最大となる画像のときの光源１０２の角度位置を求め、その光源１０２の角度の半分の角度を当該画素位置における繊維潜り角ξとし、当該繊維潜り角ξを当該画素位置に登録する。
【００１９】
例えば、ある画素位置に注目したとき、光源１０２の角度がθi（i=1,...,N）のときに撮影した画像の輝度値が最大であるときには、処理装置１０４は、当該画素位置における繊維潜り角ξはθi／２と定めて登録するのである。
【００２０】
繊維潜り角ξをこのように定めることの妥当性は明らかである。すなわち、例えば、図２０のＡで示す位置の輝度が最大となるのは、繊維イの繊維潜り角ξと、光源１０２からの照明の角度と、カメラ１０３で撮影される方向が図２０に示す関係になるときであり、このときＡの位置にある繊維イの繊維潜り角ξは、角度の符号も含めてθとなることは明らかである。なお、図２０において、ロはＡの位置における繊維イに対する垂線である。
【００２１】
そして、処理装置１０４は、以上の処理を全ての画素位置について行う。これによって、カメラ１０３で撮影された画像の全ての画素位置について繊維潜り角ξを求めることができ、各画素位置に対して繊維潜り角が登録された２次元のスカラー場を生成することができる。そして、このような繊維潜り角測定方法によれば、天然の木材から直接に、当該天然木材の各位置における繊維潜り角を測定することが可能となる。
【００２２】
以上のように、繊維潜り角の２次元スカラー場を求める方法は種々あるのであるが、従来においては、どのような方法であれ、繊維潜り角の２次元スカラー場を求めた後は、その求めた繊維潜り角の２次元スカラー場に基づいてエンボス加工を行うための万線のパターンを直接作成していた。
【００２３】
繊維潜り角の２次元スカラー場に基づいて、万線パターンを作成する方法としては種々あるが、一例として特開平１０−２８７０３３号に示すような方法がある。特開平１０−２８７０３３号に示す方法では、繊維潜り角の２次元スカラー場に基づいて、方向ベクトルを算出し、画像形成面に設定した開始点から方向ベクトルに従って、万線の方向を決定していくことにより、２値の万線パターンを作成している。
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の技術では、作成された万線パターンにおいて、万線同士の間隔が大きく開いてしまったり、逆に密集してしまったりすることがある。このような万線パターンを用いてエンボスシートを作成すると、万線が多く集まった部分では、正反射が起こるため、好ましい「照り」が表現できないことがわかっている。理想的には、万線とその他の部分の面積比が１対１程度で偏り無く、（さらに好ましくは規則性もなく）万線を配置させるのが良いが、万線パターンの作成過程において、乱数処理を含んでいるため、理想に近づけるのは難しいという問題がある。
そこで、本発明は、繊維潜り角の２次元スカラー場を基に、複数の万線パターンを発生し、これら複数の万線パターンを用いることにより隙間や塊が生じないような好ましい「照り」を表現することが可能なエンボスシートの作成方法および装置を提供することを課題とする。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明では、繊維潜り角の２次元分布である２次元スカラー場を入力し、入力された２次元スカラー場上の繊維潜り角に基づいて定められる方向ベクトルを定義し、当該方向ベクトルに沿った流れをもち、隣接画素の集合体からなる多数の万線を定義するとともに、各パターンごとに異なる係数を用いた関数により前記万線を変形することにより複数の異なる仮万線を生成し、これら仮万線パターンの各画素同士の論理和演算および論理積演算を行うことにより、論理和万線パターンおよび論理積万線パターンを作成し、得られた論理和万線パターンでエッチングした後、論理積万線パターンでエッチングすることによりエンボス版を作成するようにしたことを特徴とする。本発明では、特に、従来はそのまま出力していた仮万線を複数用意し、それらの論理和、論理積をとることにより新たに論理和万線パターン、論理積万線パターンを作成し、得られた論理和万線パターンでエッチングした後、論理積万線パターンでエッチングしてエンボス版を作成するようにしたため、エンボス版の表面凹凸形状をより複雑にしてフラットな領域を減らすことができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
