JP6388489B2 - 表面加工用データ作成方法および装置 - Google Patents

Description

この発明は、表面加工用データ作成方法および装置に関するものである。

例えば、自動車などの車両には、車室内の前部にインストルメントパネルなどの樹脂製の車室内装パネルが設けられている。そして、このような車室内装パネルの表面に対して、例えば、皮革貼り調のような装飾効果を与えるために、微細な凹凸模様（シボ模様）を付けることが行われている。

このようなシボ模様は、成形された車室内装パネルを金型から取り出す時に、カジリなどによる製品不良が発生しないように、型抜き方向に対する角度（即ち、抜き勾配）を部分的に調整する必要がある。

上記したようなシボ模様は、従来、金型の表面をエッチング加工することによって形成していた。しかし、近年、金型の表面をレーザー加工機で加工することによってシボ模様を形成することが行われるようになりつつある（例えば、特許文献１参照）。そして、レーザー加工機でシボ模様を加工するためには、加工用データを作成する必要がある。

そのために、上記した特許文献１では、３次元ＣＡＤソフトで設計した製品表面形状データを、ポリゴン化（即ち、製品表面の立体形状を微小な多角形に分割）し、ポリゴン化された製品表面形状データ（ポリゴンデータまたはポリゴンメッシュデータ）に対し、色濃度によってシボ深さを表わすようにしたシボ模様の画像であるテクスチュアデータを貼付けてレーザー加工機のための基本的な加工用データを作成するようにしている。

更に、テクスチュアデータの色濃度を利用して、上記ポリゴンデータを変形することにより、抜き勾配を考慮した凹凸形状を有する加工用データ（ポリゴンデータ）を作成するようにしている。

特開２０１０−２３８２１５号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された表面加工用データ作成手段には、以下のような問題があった。
即ち、ポリゴンデータそのものを、抜き勾配を考慮した凹凸形状を有する形に変形（または、ポリゴンの頂点を移動）するようにしていたため、複雑で難しい計算処理が必要となり、処理すべきデータ量が多くなってしまう。よって、データ処理に時間がかかると共に、装置負担が大きくなるという問題があった。

そこで、本発明は、上記した問題点を解決することを、主な目的としている。

上記課題を解決するために、本発明の表面加工用データ作成方法は、
ポリゴンメッシュ化部が、表面にシボ模様を形成しようとする製品の製品表面形状データをポリゴンメッシュに置換するポリゴンメッシュ化処理を行うステップと、
テクスチュアマッピング部が、色濃度によってシボ深さを表わすようにした前記シボ模様の画像であるテクスチュアデータを、前記ポリゴンメッシュに関連付けるテクスチュアマッピング処理を行うステップと、
抜き勾配算出部が、前記ポリゴンメッシュに関連付けされた前記テクスチュアデータにおける各画素のポリゴンメッシュまたは製品表面上の位置を特定して、特定した位置における法線方向と、金型の型抜き方向とから、各画素についての抜き勾配を算出する抜き勾配算出処理を行うステップと、
調整係数算出部が、各画素についての抜き勾配を、型抜き時に製品と金型とが干渉しないように調整するための調整係数を、予め定めた計算式を用いて算出する調整係数算出処理を行うステップと、
最終色濃度値算出部が、前記テクスチュアデータの各画素につき、前記色濃度に、前記調整係数を乗じて最終色濃度値を算出する最終色濃度値算出処理を行うステップと、
修正テクスチュアデータ生成部が、各画素ごとの最終色濃度値を前記テクスチュアデータに付加して、抜き勾配を考慮した修正テクスチュアデータを生成する修正テクスチュアデータ生成処理を行うステップと、からなることを特徴とする。

