(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
縦糸、横糸により織られた布地を表現した布地調シートの作成方法であって、布領域のサイズ、糸の幅である基本糸幅、前記糸を構成する繊維の幅である微細糸幅、および糸の高さに関するパラメータを入力する段階と、入力された布領域のサイズの各画素について、当該画素が前記布領域上のどの糸領域に属するかを求め、さらに当該糸領域における相対的な位置を求め、この糸領域における相対的な位置を利用して当該画素の高さを求める段階と、布領域内の全画素に対して高さを求めた結果得られる布地立体形状を複数の閾値で二値化することにより複数の二値データを得る段階と、得られた複数の二値データに基づいて複数回刷版を行う段階を有することを特徴とする布地調シートの作成方法。
【請求項２】
縦糸、横糸により織られた布地を表現した布地調シートの作成方法であって、布領域のサイズ、糸の幅である基本糸幅、前記糸を構成する繊維の幅である微細糸幅、および糸の高さに関するパラメータを入力する段階と、入力された布領域のサイズの各画素について、当該画素が前記布領域上のどの糸領域に属するかを求め、さらに当該糸領域における相対的な位置を求め、この糸領域における相対的な位置を利用して当該画素の高さを求める段階と、布領域内の全画素に対して高さを求めた結果得られる布地立体形状を前記高さ方向の値で所定の段階に多値化することにより多値データを得る段階と、得られた多値データに基づいてシリンダに対して彫刻を行う段階を有することを特徴とする布地調シートの作成方法。
【請求項３】
縦糸、横糸により織られた布地を表現した布地調シートの作成装置であって、布領域のサイズ、糸の幅である基本糸幅、前記糸を構成する繊維の幅である微細糸幅、および糸の高さに関するパラメータを入力する入力手段と、入力された布領域のサイズの各画素について、当該画素が前記布領域上のどの糸領域に属するかを求める機能と、さらに当該糸領域における相対的な位置を求める機能と、この糸領域における相対的な位置を利用して当該画素の高さを求める機能を有し、布領域内の全画素に対して高さを有する布地立体形状を作成する布地立体形状作成手段と、前記布地立体形状を複数の閾値で二値化することにより複数の二値データを得る二値化手段と、得られた複数の二値データに基づいて複数回刷版を行う多段刷版手段を有することを特徴とする布地調シートの作成装置。
【請求項４】
縦糸、横糸により織られた布地を表現した布地調シートの作成装置であって、布領域のサイズ、糸の幅である基本糸幅、前記糸を構成する繊維の幅である微細糸幅、および糸の高さに関するパラメータを入力する入力手段と、入力された布領域のサイズの各画素について、当該画素が前記布領域上のどの糸領域に属するかを求める機能と、さらに当該糸領域における相対的な位置を求める機能と、この糸領域における相対的な位置を利用して当該画素の高さを求める機能を有し、布領域内の全画素に対して高さを有する布地立体形状を作成する布地立体形状作成手段と、前記布地立体形状を前記高さ方向の値で所定の段階に多値化することにより多値データを得る多値化手段と、得られた多値データに基づいてシリンダに対して彫刻を行う彫刻手段を有することを特徴とする布地調シートの作成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、布地に近い表面状態を有するシートを、コンピュータを用いて擬似的に作成するための方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
今日では、靴、かばん、財布等の多くの製品において、表面に本革または布の代わりに合成皮革が用いられている。この合成皮革の表面にはウレタン樹脂で覆われており、このウレタン樹脂が革地調または布地調であることにより、合成皮革である製品の意匠性を高めている。
このような布地調のウレタン樹脂は、布地調を有するシートを表面が平らなウレタン樹脂に転写して、布地調を表現するための細かい凹凸を与えることにより作成される。