まず、本発明によるエンボスシートの作成方法について説明する。図１は、エンボスシートの作成方法の処理動作を示すフローチャートである。まず、２次元スカラー場を入力する（ステップＳ１）。
【００２７】
次に、仮万線パターンを生成する（ステップＳ２）。この仮万線パターンとは、従来作成されていた万線パターンであり、本発明において刷版手段に出力される論理和万線パターンや論理積万線パターンと同様、２値のビットマップ画像であるが、必要な万線パターンを作成するための仮の万線パターンであり、刷版手段には出力されないものであるため、本明細書では、仮万線パターンと呼ぶことにする。ここでは、後の処理のため、１つの２次元スカラー場から２つの仮万線パターンを得る。
【００２８】
ステップＳ２により２つの２値のビットマップの仮万線パターンが得られたら、この２つの仮万線パターンの各画素同士の論理積をとった論理積万線パターンと、２つの仮万線パターンの各画素同士の論理和をとった論理和万線パターンを作成する（ステップＳ３）。論理積万線パターン、論理和万線パターンが得られたら、刷版を行うことによりエンボス版を作成する（ステップＳ４）。図１に示すステップＳ２においては、直接ビットマップの万線データを作成する第１の方法と、一旦ベクター形式の擬似万線データを作成した後、ビットマップの万線データに変換する第２の方法があるので、以下、個別に説明する。
【００２９】
（ステップＳ２における第１の方法）
ステップＳ２における第１の方法について図２のフローチャートを参照して概略説明する。まず、ステップＳ１１において、仮万線パターンを描画する作成画像のサイズを設定し、この作成画像の全ての画素の画素値を０に設定しておく。ここでは幅をｗ（以下、ｘ方向とする）、高さをｈ（以下、ｙ方向とする）とする。このサイズは繊維潜り角の２次元スカラー場と同じサイズとすれば良いが、異なるサイズであっても良い。ただし、繊維潜り角の２次元スカラー場の位置と、作成画像の位置とは１対１対応がとれているものとする。
【００３０】
上述したように、繊維潜り角の２次元スカラー場にはそれぞれの位置における、繊維の潜り角が定義されているので、作成画像の任意の位置の画素Ｐ（ｉ、ｊ）に対して、繊維潜り角の２次元スカラー場の（ｉ、ｊ）の位置に定義されている繊維潜り角を対応付けることができる。
【００３１】
次のステップＳ１２では、この作成画像の画素配列の第１行目に、万線パターンを作成するための代表画素の位置を定義すると共に、これらの各代表画素の近傍に、連続配置された画素群からなる画素帯をそれぞれ定義する処理が行われる。そしてこのとき、代表画素および画素帯の画素に画素値１を書き込む。第１行目に代表画素を何画素、どのような配置で定義するかは任意であるが、互いに所定の間隔をおいて複数の代表画素を定義すれば良い。
【００３２】
図３にその例を示す。図３は、作成画像の第１行目に配置された多数の画素の中から、代表画素Ｒ１１，Ｒ１２を定義した状態を示している。この図の例では、第７列目の画素Ｐ（１，７）を最初の代表画素Ｒ１１と定義し、以下、１０画素ピッチで現れる画素Ｐ（１，１７）、Ｐ（１，２７）、Ｐ（１，３７）、・・・を代表画素Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、・・・と定義するようにしている。そして、これら各代表画素の近傍に、画素帯を定義する。例えば、図４は、各代表画素の左右に隣接する各２画素を含めた全５画素からなる画素帯Ｈ１１、Ｈ１２、・・・を定義した状態を示している。この例では、画素帯は常に代表画素を中心とした全５画素からなる画素群によって構成されるような設定を行っている。ここでは、画素帯を構成する画素については、中心に黒丸を付して示すことにする。
