JP5458793B2 - 描画制御装置、レーザ照射装置、描画制御方法、描画制御プログラム、及びこれを記録した記録媒体 - Google Patents

Description

本発明は、描画制御装置、レーザ照射装置、描画制御方法、描画制御プログラム、及びこれを記録した記録媒体に関する。

金属、プラスチック、感熱紙等の媒体にレーザ光を照射して加熱することで、媒体に文字、数字、又は記号等を書き込む技術を活用したレーザ照射装置（レーザマーカ、又はレーザマーキング装置）が市販されている。

レーザ照射装置のレーザ光源としてガスレーザ、固体レーザ、液体レーザ、半導体レーザ等を用いてレーザ光を照射することにより、文字等を金属、プラスチック、感熱紙等の媒体に書き込むことができる。

金属やプラスチックは、レーザ光を照射して加熱することにより、削ったり焦がしたりすることで描画が行われる。一方、感熱紙は、熱により変色する性質をもっており、レーザ光照射による加熱で記録層が発色することで描画が行われる。

感熱紙は、金属やプラスチックの媒体に比べて取り扱いが容易であるため、例えば、物流等の分野で物品の宛先や物品名を印字する媒体として広く用いられている。

そして、このような感熱紙でも書き込み、消去を繰り返し行えるリライタブルのものが登場してきた。例えば、物流で利用する際には、コンテナに媒体を貼ったまま書き込み、消去ができることが望ましい。このため、フレキシブルジョイントにより構成された複数のレンズ系の一端から入射したレーザ光による画像を他端まで伝達するリレーレンズ系を用いて、非接触でレーザ光を媒体に照射して発熱させることで文字等を描く装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、レーザによる画像形成方法としては、１つの原画像データを複数のラインに分割して、ライン毎に感光ドラムにレーザを照射する画像形成方法がある（例えば、特許文献２参照）。

レーザマーキング装置は、ガルバノミラーを走査するガルバノスキャナを含み、描画しようとする文字等を表す座標データを用いてガルバノミラーを走査することにより、レーザ光を照射して描画を行う。

ところで、一般的に、ガルバノミラーの慣性による挙動遅れや制御遅れ等が存在するため、制御装置からガルバノスキャナに座標データを入力しても、レーザ照射点（ガルバノミラーの位置）に追従遅れが生じる。

図１は、従来のレーザマーキング装置による描画の問題点を説明するための図である。例えば、特開２００１−２２５１８１号公報では、図１に示すように、円を描画する場合は、円Ｃを複数の線分（点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４・・・で区切られる線分）に分割し、各線分を繋ぐようにレーザ光を走査している。

ここで、点Ｐ０から円Ｃの描画を開始する場合は、点Ｐ０が最初の線分Ｐ０Ｐ１の始点となり、この線分Ｐ０Ｐ１の終点となる点Ｐ１にレーザ光の照射点を移動させるための移動命令をガルバノスキャナに入力する。

制御装置は、レーザ光の照射点が各線分を移動するのに要する所定時間毎に次の線分の終点への移動命令をガルバノスキャナに入力する。このため、制御装置は、最初の操作指令から所定時間後に、レーザ光の照射点が点Ｐ１に到達するものとして、次の線分Ｐ１Ｐ２の終点となる点Ｐ２にレーザ光の照射点を移動させる移動命令をガルバノスキャナに入力する。

ところが、点Ｐ２への移動命令がガルバノスキャナに入力された時点では、上述した追従遅れにより、実際にはレーザ光の照射点は始点Ｐ１に到達していない（場合によっては始点Ｐ０と殆ど変わらない位置にある可能性もある）。

このため、点Ｐ２への移動命令がガルバノスキャナに与えられると、再び追従遅れを伴いながら、レーザの照射点は点Ｐ２に向かって走査される。

その後、各線分の終点に到達する前に、次々に移動命令が与えられるため、レーザ光の照射点による軌跡は、円Ｃよりも内側に歪んだ小さな円形となってしまう。

このような追従遅れは、ガルバノスキャナの走査速度（描画速度）が高速になるほど、ガルバノミラーの慣性によって顕著となり、描画される文字、数字、記号、図形等に、より大きな歪みが生じていた。

なお、上述のような追従遅れは、レーザマーキング装置に限らず、Ｘ−Ｙプロッタのように２軸方向にヘッド等を走査する描画装置においても同様に生じていた。

また、特許第３２２８７１７号公報には、追従遅れによる歪みを抑制するために、描画する線分の端点でレーザ照射点（ガルバノミラーの位置）の追従遅れを待ち、追従を検知してから次の移動命令をガルバノスキャナに入力する制御手法が開示されている。

しかしながら、この制御手法には、レーザ照射点（ガルバノミラーの位置）の追従を検知する装置が必要となり、待ち時間を含めるための制御が複雑になるという課題があった。

そこで、本発明は、複雑な制御機構を用いることなく、描画における歪みを目立たなくした描画制御装置、レーザ照射装置、描画制御方法、描画制御プログラム、及びこれを記録した記録媒体を提供することを目的とする。

本発明の実施の形態の一観点の描画制御装置は、描画対象を描画するための描画情報に基づいて走査手段により媒体上の描画位置を走査することで前記媒体に該描画対象を描画する描画装置を制御する描画制御装置であって、前記描画対象に含まれる線分の描画順を決定する描画順決定手段と、前記描画順を反映した描画命令を生成する描画命令生成手段とを含み、前記描画順決定手段は、前記描画命令に含まれる描画順のうち、同一の描画対象についての前記描画順を揃える。
また、前記描画情報に基づき、前記媒体に前記描画対象を描画する描画位置を決定する描画位置決定手段を更に含み、前記描画命令生成手段は、前記描画位置及び前記描画順を反映した描画命令を生成してもよい。

また、前記描画順決定手段は、前記描画対象に含まれる線分の描画順に加えて、前記描画対象が複数ある場合における当該複数の描画対象の各々を描画する描画順を決定してもよい。

また、前記線分の描画順を揃える前記描画対象の種別を格納した描画順同一化種別格納手段をさらに含み、前記描画順決定手段は、前記描画順同一化種別格納手段に格納された種別の前記描画対象に含まれる前記線分の前記描画順を揃えてもよい。