この布地調ウレタン樹脂を作成する基になる布地調シートは、実際の布地をシリコン樹脂で型取りした後、その型を基に金属に形状を転写し、さらにエンボスシリンダに反復転写することにより作成されている。また、このような布地調シートは、特公昭６２−４１７９４号公報にも剥離シートとして記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のような布地調シートの作成手法では、以下のような種々の問題がある。まず、布地の型を取る必要があるため、実際の布地を用意しなければならない。すなわち、実際にない布地を自由にデザインして作成することができない。また、実際の布地を用意できたとしても、それから布地柄を複写することになるため、原布地の作成者の知的財産権を侵害する可能性がある。また、布地に皺やよれがあると、それまでいっしょに複製されてしまう。また、転写を繰り返すため、最終的に出来上がる布地調の起伏が低減する。
【０００４】
上記のような点に鑑み、本発明はコンピュータを用いて擬似的に、充分な深さを持ち、かつ、皺やよれのない布地調シートを自由なデザインで作成可能な布地調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。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１、３に記載の発明では、布領域のサイズ、糸の幅である基本糸幅、前記糸を構成する繊維の幅である微細糸幅、および糸の高さに関するパラメータを入力し、入力された布領域のサイズの各画素について、当該画素が前記布領域上のどの糸領域に属するかを求め、さらに当該糸領域における相対的な位置を求め、この糸領域における相対的な位置を利用して当該画素の高さを求め、布領域内の全画素に対して高さを求めた結果得られる布地立体形状を複数の閾値で二値化することにより複数の二値データを得て、得られた複数の二値データに基づいて複数回刷版を行うようにしたことを特徴とする。
請求項１、３に記載の発明では、糸領域と複数の糸領域により構成される布領域という概念を用い、布領域上の各画素がどの糸領域に属し、かつその糸領域における相対的な位置を求め、この糸領域における相対的な位置に基づいて当該画素の高さを算出し、このような処理を全画素に対して行った結果選られる布地立体形状を複数の閾値で二値化して、得られる複数の二値データにより多段刷版を行うようにしたので、擬似的に、皺やよれのない布地調を作成することができ、エッチング加工したエンボスシリンダにより布地調シートの作成が可能になる。
【０００６】
上記課題を解決するため、請求項２、４に記載の発明では、布領域のサイズ、糸の幅である基本糸幅、前記糸を構成する繊維の幅である微細糸幅、および糸の高さに関するパラメータを入力し、入力された布領域のサイズの各画素について、当該画素が前記布領域上のどの糸領域に属するかを求め、さらに当該糸領域における相対的な位置を求め、この糸領域における相対的な位置を利用して当該画素の高さを求め、布領域内の全画素に対して高さを求めた結果得られる布地立体形状を前記高さ方向の値で所定の段階に多値化することにより多値データを得て、得られた多値データに基づいてシリンダに対して彫刻を行うようにしたことを特徴とする。
請求項２、４に記載の発明では、糸領域と複数の糸領域により構成される布領域という概念を用い、布領域上の各画素がどの糸領域に属し、かつその糸領域における相対的な位置を求め、この糸領域における相対的な位置に基づいて当該画素の高さを算出し、このような処理を全画素に対して行った結果選られる布地立体形状を高さ方向の値で所定の段階に多値化して、得られる複数の多値データによりシリンダに対して彫刻を行うようにしたので、擬似的に、皺やよれのない布地調を作成することができ、彫刻加工したエンボスシリンダにより布地調シートの作成が可能になる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
まず、本実施形態により作成される布地調について説明する。本実施形態では、縦糸と横糸を交互に縫い合わせることにより織られる（一般に「平織り」と呼ばれる）布地を表現する布地調を作成する。図１に平織りを簡略的に表現した状態を示す。図１において、白い領域は縦糸領域、網掛けされた領域は横糸領域を示しており、縦糸、横糸共に本来は連続しているが、それぞれ絡み合っているため、縦糸領域では縦糸が見える状態、横糸領域では横糸が見える状態となっている。
【０００８】
図１では表現していないが、実際には、縦糸、横糸共にさらに細い繊維の束となっている。そのため、各糸領域の中央部分が最も盛り上がっており、四隅が低くなっている。
【０００９】
（第１の実施形態）