【００３３】
次のステップＳ１３では、作成画像の画素配列の行数を示すパラメータｙが初期値１に設定され、以下、ステップＳ１４、Ｓ１５の処理が繰り返し実行される。すなわち、ステップＳ１６において、パラメータｙ＝ｎ−１（ただし、ｎは全行数）と判断されるまで、ステップＳ１７においてパラメータｙが１ずつ加算され、ステップＳ１４、Ｓ１５の処理が繰り返されることになる。
【００３４】
ステップＳ１４では、第ｙ行目の各代表画素については、これら各代表画素内の点に定義された繊維潜り角に基づいて決定される方向に位置する第（ｙ＋１）行目の画素を求め、求めたこれらの画素を第（ｙ＋１）行目の代表画素と定義し、これら第（ｙ＋１）行目の代表画素の近傍に、連続配置された画素群からなる画素帯をそれぞれ定義する処理が実行される。例えば、ｙ＝１の場合、図５に示すように、第１行目の代表画素Ｒ１１、Ｒ１２、・・・に基づいて、第２行目の代表画素Ｒ２１、Ｒ２２、・・・が決定され、図６に示すように、この第２行目の代表画素Ｒ２１、Ｒ２２、・・・に基づいて、第２行目の画素帯Ｈ２１、Ｈ２２、・・・が定義されることになる。第２行目の代表画素Ｒ２１、Ｒ２２は、第１行目の代表画素Ｒ１１、Ｒ１２について定義されている繊維潜り角ξ11、ξ12に基づいて決定される。具体的には、図５に示すように、第２行目の画素のうち、繊維潜り角ξ11に基づいて定められる方向ベクトルＶ１１に最も近い中心点を有する画素が代表画素Ｒ２１として選択され、同様に、繊維潜り角ξ12に基づいて定められる方向ベクトルＶ１２に最も近い中心点を有する画素が代表画素Ｒ２２として選択される。また、第２行目の画素帯Ｈ２１、Ｈ２２は、この例では、各代表画素Ｒ２１、Ｒ２２の左右に隣接する各２画素を含めた全５画素からなる画素帯として定義されている。このとき、定義された代表画素および画素帯の画素に対して画素１が書き込まれる。
【００３５】
このように、ステップＳ１４において、第２行目の代表画素および画素帯の定義が行われると、続くステップＳ１５で調整処理が行われる。この調整処理については後述する。続いて、ステップＳ１６、Ｓ１７を経て、ｙ＝２に更新され、再びステップＳ１４の処理が実行されることになる。今度は、第２行目の代表画素Ｒ２１、Ｒ２２、・・・に定義されている繊維潜り角に基づいて、第３行目の代表画素Ｒ３１、Ｒ３２、・・・が決定され、これら代表画素Ｒ３１、Ｒ３２、・・・に基づいて、第３行目の画素帯Ｈ３１、Ｈ３２、・・・が定義されることになる。以上の処理をｙ＝ｎ−１になるまで繰り返して行けば、最終的に得られた画素帯の集合によって、例えば、図７に示すような万線Ｍ１，Ｍ２，・・・が作成されることになる。結局、上述の繰り返し処理は、個々の万線を図の下方へと伸ばして行く処理ということになる。こうして得られた万線の特徴は、個々の画素に定義されている繊維潜り角に沿った流れを持っているという、点にある。なお、第ｉ行目の代表画素に基づいて、第（ｉ＋１）行目の代表画素が決定できない場合は、第（ｉ＋１）行目には代表画素も画素帯も定義せず、第ｉ行目の画素帯をもって当該万線の終端とするようにする。
【００３６】
次に、図２のステップＳ１５として示した調整処理について説明する。この調整処理の第１の目的は、新たな万線を発生させることにある。例えば、図８に示す例のように、２本の万線Ｍ１，Ｍ２を図の下方へと徐々に伸ばして行ったときに、両万線Ｍ１，Ｍ２の間隔が徐々に広がってきたとしよう。このような場合、そのまま放置しておくと、両万線Ｍ１，Ｍ２の間に、大きな空隙領域が発生することになり好ましくない。そこで、図示のように、両万線Ｍ１，Ｍ２間に、新たな万線Ｍ３を発生させる調整処理を行うのが好ましい。また、ステップＳ１５の調整処理の第２の目的は、互いに接近する一対の万線に挟まれた万線を終端させることにある。例えば、図９に示す例のように、３本の万線Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３を図の下方へと徐々に伸ばして行ったときに、両万線Ｍ１，Ｍ３の間隔が徐々に狭くなってきたとしよう。このような場合、そのまま放置しておくと、３本の万線Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３が互いに接触するようになり好ましくない。そこで、図示のように、中央の万線Ｍ２を終端させる調整処理を行うのである。