また、前記描画順同一化種別格納手段に格納される前記描画対象の種別は、描画開始位置から次の描画終了位置までに連続的に描画される一又は複数の前記線分を含む一筆部品の数が所定数以下の描画対象であってもよい。

また、前記描画順同一化種別格納手段に格納される前記描画対象の種別は、前記描画対象に含まれる線分の曲率が所定値以上の描画対象であってもよい。

また、前記描画順決定手段は、描画サイズが所定サイズ以下の前記描画対象について、前記描画対象に含まれる前記線分の前記描画順を揃えてもよい。

また、前記描画情報又は前記描画位置に基づき、前記描画対象に含まれる相連続する線分同士の方向変化度合を演算する方向変化度合演算手段と、前記方向変化度合演算手段によって演算される前記方向変化度合が所定度合以上であるか否かを判定する方向変化度合判定手段とをさらに含み、前記描画順決定手段は、前記方向変化度合判定手段によって前記方向変化度合が所定度合以上であると判定された前記相連続する線分を含む描画対象について、当該描画対象に含まれる線分の描画順を揃えてもよい。

また、前記描画順決定手段による前記描画対象に含まれる線分の描画順を揃える処理を実行するモードと、前記処理を実行しないモードとのいずれかを選択するモード設定手段をさらに含んでもよい。

本発明の実施の形態の一観点のレーザ照射装置は、レーザを照射するレーザ発振器と、前記レーザ発振器が照射するレーザの照射方向を制御する前記走査手段としての方向制御ミラーと、前記方向制御ミラーを駆動する方向制御モータと、前記描画命令に基づき、前記レーザ発振器の照射出力の制御、及び前記方向制御モータの駆動制御を行う、前記いずれかに記載の描画制御装置とを有する。

本発明の実施の形態の一観点の描画制御方法は、描画対象を描画するための描画情報に基づいて走査手段により媒体上の描画位置を走査することで前記媒体に該描画対象を描画する描画装置をコンピュータが制御するであって、前記コンピュータは、前記描画対象に含まれる線分の描画順を決定する描画順決定工程と、前記描画順を反映した描画命令を生成する描画命令生成工程とを実行し、前記描画順決定工程は、前記描画命令に含まれる描画順のうち、同一の描画対象についての前記描画順を揃える工程である。

本発明の実施の形態の一観点の描画制御プログラムは、コンピュータに、描画対象を描画するための描画情報に基づいて走査手段により媒体上の描画位置を走査することで前記媒体に該描画対象を描画する描画装置を制御する制御処理を実行させるための描画制御プログラムであって、前記コンピュータを、前記描画対象に含まれる線分の描画順を決定する描画順決定手段、及び前記描画順を反映した描画命令を生成する描画命令生成手段として機能させ、前記描画順決定手段は、前記描画命令に含まれる描画順のうち、同一の描画対象についての前記描画順を揃える。

本発明の実施の形態の一観点の描画制御プログラムを記録した記録媒体は、前記に記載の描画制御プログラムを記録したものである。

複雑な制御機構を用いることなく、描画における歪みを目立たなくした描画制御装置、レーザ照射装置、描画制御方法、描画制御プログラム、及びこれを記録した記録媒体を提供できる。

従来のレーザマーキング装置による描画の問題点を説明するための図である。 実施の形態１のレーザマーキング装置１００のハードウェア構成の一例を示す図である。 描画制御装置２０のハードウェア構成の一例を示す図である。 フォントデータ、座標データ、及び座標データに基づいて描画された文字の一例を表す図である。 描画順による文字の歪み方の相違を示す図である。 実施の形態１の描画制御装置２０の機能ブロックを示す図である。 （ａ）は、描画条件ＤＢ４４の一例を示す図であり、（ｂ）は、実施の形態１の描画制御装置２０で用いる描画順同一化対象ＤＢ４３の一例を示す図である。 実施の形態１の描画制御装置２０による描画制御処理を表すフローチャートである。 （ａ）は文字列の一例を示す図であり、（ｂ）は（ａ）に示す文字列の描画基点の一例を示す図である。 （ａ）は図９（ａ）に示す文字列の描画順の一例を示す図であり、（ｂ）は（ａ）とは異なる描画順の一例を示す図である。 実施の形態２の描画制御装置２２０の機能ブロックを示す図である。 実施の形態２の描画制御装置２２０による描画制御処理を表すフローチャートである。

以下、本発明の描画制御装置、レーザ照射装置、描画制御方法、描画制御プログラム、及びこれを記録した記録媒体を適用した実施の形態について説明する。

ここでは、「描画対象」なる文言は、文字、数字、記号、図形等の描画の対象を表すものとして用いる。また、「文字」とは、遍（へん）や旁（つくり）、又は、更にその一部等、文字の全体又は一部を表す文言として用いる。同様に、「数字」、「記号」、「図形」は、数字、記号、図形の全体又は一部を表す文言として用いる。

また、「線分」とは、文字等の描画対象に含まれ、描画対象を描画するために両端の座標が決まっている区間をいう。この線分は、直線の一部だけでなく、曲線の一部も含み、太さを有する。

また、「一筆部品」とは、描画が開始される位置から次に描画が終了される位置までに連続的に描画される一又は複数の線分を含むものとして用いる。例えば、レーザ照射で描画を行う場合は、レーザの１回の照射開始点から照射終了点までに描画される文字等の一画が一筆部品となる。

このため、文字、数字、記号、図形等の描画対象は、１以上の一筆部品を含み、一筆部品は、１以上の線分を含む。

なお、実施の形態の一筆部品（一画）は、従来のストロークフォントのストロークに対応するが、実施の形態の一筆部品は、レーザマーキング装置１００による文字の描画に最適化されるものであって、公的機関（例えば、日本規格協会、ＩＳＯ等）等が定める一画と同じであってもよいし異なっていてもよい。実施の形態のレーザマーキング装置１００は、レーザ光により媒体を発色させて一筆部品を描画するため、一筆部品を適切な形状に調整する。

また、「描画順」なる文言は、描画対象に含まれる線分を描画する順（線分をどちらの端部から描画するかという描画順も含む）と、文章等に含まれる複数の描画対象の各々を描画する順との２つの意味を有するものとして用いる。