次に、本発明による布地調シートの作成方法の第１の実施形態について、図２のフローチャートを用いて説明する。まず、ステップＳ１において、布地立体形状の作成を行う。ここでは、図１に示すような糸領域からなる布地領域に対して、糸の盛り上がりを表現することにより、三次元空間に布地立体形状を作成する。次に、ステップＳ２において、作成された布地立体形状の布地領域と平行な平面を閾値として糸の盛り上がりを二値化したデータを作成する。この二値データは複数の閾値を用いることにより複数作成される。続いて、ステップＳ３において、作成された複数の二値データを用いて多段刷版、すなわち、複数回刷版を行い複数の段を有するエンボスシリンダを作成する。さらに、ステップＳ４において、シートに対してエンボス加工を行うことにより布地調シートを得る。
【００１０】
ここで、ステップＳ１の布地立体形状の作成について、図３のフローチャートを用いて説明する。まず、ステップＳ１１において、パラメータの入力を行う。パラメータとしては、画像サイズｗｉｄｔｈ×ｈｅｉｇｈｔ、基本糸幅ｗｓ、微細糸幅ｗｄ、基本糸高ｓｈｓ、微細糸高ｓｈｄを入力する。図１に示すように画像サイズｗｉｄｔｈ×ｈｅｉｇｈｔは、布領域全体の大きさを示すものである。また、基本糸幅ｗｓは、各糸領域の幅を示すものであり、微細糸幅ｗｄは、糸を構成する細い繊維の幅を示すものである。ここで、この基本糸幅ｗｓと微細糸幅ｗｄの関係を図４に示す。図４（ａ）は縦糸領域、すなわち、図１において白で表現された領域であり、図４（ｂ）は横糸領域、すなわち、図１において黒で表現された領域である。図４（ａ）の縦糸領域では、微細糸幅ｗｄの繊維が複数本縦方向に走っており、図４（ｂ）の横糸領域では、微細糸幅ｗｄの繊維が複数本横方向に走っている。なお、本実施形態では基本糸幅、微細糸幅共に縦横同一にに設定してある。
【００１１】
基本糸高ｓｈｓ、微細糸高ｓｈｄは各糸領域における糸の盛り上がり状態を表現するために設定されるパラメータである。糸領域を糸の長さ方向から見た場合、実際には、図４（ｃ）に示すように繊維の断面形状である円が束ねられたような状態になっている。（ただし、ここでは、糸の高さの正の方向だけが必要なため、下側は平らにしてある。）しかし、本実施形態では、糸の全体的な高さと各繊維の高さによる凹凸が表現できれば良いため、図４（ｄ）に示すように、基本糸高ｓｈｓ、微細糸高ｓｈｄにより糸領域における高さを表現するものとする。
【００１２】
続いて、設定されたパラメータに基づいて、布領域上の各画素について、その高さを算出していくが、まず、ステップＳ１２において、ある画素が布領域上のどの糸領域に含まれるかを求める。これは、以下の（数式１）により求めることができる。
【００１３】
（数式１）
ｉ＝ｃｅｉｌ（ｘ／ｗｓ）
ｊ＝ｃｅｉｌ（ｙ／ｗｓ）
ただし、ｃｅｉｌ（ａ）はａ以上の整数の最小値
【００１４】
この（数式１）により画素（ｘ，ｙ）がｉ行ｊ列目の糸領域に存在することが求まる。
【００１５】
ある画素が存在する糸領域が求まったら、ステップＳ１３において、その画素の糸領域内での相対座標値を求める。これは、以下の（数式２）により求めることができる。
【００１６】
（数式２）
ｘｒ＝（ｘ−（ｉ−１）×ｗｓ）／ｗｓ
ｙｒ＝（ｙ−（ｊ−１）×ｗｓ）／ｗｓ
【００１７】
この（数式２）により、ある画素（ｘ，ｙ）のｉ行ｊ列目の糸領域における相対座標値（ｘｒ，ｙｒ）が求まる。ｘｒ、ｙｒは共に、０≦ｘｒ、ｙｒ≦１となる。
【００１８】
続いて、ステップＳ１４において、ｉ行ｊ列目の糸領域が縦糸領域か横糸領域かの判断を行う。具体的には、ｉ＋ｊの値が奇数か偶数かの判断を行う。縦糸であるか横糸であるかというのは相対的なものである（布領域全体を９０°回転すれば、縦糸と横糸が入れ替わるため）ので、実際には、どちらかの場合、そのままで処理を行い、その逆の場合、ｘ座標とｙ座標の値を入れ替えた上で処理を行うことで実現される。
【００１９】
具体的には、ステップＳ１４において、ｉ＋ｊの値が奇数である場合は、ステップＳ１６に進み、ｉ＋ｊの値が偶数である場合は、ステップＳ１５においてｘｒとｙｒの値を入れ替えた後、ステップＳ１６に進む。
【００２０】
続いて、ステップＳ１６において画素（ｘ，ｙ）、すなわち、ｉ行ｊ列目の糸領域内の相対座標値（ｘｒ，ｙｒ）の位置における高さを求める。このために、まず前処理として、以下の（数式３）に示すように、座標値の変換を行う。
【００２１】
（数式３）
ｘｒｒ＝１．０−２．０×｜ｘｒ−０．５｜
ｙｒｒ＝１．０−２．０×｜ｙｒ−０．５｜
【００２２】