【００３７】
具体的には、ステップＳ１５では、ステップＳ１４で発生させた第（ｉ＋１）行目の画素帯について、次のようなチェックを行い、必要に応じて調整処理を行えば良い。まず、相互の間隔が所定の基準以上離れた一対の画素帯が存在するか否かをチェックする。そして、そのような画素帯が存在する場合には、この一対の画素帯の間に新たな代表画素を定義し、この新たな代表画素に基づいて新たな画素帯を発生させる調整処理を行う。図８に示す例では、所定の基準をｄ１としてｄ１＝１１画素なる設定を行っており、一対の画素帯Ｍ１，Ｍ２の間隔がｄ１以上となった第１２行目において、新たな代表画素ＲＲおよびこれを含む新たな画素帯を発生させ、新たな万線Ｍ３を発生させるようにしている。また、自己の左側に隣接する画素帯と自己の右側に隣接する画素帯との間隔が所定の基準以下に接近している画素帯が存在するか否かのチェックも行う。そして、そのような画素帯が存在する場合には、当該画素帯およびその代表画素を消滅させる調整処理を行う。図９に示す例では、所定の基準をｄ２として、ｄ２＝１０画素なる設定を行っており、画素帯Ｍ２の左側に隣接する画素帯Ｍ１と、画素帯Ｍ２の右側に隣接する画素帯Ｍ３との間隔が、ｄ２以下となった第１１行目において、当該画素帯およびその代表画素ＲＲを消滅させている。
【００３８】
次に、１次元スカラー場を生成する（ステップＳ１８）。この１次元スカラー場は、次のステップＳ１９においてステップＳ１７までの処理で作成した各万線の形状を変形するためのものであるが、各万線の形状を変形するのは次のような理由による。
【００３９】
ステップＳ１７までの処理で作成された２値の万線パターンに基づいて、例えば一般的なダイレクトエッチング法によりエンボス版用のシリンダに凹凸を形成することができることは当然であるが、このようにして形成したエンボス版によって透明なシートにエンボス加工を施してエンボスシートを作成したり、あるいは木目柄を印刷した化粧シートに直接エンボス加工を施した場合、木目の照りを従来に比較して、よりリアルに表現できるのであるが、照りが鋭すぎてギラギラしたものとなり、天然の木目の穏やかな木質感を得ることは難しいものであった。
【００４０】
この原因は、上述した処理によって作成された万線の方向ベクトルがきれいに揃い過ぎていることにあり、したがって１つ１つの万線パターンを多少変形することによって万線パターンの方向ベクトルに揺らぎを持たせれば、照りの鋭さを緩和でき、それによって天然の木目の持つ穏やかな木質感を表現できる万線パターンが得られることになる。つまり、万線パターンを変形することによって艶消しを行うのである。
【００４１】
そのために用いるのが１次元スカラー場であり、この１次元スカラー場を１つ１つの万線パターンに作用させて変形させるのである。この１次元スカラー場としてはどのようなものを用いても良いが、万線パターンを変形するためのものであり、その変形としては自然な揺らぎを持ったものとするのが望ましいので、１次元フラクタル場を用いるのが良い。１次元フラクタル場を生成するためには、例えば、中点変位法を用いれば良い。
【００４２】
この１次元スカラー場のサイズは任意に設定することができる。また、その値域はどのようなものでも良いが、ここでは理解を容易にするために、[-1,1]の範囲に正規化されているものとする。
【００４３】