［実施の形態１］
図２は、実施の形態１のレーザマーキング装置１００のハードウェア構成の一例を示す図である。

レーザマーキング装置１００は、レーザを照射する描画装置１０、及び、描画装置１０の描画を制御する描画制御装置２０を有する。描画装置１０は、レーザを照射するレーザ発振器１１、レーザの照射方向を変える方向制御ミラー１３、方向制御ミラー１３を駆動する方向制御モータ１２、光学レンズ１４、及び集光レンズ１５を含む。

レーザ発振器１１は、半導体レーザ（LD（Laser Diode））であるが、気体レーザ、固体レーザ、液体レーザ等でもよい。方向制御モータ１２は、方向制御ミラー１３の反射面の向きを２軸に制御する例えばサーボモータである。方向制御モータ１２と方向制御ミラー１３とによりガルバノミラーを構成する。光学レンズ１４は、レーザ光のスポット径を大きくするレンズであり、集光レンズ１５はレーザ光を収束させるレンズである。

リライタブル媒体５０は、１８０℃以上の温度に加熱して急冷することで発色し、１３０〜１７０℃の温度に加熱することで消色する書き換え可能な感熱媒体である。通常の感熱紙やサーマルリライタブル媒体は近赤外領域のレーザ光を吸収しないので、近赤外レーザ波長を発振するレーザ光源（半導体レーザや固体レーザのＹＡＧ等）を用いる場合は、感熱紙、サーマルリライタブル媒体にレーザ光を吸収する材料の添加や層を追加する必要がある。なお、書き換えとは、レーザ光で加熱して記録を行い、レーザ光又は温風、ホットスタンプ等で加熱して消去することである。また、書き換えができないサーマルペーパとは、加熱により消色が困難な感熱紙をいう。本実施の形態では、使用する媒体の例として、リライタブル媒体５０を使用した場合を説明するが、書き換えができないサーマルペーパ、プラスチック、金属等のように書き換えが可能でない媒体に対しても、好適に適用できる。

図３は、描画制御装置２０のハードウェア構成の一例を示す図である。図３は、主にソフトウェアによって描画制御装置２０を実装する場合のハードウェア構成図であり、コンピュータを実体としている。コンピュータを実体とせず描画制御装置２０を実現する場合、ＡＳＩＣ（（Application Specific Integrated Circuit））等の特定機能向けに生成されたＩＣを利用する。

描画制御装置２０は、ＣＰＵ３１、メモリ３２、ハードディスク３５、入力装置３６、ＣＤ−ＲＯＭドライブ３３、ディスプレイ３７及びネットワーク装置３４を有する。ハードディスク３５には、ストロークフォントの一連の文字のフォントデータを記憶するフォントデータＤＢ４１、フォントデータから重複を排除した描画命令を生成し描画装置１０を制御する文字描画プログラム４２、描画順同一化対象ＤＢ４３、及び描画条件ＤＢ４４が記憶されている。

ＣＰＵ３１は、ハードディスク３５から文字描画プログラム４２を読み出して実行し、後述する手順で、リライタブル媒体５０に文字を描画する。メモリ３２は、ＤＲＡＭ等の揮発性メモリで、ＣＰＵ３１が文字描画プログラム４２を実行する際の作業エリアとなる。

入力装置３６は、マウスやキーボード等の描画装置１０を制御する指示をユーザが入力するための装置である。リライタブル媒体５０に描画する文章又は図形（以下、文章等）や、文章等に含まれる描画対象のサイズ等を表す描画条件は、例えば、入力装置３６を介してユーザによって入力される。入力された描画条件は、描画条件ＤＢ４４として、例えば、ハードディスク３５に記憶される。描画条件には、文章等の中における各描画対象の位置、及びサイズ等を表すデータが含まれる。描画条件のデータ構造については図７を用いて後述する。

また、入力装置３６には、実施の形態１の描画制御装置２０による特定の描画対象に含まれる線分の描画順を揃える処理を実行するモード（実行モード）、又は当該処理を実行しないモード（非実行モード）を選択するための操作もユーザによって入力される。実行モードが選択された場合は、実行モードを実行する対象であることを表す対象フラグが設定される。この対象フラグは描画順同一化対象ＤＢ４３に記憶される。描画順同一化対象ＤＢ４３に記憶される対象フラグを含む描画順同一化対象データのデータ構造については図７を用いて後述する。

ディスプレイ３７は、例えば文字描画プログラム４２が指示する画面情報に基づき所定の解像度や色数で、ＧＵＩ（Graphical User Interface）画面を表示するユーザインターフェイスとなる。例えば、リライタブル媒体５０に描画する文字の入力欄が表示される。

ＣＤ−ＲＯＭドライブ３３は、ＣＤ-ＲＯＭ３８を脱着可能に構成され、ＣＤ−ＲＯＭ３８からデータを読み出し、また、記録可能な記録媒体にデータを書き込む際に利用される。フォントデータＤＢ４１、及び文字描画プログラム４２は、ＣＤ-ＲＯＭ３８に記憶された状態で配布され、ＣＤ-ＲＯＭ３８から読み出されてハードディスク３５にインストールされる。ＣＤ−ＲＯＭ３８は、この他、ＤＶＤ、ブルーレイディスク、ＳＤカード、メモリースティック（登録商標）、マルチメディアカード、ｘＤカード等、不揮発性のメモリで代用することができる。

ネットワーク装置３４は、ＬＡＮやインターネット等のネットワークに接続するためのインターフェイス（例えばイーサネット（登録商標）カード）であり、OSI基本参照モデルの物理層、データリンク層に規定されたプロトコルに従う処理を実行して、描画装置１０に文字コードに応じた描画命令を送信することを可能とする。フォントデータＤＢ４１、及び文字描画プログラム４２は、ネットワークを介して接続した所定のサーバからダウンロードすることができる。なお、ネットワーク経由でなく、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＩＥＥＥ１３９４、ワイヤレスＵＳＢ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ等で直接、描画制御装置２０と描画装置１０を接続してもよい。

リライタブル媒体５０に描画される描画対象の文字は、上述のように入力装置３６から入力され、例えばリスト状のデータとしてハードディスク３５に記憶されている。なお、リライタブル媒体５０に描画される描画対象である文字等を含む文章等や、文章等に含まれる描画対象のサイズは、描画条件を構成する。