（数式３）により得られる変数ｘｒｒ，ｙｒｒは、基本糸による高さｈｓ（ｘｒｒ，ｙｒｒ）を求めるために算出されるものである。基本糸による高さｈｓは、変数ｘｒ，ｙｒにより求めることも可能であるが、変数ｘｒｒ，ｙｒｒは、糸領域の中央部分で最大になるため、同じく糸領域の中央部分で最大になる基本糸による高さが求め易くなる。
【００２３】
続いて、変数ｘｒｒ，ｙｒｒを用いて、基本糸による高さｈｓを以下の（数式４）により算出する。
【００２４】
（数式４）
ｈｓ（ｘｒｒ，ｙｒｒ）＝ｓｈｓ×ｓｉｎ（ｘｒｒ×π／２）×ｙｒｒ1/2
【００２５】
（数式４）は、図４（ｄ）に示す基本糸の高さを算出するものであるため、糸領域内において、０→１→０と線形に変化する変数ｘｒｒのｓｉｎ関数により算出される。また、図４（ａ）に示すような縦糸領域は基本糸の太さにより左右が低くなっているだけでなく、その上下の横糸に引っ張られることにより、縦糸領域の上下も低くなっている。（数式４）におけるｙｒｒ1/2、すなわちｙｒｒの平方根は、この縦糸領域の上下が低くなっていることを考慮に入れるため加えられるものである。変数ｙｒｒも糸領域内において、０→１→０と線形に変化する。
【００２６】
また、変数ｘｒを用いて、微細糸による高さｈｄを以下の（数式５）により算出する。
【００２７】
（数式５）
ｈｄ（ｘｒ）＝ｓｈｄ×｜ｓｉｎ（ｘｒ×ｗｓ／ｗｄ×π）｜
【００２８】
（数式５）は、図４（ｄ）に示す微細糸の高さを算出するためのものであるため、糸領域中における微細糸の本数ｗｓ／ｗｄを考慮に入れたｓｉｎ関数となる。例えば、微細糸が糸領域中に５本存在する場合は、０〜５πまでのｓｉｎ関数となる。また、ここでは、微細糸の負の値は考慮しないため、ｓｉｎ関数の絶対値が取られている。
【００２９】
糸領域における全体的な糸の高さｈは、基本糸による高さｈｓ、微細糸による高さｈｄを加えた以下の（数式６）により求められる。
【００３０】
（数式６）
ｈ（ｘ，ｙ）＝ｈｓ（ｘｒｒ，ｙｒｒ）＋ｈｄ（ｘｒ）
【００３１】
以上のような、ステップＳ１２〜ステップＳ１６の処理を、布領域内の全ての画素（ｘ，ｙ）、すなわち、１≦ｘ≦ｗｉｄｔｈ、１≦ｙ≦ｈｅｉｇｈｔを満たす全ての画素（ｘ，ｙ）に対して行い、各画素（ｘ，ｙ）における高さｈ（ｘ，ｙ）を算出する。
【００３２】
続いて、図２のフローチャートに戻って、ステップＳ２について説明する。ステップＳ１の処理において、布領域を画像サイズとし、各画素（ｘ，ｙ）における高さがｈ（ｘ，ｙ）の布地立体形状が作成されるので、ここでは、その高さ方向を閾値として布領域を画像サイズとする二値データを作成する。例えば、高さ方向をｚ軸としたとき、ｚの値を所定の間隔で取り、それぞれに対する二値データを作成する。さらにこの二値データは前記布領域を単位として繋ぎ合わせ処理を行うことにより、作成するエンボスシリンダの大きさまで拡大する。このとき、布領域の繋ぎ目が目立たなくなるように、繋ぎ目付近において画素値が滑らかに変化するエンドレス化処理を行うことが好ましい。このように所定の大きさの画像を繰り返し並べて繋ぎ合わせることにより拡大する繋ぎ合わせ処理、また、その繋ぎ目が目立たなくなるようにするエンドレス化処理については周知の技術であるので、ここでは詳細な説明は省略する。
【００３３】
ステップＳ３では、作成された二値データを用いてエッチング等の手法で刷版を行いエンボスシリンダを作成する。ここでは、ステップＳ２により得られた二値データ分だけ、エッチングを行うため、複数の段を有するエンボスシリンダが作成されることになる。
【００３４】
ステップＳ４では、得られたエンボスシリンダによりシートに対してエンボス加工を行う。これにより布地調のエンボスシートができあがる。
【００３５】
ここで、第１の実施形態における布地調シート作成装置の装置構成について説明する。図５に布地調シート作成装置の機能ブロック図を示す。本装置は、パラメータ入力手段１、布地立体形状作成手段２、二値化手段３、多段刷版手段４により構成され、布地立体形状作成手段２は、糸領域特定部５、糸領域内相対的位置算出部６、画素高さ算出部７を有する。
【００３６】