このようにして１次元スカラー場を用意したら、次にこの１次元スカラー場を各万線パターンに作用させて変形する（ステップＳ１９）。まず、作成した万線パターンの中の１つの万線パターンＭiを抽出し、図１０に示すように、この万線パターンのｙ方向の位置と１次元スカラー場の位置とを１対１に対応させる。このためには、両者の長さを正規化すれば良い。そして、この万線Ｍiのｐで示す位置が１次元スカラー場のｑで示す位置に対応しており、この位置でのスカラー値がＨ（ｑ）であるとすると、例えば、当該万線パターンのｐの位置の代表画素および画素帯の位置を［ｋ・Ｈ（ｑ）］だけ移動させるようにする。ここで、［ｋ・Ｈ（ｑ）］はｋ・Ｈ（ｑ）を超えない最大の整数値をとるものとする。また、移動方向については、ｋ・Ｈ（ｑ）が正の値であれば図の右方向、すなわちｘ座標値が大きくなる方向に移動させ、負の値であれば図の左方向、すなわちｘ座標値が小さくなる方向に移動させるようにすれば良い。また、ｋは係数であり、適宜な値を用いることができるが、この場合のように１次元スカラー場の値域が[-1,1]の範囲に正規化されている場合には、ｋは代表画素および画素帯の移動量の最大幅、すなわち変形の大きさを定めるものとなるから、比較的小さな値とするのが望ましい。ｋの値を大きくすると万線パターンが大きく変形されることになり、このような万線パターンでは天然の木目の持つ穏やかな木質感を表現することができなくなる可能性があるからである。上述したように万線パターンの変形は方向ベクトルに多少の揺らぎを持たせるだけで足りるので、ｋの値は比較的小さな値で良いのである。
【００４４】
図１１は万線パターンの変形の例を示す図であり、当該万線パターンＭiのｐの位置の代表画素および画素帯が図１１（ａ）の斜線で示すようであり、［ｋ・Ｈ（ｑ）］＝３であり、かつｋ・Ｈ（ｑ）が正の値であるとすると、この代表画素および画素帯は図１１（ｂ）に示すように図の右方向に３画素だけ移動されることになる。
【００４５】
以上の処理を当該万線パターンＭiの全ての位置について行い、当該万線パターンＭiの変形処理が終了したら、他の万線パターンについても同様にして変形を行う。このようにしてステップＳ１７までの処理で作成した全ての万線パターンについて変形の処理を行えば、艶消し効果を有する万線パターンを得ることができ、天然の木目の持つ穏やかな木質感を表現できる万線パターンが得られる。そして、この艶消しの度合は、ステップＳ１８で生成する１次元スカラー場、あるいは係数ｋによって容易に制御することができる。
【００４６】
なお、上述した万線パターンの変形のための演算はあくまでも一例に過ぎないものであって、代表画素および画素帯の移動量を決定するための演算は、生成する１次元スカラー場等に応じて適宜に定めることが可能であることは当然である。また、上記の説明では全ての万線パターンの変形に際して同じ係数ｋを用いるものとしたが、各万線パターンの変形に際して互いに異なる係数を用いるようにすることも可能である。そのためには、例えば、ステップＳ１９において万線パターンの数だけの係数を定めておけば良い。あるいは、ステップＳ１９において万線パターンの数だけの１次元スカラー場を生成し、万線パターンと１次元スカラー場を対応させ、ある万線パターンを変形するに際しては対応付けされた１次元スカラー場を作用させるようにしても良い。
【００４７】
このようにして全ての万線パターンを変形したら、次に再度調整処理を行う（ステップＳ２０）。この調整処理はステップＳ１５の調整処理と同様である。ここで再び調整処理を行うのは、万線パターンを変形した結果、隣接する万線の間に大きな空隙領域が発生したり、あるいは隣接する万線が互いに接触するようになる可能性があるからである。そして、この調整処理が終了すると万線パターン作成処理は終了となり、艶消し効果を有する万線パターンが得られる。ここで、得られた万線パターンは、ステップＳ３に渡され、仮万線パターンとして扱われる。
【００４８】
（ステップＳ２における第２の方法）
続いて、ステップＳ２における第２の方法について説明する。第２の方法においては、まず、所望の大きさの２次元平面を設定し、その２次元平面内に擬似万線の開始点を所望の個数設定する。なお、当該２次元平面の横軸をｘ軸、縦軸をｙ軸とし、擬似万線はｙ軸方向に生成するものとする。
【００４９】