文字は、ＵＮＩＣＯＤＥやＪＩＳコード等の文字コードで特定され、描画制御装置２０は文字コードに対応する文字のフォントデータをフォントデータＤＢ４１から読み出し、描画装置１０を制御するための描画命令を生成する際に用いる。また、描画制御装置２０は、描画順同一化対象ＤＢ４３に記憶された描画順同一化対象データを読み出し、描画順の決定の際に参照する。

また、描画対象の文字の文字コードは、入力装置３６から入力される場合と、予めハードディスク３５に記憶されている場合（ネットワーク経由で入力される場合を含む）とがある。

入力装置３６から入力される場合は、キーボードのキーを押下することで入力されるキーコードに対応した文字コード、又は、ＩＭＥ（Input Method Editor）が起動している場合にキーコードからＩＭＥが変換した文字コードが対象文字コード取得手段２５に入力される。また、ハードディスク３５に予め記憶されている場合は、例えば、宛先等の文字列がリスト状に記憶されているので、文字列の文字を指定する文字コードが読み出され、対象文字コード取得手段２５に入力される。

また、描画対象が数字の「１」のように、全て直線状の線分で構成されている場合は、各線分の座標を容易に抽出することができる。しかしながら、アウトラインフォントでは曲線をスケーラブルに描画できるように、例えばベジェ曲線のような曲線で描画できるようになっている。曲線で描画されていると、線分間の距離の算出が複雑になるので、曲線を含む描画対象であっても直線状の線分に変換して描画することが好適になる。

そこで、実施の形態１の描画制御装置２０は、フォントデータが曲線を含む場合、曲線部分を直線に変換し、各直線の線分の座標を検出する。なお、文字が曲線を含む場合、フォントデータには曲線制御用のデータが含まれているので、その文字が曲線を含むか否かはフォントデータから判定される。

図４は、フォントデータ、座標データ、及び座標データに基づいて描画された文字の一例を表す図である。図４（ａ）は、描画情報としてのフォントデータの一例を示す。図４（ａ）のフォントデータはアルファベットの「ｒ」という文字のフォントデータを示し、４つの線分で定義するためのデータを含む。フォントデータは、各線分の端点の座標と、描画順を有する。フォントデータに含まれる端点の座標は、文字をビットマップに配置した場合のビットマップの所定画素を原点に指定されている。

ストロークフォントをレーザ等で描画する場合、座標だけではレーザを照射しながら移動するのか、レーザを照射しないで移動するのかを判別できない。このため、ストロークフォントのフォントデータには、レーザの描画開始位置（人間が書くとすると筆をおろす位置）と移動命令、レーザの描画終了位置（人間が書くとすると筆を上げる位置）と移動命令が含まれている。

図４（ａ）では、「ｍ」はレーザの描画開始位置とその座標までの移動命令を示し、「ｄ」は描画終了位置とその座標までの移動命令を示す。従って、「ｍ」は筆を上げて移動することを意味し、「ｄ」は筆を下ろして移動することを意味する。このように、フォントデータは、座標による文字の形状、描画の順番、描画の方向（図では矢印を有する線分）を規定し、「ｍ」と「ｄ」によりレーザ照射の有無を規定する。すなわち、一以上の連続した「ｄ」に対応づけられた座標により表される線分が一筆部品である。

従って、図４（ａ）に示す描画情報としてのフォントデータは、座標（１００，５００）から座標（１００、５０）まで線分が描かれ、座標（１００，５０）から座標（１２０、２２０）までは線分を描かずに移動し、座標（１２０、２２０）から座標（２３０、５００）まで線分が描かれ、座標（２３０、５００）から座標（３００、５００）まで線分が描かれ、さらに、座標（３００、５００）から座標（４００、４５０）まで線分が描かれることを表す。

一方、描画される文字の形状は、線分を指定する２点の座標が線分の数だけあれば特定できることになる。図４（ｂ）は、媒体に実際に描画される文字（ここでは「ｒ」）を構成する各線分の座標の一例を示す。図４（ｂ）は、媒体に描画対象を描画する描画位置を表すデータとしての座標データを示しており、描画情報としてのフォントデータに基づき文字の大きさを２倍に拡大した場合の座標データを表す。ストロークフォントは、アウトラインフォントようにスケーラブルフォントの一種なので、例えば、リライタブル媒体５０に描画する際の文字の大きさを指定できるようになっている。

ストロークフォントの文字の大きさの調整方法はいくつか知られているが、ここでは説明のため単にフォントデータの座標をそれぞれ２倍にした。例えば文字の中心からの距離に応じて線分の座標を調整してもよい。

アルファベットの「ｒ」のように４つの線分を含む文字の場合、線分の座標は４組となる。図４（ｂ）に示す[０]〜[３]は、各線分の描画順を示し、描画順の右側に続く４つの数字のうち、最初の２つの数値は線分の始点の座標を表し、残りの（右側の）２つの数値は線分の終点の座標を表す。

図４（ｂ）に示す描画位置を表すデータとしての座標データを用いると、描画対象である「ｒ」は、図４（ｃ）に示すように、点Ａ→点Ｂ、点Ｃ→点Ｄ→点Ｅ→点Ｆの順に描画される。

図５は、描画順による文字の歪み方の相違を示す図である。図５（ａ）は、描画したい数字「９」を示し、（ｂ）、（ｃ）は相異なる描画順によって実際に描画される数字「９」を示す。なお、図５（ｂ）、（ｃ）では、実線は実際に描画される数字を示し、破線は座標データによって表される歪みのない数字を示し、グレーの矢印は描画順を示す。

例えば、描画対象が図５（ａ）に示す数字の「９」のように、比較的曲率の大きい曲線で構成される場合は、レーザマーキング装置１００の方向制御モータ１２と方向制御ミラー１３の追従遅れにより、図５（ｂ）に示す描画順（１）と、図５（ｃ）に示す描画順（２）とで、描画される数字「９」の歪み方が異なる。

文字等の描画対象の描画順は、複数の描画対象を含む文章を描画する際に、文章全体として効率良く描画を行えるように工夫されている。このため、一般的には、同じ文字でも、文章の中における位置によって、図５（ｂ）、（ｃ）に示すように描画順が異なる場合がある。

しかしながら、例えば、上述のように描画順が異なることによって歪み方が異なる描画対象が複数含まれている文章をサーマルリライタブル媒体に描画する場合に、描画順が揃っていないと、同じ文字であるのに歪み方の相違により形状が異なってしまい、見栄えが悪くなる、あるいは、見難くなる可能性がある。