本発明によれば、上記構成によって、以下のような作用効果を得ることができる。
即ち、上記したポリゴンメッシュ化部と、テクスチュアマッピング部と、抜き勾配算出部と、調整係数算出部と、最終色濃度値算出部と、修正テクスチュアデータ生成部が、ポリゴンメッシュ化処理と、テクスチュアマッピング処理と、抜き勾配算出処理と、調整係数算出処理と、最終色濃度値算出処理と、修正テクスチュアデータ生成処理と、を順番に行うことにより、最終的に、抜き勾配を考慮した色濃度に調整された修正テクスチュアデータ（加工用データ）を得ることができる。これにより、テクスチュアデータを容易に抜き勾配を考慮したものに変換することができる。
よって、ポリゴンメッシュに関連付けたテクスチュアデータの色濃度を高さ情報として加工することができるレーザー加工機であれば、ポリゴンメッシュは変形せずに、テクスチュアデータを修正テクスチュアデータに置き換えるだけで簡単に抜き勾配を考慮したシボ模様の加工を行うことが可能となる。これにより、シボ模様を凹凸形状と捉えて凹凸形状に沿った加工を行うのではなく、シボ模様を色濃度で捉えて色濃度に応じたレーザー加工を行うことが可能となり、加工が容易となる。
しかも、基本的な処理内容は、テクスチュアデータの色濃度を、抜き勾配を考慮して修正するだけなので、複雑で難しい計算処理が不要となって、処理すべきデータ量が格段に少なくなり、少ない装置負担で短時間のうちに修正テクスチュアデータを得ることが可能となる。そして、上記修正テクスチュアデータを用いて抜き勾配を考慮したシボ模様の加工を行うことにより、型抜き時のカジリを抑制して、連続的で見栄えが良く、違和感のないシボ模様を有する品質の高い製品を得ることができる。

本実施の形態の実施例にかかる製品の表面形状の一例を示す斜視図である。 図１の製品にシボ模様を形成した側面図である。 図２の製品を成形する金型を示す側面図である。 図３の型抜き状態を示す側面図である。 図４のカジリを生じる部分の拡大図である。 抜き勾配を考慮した凹凸形状を有する製品および金型を示す側面図である。 図５と同じ部分の拡大図である。 抜き勾配の説明図である。 表面加工用データ作成装置の構成図である。 ポリゴンメッシュ化処理を示す概略図である。（ａ）は処理前、（ｂ）は処理後である。 ３角形状のシボ模様と対応させたテクスチュアデータを示す図である。 テクスチュアマッピング処理を示す概略図である。（ａ）は処理前、（ｂ）は処理後、（ｃ）は修正後である。 調整係数を示すグラフである。横軸は抜き勾配、縦軸は調整係数である。 ３角形状のシボ模様と対応させた修正テクスチュアデータを示す図である。 表面加工用データ作成方法を示すフローチャートである。 別のテクスチュアデータで修正テクスチュアデータを求める場合のフローチャートである。

以下、本実施の形態を、図面を用いて詳細に説明する。
図１〜図１６は、この実施の形態を説明するためのものである。

例えば、図１に示すような形状をした樹脂製の製品１の表面（この場合には、凹曲面部分など）に対し、図２に示すような、微細な凹凸形状を有するシボ模様２を形成する。この場合、製品１の表面（凹曲面）に対して、垂直な方向（面の各部における法線方向）にシボ模様２が向くようにする。これは、シボ模様２を法線方向以外の方向へ向けて形成すると、シボ模様２の形状が崩れてしまうため、例えば、製品１の表面に皮革貼り加工を施したような感じが出せなくなるからであり、また、仕上がりが極めて不自然なものとなるからである。

そして、図３に示すように、（法線方向に向いた）シボ模様２を表面に有する製品１を、例えば、上下に開く一対の金型４，５を用いて成形する場合、図４に示すように、型抜き時に、抜き勾配が大きくなる部分６に、図５に示すようなカジリを生じて製品不良が発生することになる。そこで、図６および図７に示すように、抜き勾配が大きくなる部分６やその周辺などにおける、抜き勾配（の形状）を部分的に調整することにより、カジリの発生を防止する必要がある（抜き勾配θを考慮したシボ模様２ａ）。

ここで、上記したような、表面にシボ模様２を有する樹脂製の製品１は、例えば、自動車などの車両の場合、車室内装パネル（インストルメントパネルや、コンソールや、ドアパネルや、これらの周辺部品）などとすることができる。また、上記した抜き勾配θは、図８に示すように、９０度から、型抜き方向７と法線方向８とが成す角度αを引いたものである。

そして、金型４などに対し、図示しないレーザー加工機を用いてシボ模様２の凹凸形状を形成する場合、レーザー加工機は、金型４の表面、または製品１の表面（凹曲面）に対して、法線方向８へ向くシボ模様２が得られるような加工を行うようにする。