ここで、擬似万線の開始点の位置は、乱数を発生させてランダムに設定しても良く、あるいは縦横にそれぞれ所望の間隔で格子状に設定しても良い。なお、ここで「擬似万線の生成」と称しているのは、従来のようにここで生成した万線をそのまま２値のビットマップのパターンとして用いるのではなく、後で実際に２値のビットマップの万線パターンを作成する場合に、各万線を作成するために用いる制御点の座標値を求める処理であるからである。
【００５０】
さて、擬似万線の生成の処理の例を図１２に示す。図１２に示すフローチャートは、１つの擬似万線を生成するための処理であり、従って、図１２に示す処理を全ての擬似万線の開始点に対して実行することによって、全ての擬似万線が生成されることになる。
【００５１】
まず、ステップＳ２１のパラメータ設定において、先に設定した擬似万線の開始点の中から１つの開始点を抽出する。ここでは、当該擬似万線の開始点は（ｓx，ｓy）であるとする。また、繊維潜り角の２次元スカラー場のある位置における繊維潜り角ξから、その位置における方向ベクトルを算出するための関数Ｆ（ξ）を定義する。この関数Ｆ（ξ）は適宜な関数で良い。さらに、当該擬似万線のｙ軸方向の万線長Ｌと、擬似万線を生成する場合の描画ステップΔｄを設定する。
【００５２】
次に、ステップＳ２２において初期値を定める。まず当該擬似万線の第１制御点Ｐ0（ｘ0，ｙ0）を定めるが、第１制御点は当該擬似万線の開始点に他ならないから、ｘ0＝ｓx，ｙ0＝ｓyである。次に制御点数ｎと、当該擬似万線の描画長ｄを定めるが、この第１制御点においてはｎ＝１であり、ｄ＝０である。
【００５３】
次に、ステップＳ２３の処理を、ｄ＞Ｌを満足するまで繰り返す。ステップＳ２３の処理は、第ｎ制御点の座標値を求めるための処理であり、第（ｎ−１）制御点の位置（ｘn-1，ｙn-1）に対応する繊維潜り角の２次元スカラー場の位置における繊維潜り角をξとしたとき、例えば、以下の（数式１）により演算すれば良い。
【００５４】
（数式１）
ｘn＝ｘn-1＋Δｄ×Ｆ（ξ）
ｙn＝ｙn-1＋Δｄ
【００５５】
続いて、制御点数ｎを増加して（ｎ＋１）とし、同様に当該擬似万線の描画長ｄを（ｄ＋Δｄ）に増加する。そして、このステップＳ２３の処理を、ステップＳ２４のｄ＞Ｌを満足するまで繰り返す。なお、ステップＳ２３の処理によれば、Δｄの値によっては生成される擬似万線の万線長ｄは、ステップＳ２１で設定されたＬの値より大きくなる場合があるが、その差は小さなものであるので問題はない。
【００５６】
そして、ステップＳ２４の判断処理によってｙｅｓと判断された場合には、ステップＳ２２で定めた第１制御点の座標値、およびステップＳ２３で求められた第２制御点〜第ｎ制御点の座標値を出力する（ステップＳ２５）。なお、ステップＳ２１で設定する擬似万線の万線長Ｌ、および描画ステップΔｄの値は、全ての擬似万線について同じでも良く、擬似万線毎に適宜な値を設定しても良いものである。
【００５７】
以上のステップＳ２１〜ステップＳ２５の処理によって、２次元平面上に設定された全ての開始点から擬似万線が生成され、それらの擬似万線についての制御点の座標値が出力されることになる。
【００５８】
ステップＳ２５の次に、ステップＳ２６の処理において、データ削減を行う。ただし、このステップＳ２６の処理は必要不可欠な処理ではなく、ステップＳ２５で出力された各擬似万線の制御点の座標値をそのまま登録しても良いものであるが、ここでは、よりデータ量を削減するものとしている。
【００５９】
このデータ削減の処理は、ステップＳ２５で出力された各擬似万線について制御点数を適宜な間隔で間引くことで行う。実際には、１つの擬似万線について、最終的に１０点程度の制御点を残せば良い。
【００６０】
このように第２の方法によれば、繊維潜り角の２次元スカラー場から直接、２値のビットマップの万線パターンを作成するのではなく、一旦所望の個数の擬似万線を生成し、それらの各擬似万線の制御点の座標値を万線データとして持つのである。つまり、万線データをベクター形式で持つことになるので、２値のビットマップの万線パターンを直接扱う第１の方法に比較して、その扱いは容易となる。
【００６１】
次に、以上の処理によって作成したベクター形式の万線データからどのようにして２値のビットマップの万線パターンを作成するかについて図１３を参照して説明する。