実施の形態１の描画制御装置は、同一の文字等の描画順を揃えることにより、見易い文章等を描画する。

次に、図６を用いて実施の形態１の描画制御装置の機能ブロックについて説明する。

図６は、実施の形態１の描画制御装置２０の機能ブロックを示す図である。各ブロックをソフトウェアで実現する場合、各ブロックはＣＰＵ３１が文字描画プログラム４２を実行することで実現される。

描画制御装置２０は、描画位置決定手段２１、モード設定手段２２、描画順決定手段２３、描画命令生成手段２４、対象文字コード取得手段２５、フォントデータ取得手段２６、描画条件取得手段２７、描画順同一化対象種別データ取得手段２８、及び描画順同一化対象サイズデータ取得手段２９を含む。

描画位置決定手段２１は、フォントデータ取得手段２６によってフォントデータＤＢ４１から読み出されるフォントデータと、描画条件取得手段２７によって描画条件ＤＢ４４から読み出される描画条件とに基づいて、描画対象をリライタブル媒体５０に描画する描画位置である座標データを決定する。なお、描画条件には、文章等の中における各描画対象の位置、及びサイズ等を表すデータが含まれる。描画条件を表すデータについては図７を用いて後述する。

モード設定手段２２は、実施の形態１の描画制御装置２０による特定の描画対象の描画順を揃える処理を実行する実行モードを設定するための処理手段である。ユーザによって実行モードが選択された場合は、実行モードが選択されたことを表す対象フラグが描画順同一化対象ＤＢ４３に設定されている。このため、モード設定手段２２は、描画順同一化対象ＤＢ４３に設定された対象フラグに基づき、実行モード又は非実行モードに設定する。

描画順決定手段２３は、描画対象に含まれる線分を描画する描画順と、文章等に含まれる複数の描画対象の各々を描画する描画順との両方の描画順を決定する。

描画命令生成手段２４は、描画位置決定手段２１によって決定される座標データと、描画順決定手段２３によって決定される描画順とを反映した描画命令を生成する。生成された描画命令は、描画装置１０に入力され、この結果、ユーザによって入力装置３６に入力された文章等を表す描画対象が描画装置１０によってリライタブル媒体５０に描画される。

対象文字コード取得手段２５は、ユーザによって入力装置３６に入力された文章等に含まれる描画対象の文字コードを取得する。

フォントデータ取得手段２６は、対象文字コード取得手段２５によって取得された文字コードに基づいてフォントデータＤＢ４１を参照し、文字コードに対応づけられたフォントデータを読み出す。

描画条件取得手段２７は、リライタブル媒体５０に描画する描画対象である文字等を含む文章等や、文章等に含まれる描画対象のサイズの条件を表す描画条件をハードディスク３５に記憶された描画条件ＤＢ４４から取得する。

描画順同一化対象種別データ取得手段２８は、描画順を揃える対象として指定されている描画対象の種別を表す文字コード（例えば、ＪＩＳコード）を描画順同一化種別格納手段としての描画順同一化対象ＤＢ４３から取得する。

描画順同一化対象サイズデータ取得手段２９は、描画順を揃える対象として指定されている描画対象の判定基準サイズを表す判定基準サイズデータを描画順同一化対象ＤＢ４３から取得する。ここで、判定基準サイズとは、描画順を揃える処理を行うか否かを判定する閾値となるサイズである。

なお、描画対象の判定基準サイズは、すべての描画対象について一律に決められていてもよく、平仮名、片仮名、漢字、数字、アルファベット、記号、図形等にグループ分けしてグループ毎に決められていてもよく、あるいは、各描画対象について決められていてもよい。

図７（ａ）は、描画条件ＤＢ４４の一例を示す図であり、図７（ｂ）は、実施の形態１の描画制御装置２０で用いる描画順同一化対象ＤＢ４３の一例を示す図である。

図７（ａ）に示すように、描画条件ＤＢ４４は、描画対象の種別を特定するための文字コードの一例としてのＪＩＳコード、文章等を表す描画対象の各々が配置される位置（ｘ、ｙ座標）を表す位置データ、及びサイズを表すデータを含む。描画対象の位置を示す座標値は、例えば、描画対象が配置される領域の左上の点の座標である。

また、図７（ｂ）に示すように、描画順同一化対象ＤＢ４３に記憶される描画順同一化対象データは、テーブル形式のデータであり、文字コード、対象フラグ、及び判定基準サイズデータを含む。ここでは、文字コードとして、描画対象の種別を特定するための文字コードの一例としてのＪＩＳコードを用いる例を示す。対象フラグは、各描画対象が線分の描画順を揃える対象になっているか否かを示すフラグである。また、判定基準サイズデータは、対象フラグが設定されている描画対象に対して描画順を揃える処理を行うか否かを判定する閾値となる判定基準サイズを表す。

対象フラグが"１"に設定されている描画対象は、線分の描画順を揃える対象になっている描画対象であり、対象フラグが"０" に設定されている描画対象は、線分の描画順を揃える対象になっていない描画対象である。実施の形態１の描画順同一化対象ＤＢ４３の対象フラグが"１"に設定される描画対象は、描画対象に含まれる線分の曲率が所定値以上の描画対象である。

なお、ＪＩＳコード、描画対象のサイズ、及び判定基準サイズデータとして、アルファベットと数字を組み合わせた記号を示すが、実際の描画制御装置では具体的なコード番号、描画対象のサイズ、及び判定基準サイズを表す数値が与えられる。

図８は、実施の形態１の描画制御装置２０による描画制御処理を表すフローチャートである。

まず、描画位置決定手段２１は、フォントデータ取得手段２６によってフォントデータＤＢ４１から読み出されるフォントデータと、描画条件取得手段２７によって描画条件ＤＢ４４から読み出される描画条件とに基づいて、描画対象をリライタブル媒体５０に描画する描画位置である座標データを決定する（ステップＳ１）。

このステップＳ１の処理に際し、フォントデータ取得手段２６は、対象文字コード取得手段２５によって取得された文字コードに基づいてフォントデータＤＢ４１を参照し、文字コードに対応づけられたフォントデータを読み出す。そして、描画位置決定手段２１は、フォントデータ取得手段２６によってフォントデータＤＢ４１から読み出されるフォントデータと、描画条件取得手段２７によって描画条件ＤＢ４４から読み出される描画条件に含まれるサイズのデータとに基づいて、描画対象をリライタブル媒体５０に描画する描画位置である座標データを決定する。以上により、ステップＳ１の処理が行われる。