パラメータ入力手段１は、図３のステップＳ１１で説明したようなパラメータを入力するためのものであり、現実にはキーボードやマウス等の入力機器により実現される。布地立体形状作成手段２は、図３のステップＳ１２〜ステップＳ１６の処理を行うものであり、布地立体形状作成手段２内の糸領域特定部５、糸領域内相対的位置算出部６、画素高さ算出部７は、それぞれ図３のステップＳ１２、ステップＳ１３、ステップＳ１６の処理を行う機能を有する。布地立体形状作成手段２は、コンピュータにより実現され、糸領域特定部５、糸領域内相対的位置算出部６、画素高さ算出部７は、それぞれコンピュータに専用のプログラムを搭載することにより実現される。二値化手段３は、図２のステップＳ２の処理を行うものであり、コンピュータに専用のプログラムを搭載することにより実現される。多段刷版手段４は、図２のステップＳ３の処理を実行するものであり、市販の複数回エッチングを行うことにより、多段刷版が可能な刷版装置を適用することができる。
【００３７】
（第２の実施形態）
次に、本発明の布地調シートの作成方法の第２の実施形態について、図６のフローチャートを用いて説明する。図２のフローチャートと図６のフローチャートを比較するとわかるように、第２の実施形態は、第１の実施形態とステップＳ１、ステップＳ４は同一であり、ステップＳ２、ステップＳ３の代わりにステップＳ５、ステップＳ６の処理が行われている。そのため、ここでは、ステップＳ５とステップＳ６の処理についてのみ説明する。
【００３８】
ステップＳ１により布地立体形状が作成されたら、ステップＳ５において、ステップＳ２と同様にｚの値を複数定める。しかし、ここではｚを閾値として用いるのではなく、複数のｚの値を用いて布領域を画像サイズとする多値データを作成する。例えば、ｎ個のｚの値を用いて多値データを作成すると、０からｎまでの値を有する多値データが得られる。ｎ＝４とした時の多値データの例を図８に示す。
【００３９】
続いて、ステップＳ６において、作成された多値データに基づいて、彫刻装置によりシリンダに対して彫刻を行い、複数の段を有するエンボスシリンダを作成する。
【００４０】
ステップＳ４では、第１の実施形態と同様、得られたエンボスシリンダによりシートに対してエンボス加工を行う。
【００４１】
次に、第２の実施形態における布地調シート作成装置の装置構成について説明する。図７に第２の実施形態の布地調シート作成装置の機能ブロック図を示す。本装置は、パラメータ入力手段１、布地立体形状作成手段２、多値化手段８、彫刻手段９により構成されている。この内、図５と同一の番号が付されたものは、第１の実施形態と同一の機能を有するものであるので説明は省略する。
【００４２】
多値化手段８は、図６のステップＳ５の処理を行うものであり、コンピュータに専用のプログラムを搭載することにより実現される。彫刻手段９は、図６のステップＳ６の処理を実行するものであり、市販の彫刻装置を適用することができる。
【００４３】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、糸領域と複数の糸領域により構成される布領域という概念を用い、布領域上の各画素がどの糸領域に属し、かつその糸領域における相対的な位置を求め、この糸領域における相対的な位置に基づいて当該画素の高さを算出し、このような処理を全画素に対して行った結果選られる布地立体形状を複数の閾値で二値化して、得られる複数の二値データにより多段刷版を行うようにしたので、擬似的に、皺やよれのない布地調シートを作成することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明により作成する布地調を説明するための図である。
【図２】本発明の布地調シートの作成方法の第１の実施形態のフローチャートである。
【図３】図２のステップＳ１の詳細を示すフローチャートである。
【図４】糸領域と各パラメータの関係を示す図である。
【図５】本発明の布地調シートの作成装置の第１の実施形態の機能ブロック図である。
【図６】本発明の布地調シートの作成方法の第２の実施形態のフローチャートである。
【図７】本発明の布地調シートの作成装置の第２の実施形態の機能ブロック図である。
【図８】図６のステップＳ５により作成される多値データの一例を示す図である。
【符号の説明】
１・・・パラメータ入力手段
２・・・布地立体形状作成手段
３・・・二値化手段
４・・・多段刷版手段
５・・・糸領域特定部
６・・・糸領域内相対的位置特定部
７・・・画素高さ算出部
８・・・多値化手段
９・・・彫刻手段
【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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