【００６２】
図１３に示す処理においては、各万線に対して、回転角度、揺らぎ、線幅のパラメータを所望のように設定する（ステップＳ２７）と共に、上述した処理によって得られた万線データ、すなわち１つ１つの万線のデータがベクター形式となされた万線データを１つ読み出す（ステップＳ２８）。なお、揺らぎとしては、図２のステップＳ１８について説明したように１次元フラクタル場を生成すれば良い。
【００６３】
そして、ステップＳ２９の万線パターン作成の処理においては、ステップＳ２８で読み出されたベクター形式の万線データと、当該万線に対してステップＳ２７で設定された回転角度、揺らぎ、線幅のパラメータを取り込み、取り込んだ万線データの制御点の座標値に基づいてスプライン曲線を発生させて万線を描画し、その描画した曲線に対して、設定された回転角度のパラメータに基づいて回転処理を施し、揺らぎのパラメータに基づいて揺らぎを持たせ、さらに当該曲線に設定された線幅を付す。なお、曲線に揺らぎを持たせるためには、例えば図２のステップＳ１９の処理と同様の処理を行えば良い。また、万線データの制御点の座標値から万線の曲線を描画するためには、スプライン曲線の他にも適宜な関数を用いることが可能であることは当業者に明らかである。ここで、作成された万線パターンも第１の方法と同様に、ステップＳ３に渡され、仮万線パターンとして扱われることになる。
【００６４】
（ステップＳ３について）
上記、第１、第２の方法のいずれかにおいて、２値のビットマップの仮万線パターンが作成されるわけであるが、第１、第２の方法のどちらを使用する場合においても、１つの２次元スカラー場を入力して、２回処理を行って２つの仮万線パターンを得る。この仮万線パターンの作成過程において、独立に乱数が作用するため、ステップＳ１において、同一の２次元スカラー場を入力しても、得られる２つの仮万線パターンは異なるものとなる。
【００６５】
ステップＳ２により２つの２値のビットマップの仮万線パターンが得られたら、この２つの仮万線パターンの各画素同士の論理積をとった論理積万線パターンと、２つの仮万線パターンの各画素同士の論理和をとった論理和万線パターンを得る（ステップＳ３）。このように２値のビットマップ画像の論理積、論理和をとる例について、図１４を用いて説明する。図１４では、説明の便宜上、万線パターンでなく、横長のパターンを有する画像Ａ、縦長のパターンを有する画像Ｂで説明する。ここで、画像Ａ、画像Ｂの論理積をとると、図１４（ｃ）に示す画像Ａ∩Ｂのようになる。また、画像Ａ、画像Ｂの論理和をとると、図１４（ｄ）に示す画像Ａ∪Ｂのようになる。
【００６６】
論理積万線パターン、論理和万線パターンが得られたら、刷版を行うことによりエンボス版を作成する（ステップＳ４）。このとき、最初に論理和万線パターンによりエッチングを行い、続いて、論理積万線パターンによりエッチングを行う。ここでも、論理積万線パターン、論理和万線パターンの代わりに図１４に示す画像Ａ∩Ｂ、画像Ａ∪Ｂを用いて説明する。まず、図１４（ｄ）に示すような画像Ａ∪Ｂによりエッチングを行い、次に、図１４（ｃ）に示すような画像Ａ∩Ｂによりエッチングを行う。これにより、図１４（ｅ）に示すようなエンボス版が得られる。このエンボス版は２回エッチングを行われて作成されたものであるので、中央の論理積に対応する部分がやや深くなっており、その周辺の論理和に対応する部分はやや浅くなっている。このように、２段階のエッチングを行うことにより、エンボス版の表面の凹凸形状が複雑になり、フラットな領域は減ることになる。
【００６７】
以上のステップＳ１〜ステップＳ４の処理により、エンボス版が得られるので、この後は、そのエンボス版によって所望のシートにエンボス加工を施せば良い。
【００６８】
（装置構成）