例えば、図９（ａ）に示すような文字列を描く場合は、図９（ｂ）に示すように描画基点（例えば、左上の点を基点とし、基点の座標値は（ｘ０，ｙ０）とする）を設定し、描画条件に含まれる文字サイズ等から、描画対象に含まれる各線分を描画する位置を表す座標データを決定する。

次に、描画順決定手段２３は、描画するすべての描画対象の各々を描画する描画順を決定する（ステップＳ２）。描画する全ての描画対象は、描画条件取得手段２７がハードディスク３５内の描画条件ＤＢ４４に記憶される描画条件から文章等を表すデータを取得し、描画順決定手段２３に受け渡す。描画順決定手段２３は、空走距離が短くなり、かつ、全体の描画時間を短縮できるように、すべての描画対象の各々を描画する順序を決定する。

例えば、図１０（ａ）に示す描画順１のように、１〜２行目の全てにわたって文字コードの格納順（左から右に上から下に向かう順）ではなく、図１０（ｂ）に示すように２行目は右から左に描画する描画順２の方が、図１０（ａ）に矢印Ａで示す分を空走せずに済むため、空想距離が短くなる。ステップＳ２では、描画順決定手段２３は、例えば、図１０（ｂ）に示す要領で空走距離が短くなり、かつ、全体の描画時間を短縮できるように、すべての描画対象の各々を描画する順序を決定する。なお、ステップＳ２で決定する描画順は、複数の描画対象の各々を描画する順序であり、各描画対象に含まれる線分を描画する描画順については、後に説明する工程で決定する。

次に、モード設定手段２２は、描画順同一化対象ＤＢ４３に設定されている対象フラグを読み出し、対象フラグに基づき、実行モードが設定されているか否かを判定する（ステップＳ３）。実施の形態１の描画制御装置２０では、実行モードが設定されているか否かの判定は、描画対象毎に行われる。

ステップＳ３において実行モードが選択されていると判定された場合は、描画順決定手段２３は、ステップＳ３で実行モードが選択されていると判定された描画対象が描画順を揃える対象として指定されているか否かを判定する（ステップＳ４）。ステップＳ４の処理は、描画順同一化対象種別データ取得手段２８によって、描画順同一化対象ＤＢ４３から取得された描画対象の種別を表す文字コード（例えば、ＪＩＳコード）に基づいて判定が行われる。

ステップＳ４において対象であると判定された場合は、描画順決定手段２３は、ステップＳ４で対象と判定された描画対象が描画順を揃える対象として指定されている判定基準サイズ以下であるか否かを判定する（ステップＳ５）。ステップＳ５の処理は、描画順同一化対象サイズデータ取得手段２９によって描画順同一化対象ＤＢ４３から取得された判定基準サイズを表すデータと、描画条件取得手段２７によって描画条件ＤＢ４４から読み出される描画条件に含まれるサイズとを比較することによって行われる。描画対象のサイズが描画順同一化対象ＤＢ４３に記憶された判定基準サイズ以下である場合は、描画装置１０の追従遅れにより、描画における歪みが大きくなるため、描画順を揃える対象とするものである。

ステップＳ５において対象であると判定された場合は、描画順決定手段２３は、描画対象の描画順を予め定められた描画順に決定する（ステップＳ６Ｙ）。例えば、描画対象が数字の「９」である場合に、予め図５（ｃ）に示す描画順が指定されている場合は、たとえ空走時間が長くなる場合であっても、図５（ｃ）に示す描画順に決められる。

ステップＳ６Ｙの処理が終了すると、描画順決定手段２３は、すべての描画対象について、各々の描画対象に含まれる線分の描画順を決定する処理が終了したか否かを判定する（ステップＳ７）。ステップＳ７の処理は、例えば、ステップＳ２において描画順が決定されたすべての描画対象についての処理が終了したか否かを判定することによって行われる。

ステップＳ７において、描画順決定手段２３がすべての描画対象についての処理が終了したと判定した場合は、描画命令生成手段２４は、描画命令を生成する（ステップＳ８）。

次いで、描画制御装置２０により、描画命令に基づいて描画装置１０が駆動される（ステップＳ９）。これにより、所望の描画がリライタブル媒体５０に行われる。

以上により、一連の処理が終了する。

なお、ステップＳ３でＮｏと判定された場合は、その描画対象は実行モードによって線分の描画順が揃えられる描画対象ではなく、また、ステップＳ４、Ｓ５のうちのいずれかのステップにおいて、Ｎｏと判定された場合は、描画対象が線分の描画順を揃えるために指定された描画対象ではない場合であるため、フローはステップＳ６Ｎに進行し、線分の描画順が描画時間を優先した描画順に決定される（ステップＳ６Ｎ）。ステップＳ６Ｎの処理が終了すると、フローはステップＳ７に進行する。

また、ステップＳ７において、すべての描画対象についての処理が終了していないと判定された場合は、フローはステップＳ３にリターンし、次に描画順が早い描画対象について実行モードが設定されているか否かが判定される。

以上、実施の形態１の描画制御装置２０によれば、予め指定された種別とサイズに合致する描画対象については、その描画対象に含まれる線分の描画順が揃えられる。このため、描画装置１０の追従遅れが生じても、指定された同一の描画対象については形状が揃うため、複雑な制御機構を用いることなく、描画における歪みを目立たなくすることができる。

例えば、図９（ａ）に示すように、１行目に「７９年生まれの」と描画し、２行目に「１９人の音楽家」と描画する場合は、１行目の「９」と２行目の「９」の描画順が揃えられるため、同一の描画対象についての歪みが揃えられ、描画における歪みを目立たなくなる。

以上では、レーザを用いた描画装置１０を制御する形態について説明したが、実施の形態１の描画制御装置２０は、Ｘ−Ｙプロッタのように２軸方向にヘッド等を走査する描画装置に適用することが可能である。これは、２軸方向にヘッド等を走査する際に、レーザマーキング装置と同様に、追従遅れによる描画対象の歪みが生じるからである。

また、以上では、ステップＳ６Ｙにおいて決定する描画順を予め定めた描画順に決定する形態について説明したが、線分の描画順の決定の仕方は、これに限られない。例えば、線分の描画順を揃える対象となるすべての描画対象以外の描画順を決定してから、トータルの描画時間が最短となるように、最後に線分の描画順を揃える対象となるすべての描画対象に含まれる線分の描画順を決定してもよい。具体的には、例えば、図９（ａ）の１行目と２行目の「９」以外のすべての描画対象の描画順を決定してから、最後に、１行目と２行目のすべての描画対象を描画するのに要するトータルの描画時間が最短になるように、１行目と２行目の「９」の描画順を揃えるようにしてもよい。

また、以上では、線分の描画順を揃える描画対象を予め描画順同一化対象種別データに指定した形態について説明したが、描画順同一化対象種別データで指定する描画対象は、例えば、描画開始位置から次の描画終了位置までに連続的に描画される一又は複数の線分を含む一筆部品の数が所定数以下の描画対象に設定してもよい。

［実施の形態２］
実施の形態２の描画制御装置２２０は、実施の形態１の描画制御装置２０のように予め描画順同一化対象種別データ、及び描画順同一化対象サイズデータで指定された描画対象について、線分の描画順を揃えるのではなく、相連続する線分同士の方向変化度合が所定度合い以上である場合に、その線分を含む描画対象の描画順を揃える点が異なる。

以下では、相違点を中心に説明を行うこととし、実施の形態１の描画制御装置２０と同一の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。

図１１は、実施の形態２の描画制御装置２２０の機能ブロックを示す図である。各ブロックをソフトウェアで実現する場合、各ブロックはＣＰＵ３１が文字描画プログラム４２を実行することで実現される。

描画制御装置２２０は、描画位置決定手段２１、モード設定手段２２、描画命令生成手段２４、対象文字コード取得手段２５、フォントデータ取得手段２６、描画条件取得手段２７、方向変化度合演算手段２２１、方向変化度合判定手段２２２、及び描画順決定手段２２３を含む。

方向変化度合演算手段２２１は、描画情報であるフォントデータ、又は描画位置である座標データに基づき、描画対象に含まれる相連続する線分同士の方向変化度合を演算する。

ここで、相連続する線分同士とは、２つの線分がそれぞれ有する２つの端点のうちの一方が共通の線分（すなわち、互いに連続的に接続されている２つの線分）をいうこととする。

なお、実施の形態１と同様に、フォントデータは、対象文字コード取得手段２５によって取得された文字コードに基づいてフォントデータＤＢ４１をフォントデータ取得手段２６が参照することによって読み出される。また、座標データは、フォントデータ取得手段２６によってフォントデータＤＢ４１から読み出されるフォントデータと、描画条件取得手段２７によって描画条件ＤＢ４４から読み出される描画条件とに基づいて、描画位置決定手段２１によって決定される。

方向変化度合判定手段２２２は、方向変化度合演算手段２２１によって演算される方向変化度合が所定度合以上であるか否かを判定する。この判定の閾値となる所定の方向変化度合は、例えば、ユーザによって入力装置３６を介して設定されており、メモリ３２又はハードディスク３５に記憶されている。

描画順決定手段２２３は、方向変化度合判定手段２２２によって方向変化度合が所定度合以上であると判定された相連続する線分を含む描画対象について、その描画対象に含まれる線分の描画順を揃える処理を実行する。線分の描画順を揃える手法自体は、実施の形態１における手法と同一である。

図１２は、実施の形態２の描画制御装置２２０による描画制御処理を表すフローチャートである。ステップＳ２１〜Ｓ２３の処理は、図８に示す実施の形態１におけるステップＳ１〜Ｓ３の処理と同一であるため説明を省略する。

ステップＳ２３において実行モードが選択されていると判定された場合は、方向変化度合演算手段２２１は、描画情報であるフォントデータ、又は描画位置である座標データに基づき、描画対象に含まれる相連続する線分同士の方向変化度合を演算する（ステップＳ２４）。

次いで、方向変化度合判定手段２２２は、方向変化度合演算手段２２１によって演算される方向変化度合が所定度合以上であるか否かを判定する（ステップＳ２５）。所定度合以上であるか否かを判定するのは、所定度合以上である場合は、線分同士の方向変化度合が比較的大きい場合であり、描画装置１０の追従遅れによって描画に比較的大きな歪みが生じる可能性が高くなるからである。

ステップＳ２５において、方向変化度合が所定度合い以上であると判定された場合は、描画順決定手段２２３は、方向変化度合判定手段２２２によって方向変化度合が所定度合以上であると判定された相連続する線分を含む描画対象について、その描画対象に含まれる線分の描画順を予め定められた描画順に決定する（ステップＳ２６Ｙ）。例えば、描画対象が数字の「９」である場合に、予め図５（ｃ）に示す描画順が指定されている場合は、たとえ空走時間が長くなる場合であっても、図５（ｃ）に示す描画順に決められる。

ステップＳ２６Ｙの処理が終了すると、描画順決定手段２２３は、すべての描画対象について、各々の描画対象に含まれる線分の描画順を決定する処理が終了したか否かを判定する（ステップＳ２７）。ステップＳ２７の処理は、例えば、ステップＳ２２において描画順が決定されたすべての描画対象についての処理が終了したか否かを判定することによって行われる。

ステップＳ２７において、描画順決定手段２２３がすべての描画対象についての処理が終了したと判定した場合は、描画命令生成手段２４は、描画命令を生成する（ステップＳ２８）。

次いで、描画制御装置２０により、描画命令に基づいて描画装置１０が駆動される（ステップＳ２９）。これにより、所望の描画がリライタブル媒体５０に行われる。

以上により、一連の処理が終了する。

なお、ステップＳ２３でＮｏと判定された場合は、その描画対象は実行モードによって線分の描画順が揃えられる描画対象ではなく、また、ステップＳ２５でＮｏと判定された場合は、描画対象が所定度合い以上の方向変化度合を有する相連続する線分を含まず、線分の描画順を揃えるために指定された描画対象ではない場合であるため、フローはステップＳ２６Ｎに進行し、線分の描画順が描画時間を優先した描画順に決定される（ステップＳ２６Ｎ）。ステップＳ２６Ｎの処理が終了すると、フローはステップＳ２７に進行する。