次に、本発明によるエンボスシートの作成装置について説明する。本装置は、図１５に示すように２次元スカラー場入力手段１、仮万線生成手段２、論理演算手段３、刷版手段４を備えている。２次元スカラー場入力手段１は、図１のステップＳ１の処理を行うものであり、既に説明したように適宜な方法によって作成された繊維潜り角の２次元スカラー場を入力するためのものである。仮万線生成手段２は、図１のステップＳ２の処理を行うものであり、上記のように第１の方法、第２の方法の２種類の方法を実行する機能を有している。論理演算手段１３は図１のステップＳ３の処理を行うものであり、刷版手段４は図１のステップＳ４の処理を行うためのものである。
【００６９】
これらの２次元スカラー場入力手段１、仮万線生成手段２、論理演算手段３の各構成要素は、いずれもコンピュータを利用して構築されるものであり、刷版手段４は周知の刷版手段により実現される。
【００７０】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、従来はそのまま出力していた仮万線を複数用意し、それらの論理和、論理積をとることにより新たに論理和万線パターン、論理積万線パターンを作成し、得られた論理和万線パターンでエッチングした後、論理積万線パターンでエッチングしてエンボス版を作成するようにしたため、エンボス版の表面凹凸形状をより複雑にしてフラットな領域を減らすことができる。フラットな領域が減ることにより正反射する光が少なくなり、その結果、ぎらつきの少ないエンボスシートが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のエンボスシートの作成方法の処理動作を示すフローチャートである。
【図２】図１のステップＳ２における仮万線生成の第１の方法の詳細を示すフローチャートである。
【図３】図２のステップＳ１２で、第１行目に定義された代表画素を示す図である。
【図４】図２のステップＳ１２で、第１行目に定義された画素帯を示す図である。
【図５】図２のステップＳ１４で、第１行目の代表画素に基づいて、第２行目に定義された代表画素を示す図である。
【図６】図２のステップＳ１４で、第１行目の代表画素に基づいて、第２行目に定義された画素帯を示す図である。
【図７】図２のフローチャートの手順により生成された万線を示す図である。
【図８】図２のステップＳ１５の調整処理により新たな万線Ｍ３が発生した状態を示す図である。
【図９】図２のステップＳ１５の調整処理により万線Ｍ２が終端した状態を示す図である。
【図１０】図２のステップＳ１９の万線の変形処理を説明するための図である。
【図１１】図２のステップＳ１９の万線の変形処理によって代表画素および画素帯が移動されて変形された場合の例を説明するための図である。
【図１２】図１のステップＳ２における仮万線生成の第２の方法の詳細を示すフローチャートである。
【図１３】図１のステップＳ２における仮万線生成の第２の方法の詳細を示すフローチャートである。
【図１４】図１のステップＳ３における論理演算およびステップＳ４において作成されるエンボス版を説明するための図ある。
【図１５】本発明のエンボスシートの作成装置の構成を示すブロック図である。
【図１６】万線パターンがエンドレス加工されたシートの表面に形成された万線条溝Ｇの構造を示す斜視図である。
【図１７】一般的な材木版における繊維方向ベクトルＦと光線ベクトルＬとの関係を示す側断面図である。
【図１８】一般的な材木板におけるベクトル交錯角φ（繊維潜り角ξ）と鏡面反射光強度Ｗとの関係を示すグラフである。
【図１９】本出願人が特願平１０−１０４８３１号で提案した、天然木材から繊維潜り角の２次元スカラー場を生成する方法を説明するための図である。
【図２０】本出願人が特願平１０−１０４８３１号で提案した、天然木材から繊維潜り角の２次元スカラー場を生成する方法を説明するための図である。
【符号の説明】
１・・・２次元スカラー場入力手段
２・・・仮万線生成手段
３・・・論理演算手段
４・・・刷版手段
【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】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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