また、ステップＳ２７において、すべての描画対象についての処理が終了していないと判定された場合は、フローはステップＳ２３にリターンし、次に描画順が早い描画対象について実行モードが設定されているか否かが判定される。

以上、実施の形態２の描画制御装置２２０によれば、方向変化度合が所定度合い以上の相連続する線分を含む描画対象については、その描画対象に含まれる線分の描画順が揃えられる。このため、描画装置１０の追従遅れが生じても、指定された同一の描画対象については形状が揃うため、複雑な制御機構を用いることなく、描画における歪みを目立たなくすることができる。

以上、本発明の例示的な実施の形態の描画制御装置、レーザ照射装置、描画制御方法、描画制御プログラム、及びこれを記録した記録媒体について説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。

１０ 描画装置
１１ レーザ発振器
１２ 方向制御モータ
１３ 方向制御ミラー
１４ 光学レンズ
１５ 集光レンズ
２０、２２０ 描画制御装置
２１ 描画位置決定手段
２２ モード設定手段
２３、２２３ 描画順決定手段
２４ 描画命令生成手段
２５ 対象文字コード取得手段
２６ フォントデータ取得手段
２７ 描画条件取得手段
２８ 描画順同一化対象種別データ取得手段
２９ 描画順同一化対象サイズデータ取得手段
３１ ＣＰＵ
３２ メモリ
３３ ＣＤ−ＲＯＭドライブ
３４ ネットワーク装置
３５ ハードディスク
３６ 入力装置
３７ ディスプレイ
３８ ＣＤ−ＲＯＭ（記憶媒体）
４１ フォントデータＤＢ
４２ 文字描画プログラム
４３ 描画順同一化対象ＤＢ
４４ 描画条件ＤＢ
５０ リライタブル媒体
１００ レーザマーキング装置
２２１ 方向変化度合演算手段
２２２ 方向変化度合判定手段

特開２００４−９００２６号公報 特開２００４−３４１３７３号公報

Claims (13)

1. 描画対象を描画するための描画情報に基づいて走査手段により媒体上の描画位置を走査することで前記媒体に該描画対象を描画する描画装置を制御する描画制御装置であって、
   前記描画対象に含まれる線分の描画順を決定する描画順決定手段と、
   前記描画順を反映した描画命令を生成する描画命令生成手段と
   を含み、
   前記描画順決定手段は、前記描画命令に含まれる描画順のうち、同一の描画対象についての前記描画順を揃える、描画制御装置。
2. 前記描画情報に基づき、前記媒体に前記描画対象を描画する描画位置を決定する描画位置決定手段を更に含み、
   前記描画命令生成手段は、前記描画位置及び前記描画順を反映した描画命令を生成する、
   請求項１に記載の描画制御装置。
3. 前記描画順決定手段は、前記描画対象に含まれる線分の描画順に加えて、前記描画対象が複数ある場合における当該複数の描画対象の各々を描画する描画順を決定する、請求項１又は２に記載の描画制御装置。
4. 前記線分の描画順を揃える前記描画対象の種別を格納した描画順同一化種別格納手段をさらに含み、
   前記描画順決定手段は、前記描画順同一化種別格納手段に格納された種別の前記描画対象に含まれる前記線分の前記描画順を揃える、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の描画制御装置。
5. 前記描画順同一化種別格納手段に格納される前記描画対象の種別は、描画開始位置から次の描画終了位置までに連続的に描画される一又は複数の前記線分を含む一筆部品の数が所定数以下の描画対象である、請求項４に記載の描画制御装置。
6. 前記描画順同一化種別格納手段に格納される前記描画対象の種別は、前記描画対象に含まれる線分の曲率が所定値以上の描画対象である、請求項４に記載の描画制御装置。
7. 前記描画順決定手段は、描画サイズが所定サイズ以下の前記描画対象について、前記描画対象に含まれる前記線分の前記描画順を揃える、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の描画制御装置。
8. 前記描画情報又は前記描画位置に基づき、前記描画対象に含まれる相連続する線分同士の方向変化度合を演算する方向変化度合演算手段と、
   前記方向変化度合演算手段によって演算される前記方向変化度合が所定度合以上であるか否かを判定する方向変化度合判定手段と
   をさらに含み、
   前記描画順決定手段は、前記方向変化度合判定手段によって前記方向変化度合が所定度合以上であると判定された前記相連続する線分を含む描画対象について、当該描画対象に含まれる線分の描画順を揃える、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の描画制御装置。
9. 前記描画順決定手段による前記描画対象に含まれる線分の描画順を揃える処理を実行するモードと、前記処理を実行しないモードとのいずれかを選択するモード設定手段をさらに含む、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の描画制御装置。
10. レーザを照射するレーザ発振器と、
    前記レーザ発振器が照射するレーザの照射方向を制御する前記走査手段としての方向制御ミラーと、
    前記方向制御ミラーを駆動する方向制御モータと、
    前記描画命令に基づき、前記レーザ発振器の照射出力の制御、及び前記方向制御モータの駆動制御を行う、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の描画制御装置と
    を有する、レーザ照射装置。
11. 描画対象を描画するための描画情報に基づいて走査手段により媒体上の描画位置を走査することで前記媒体に該描画対象を描画する描画装置をコンピュータが制御する描画制御方法であって、
    前記コンピュータは、
    前記描画対象に含まれる線分の描画順を決定する描画順決定工程と、
    前記描画順を反映した描画命令を生成する描画命令生成工程と
    を実行し、
    前記描画順決定工程は、前記描画命令に含まれる描画順のうち、同一の描画対象についての前記描画順を揃える工程である、描画制御方法。
12. コンピュータに、描画対象を描画するための描画情報に基づいて走査手段により媒体上の描画位置を走査することで前記媒体に該描画対象を描画する描画装置を制御する制御処理を実行させるための描画制御プログラムであって、
    前記コンピュータを
    前記描画対象に含まれる線分の描画順を決定する描画順決定手段、及び
    前記描画順を反映した描画命令を生成する描画命令生成手段
    として機能させ、
    前記描画順決定手段は、前記描画命令に含まれる描画順のうち、同一の描画対象についての前記描画順を揃える、描画制御プログラム。
13. 請求項１２に記載の描画制御プログラムを記録した記録媒体。