なお、レーザー加工機は、抜き勾配θを考慮したシボ模様２ａを形成する機能を備えていないのが一般的である。よって、レーザー加工機を普通に使って加工を行ったのでは、抜き勾配θを考慮したシボ模様２ａを得ることは困難である。

そこで、抜き勾配θを考慮したシボ模様２ａをレーザー加工機で加工できるようにするための加工用データを作成する表面加工用データ作成装置を設けるようにする。ここで、レーザー加工機は、ポリゴンメッシュ化されたデータ（ポリゴンデータまたはポリゴンメッシュデータ）や、高さ情報（シボ深さまたはシボ高さ）を色濃度で表したテクスチュアデータ（画像データ）に基いて加工を行うことができるものを使用する。なお、上記説明では、レーザー加工機は、金型４の表面を凹凸加工するようにしているが、金属塊からシボ模様２を有する金型４を直接加工形成するようにしても良いし、樹脂塊からシボ模様２を有する製品１を加工形成するようにしても良い（この場合には、電鋳法などによって製品１を精密に反転することにより金型４を製造する）。

＜構成＞以下、この実施例の構成について説明する。
図９は、上記した表面加工用データ作成装置１１の構成を示すものである。この表面加工用データ作成装置１１は、その外部に、モニタなどの表示装置１２や、キーボードやマウスなどの入力装置１３が接続されている。

そして、表面加工用データ作成装置１１は、その内部に、製品表面形状データ１４と、テクスチュアデータ１５と、処理ツールデータ１６とを入力するデータ入力部１７と、このデータ入力部１７に入力された各種のデータを格納するデータ入力格納部１８と、このデータ入力格納部１８に格納されたデータを処理するデータ処理部と、を備えている。

このデータ処理部は、その内部に、ポリゴンメッシュ化処理を行うポリゴンメッシュ化部２１と、テクスチュアマッピング処理を行うテクスチュアマッピング部２２と、抜き勾配算出処理を行う抜き勾配算出部２３と、調整係数算出処理を行う調整係数算出部２４と、最終色濃度値算出処理を行う最終色濃度値算出部２５と、修正テクスチュアデータ生成処理を行う修正テクスチュアデータ生成部２６と、上記した各処理で使用される作業メモリ２７とを有している。

更に、表面加工用データ作成装置１１は、データ処理部で処理された各種のデータを記憶するための記憶部、例えば、ＵＶレイアウトメッシュ記憶部３１、修正テクスチュアデータ記憶部３２、最終色濃度算出用データ記憶部３３などと、得られたデータ（加工用データ）を出力するデータ出力部３４と、を備えている。

ここで、「表面加工用データ作成装置１１」は、上記したように、レーザー加工機に、抜き勾配θを考慮したシボ模様２ａを加工させるための加工用データを作成する装置である。表面加工用データ作成装置１１には、コンピューターを用いることができる。そして、表面加工用データ作成装置１１の機能は、ソフトウェアによって構成することができる。このソフトウェアのデータは、持ち運び可能なメディア（記録媒体）に保存することができる。

「製品表面形状データ１４」は、製品１の表面形状を規定したデータである。製品表面形状データ１４は、例えば、図１０（ａ）に示すように、３次元キャドソフトなどを用いて作成されたもの（例えば、パラメトリック曲面で定義されるもの）などとされる。

「テクスチュアデータ１５」は、例えば、図１１に示すように、色濃度によってシボ深さを表わすようにしたシボ模様２の画像（２次元画像）である。色濃度は、例えば、２５６の階調を有するグレースケールで表される（真黒は０、真白は２５５で、数値が小さいほど暗くなる）。図のテクスチュアデータ１５は、大きさの等しい複数の３角形を並べたシボ模様２に対するものである（図の上部参照）。よって、図の白い箇所が高い部分となり、黒い箇所が低い部分となっている。

「処理ツールデータ１６」は、例えば、製品表面形状データ１４をポリゴンメッシュ化するための各種のデータや、製品１に対する金型４，５の型抜き方向７などのデータなどである。

「データ入力部１７」は、外部からのデータ入力のインターフェイスとなるものである。外部からのデータ入力は、例えば、ネットワークや、メモリカードや、ディスクなどの記録媒体などを介して行われる。

「データ入力格納部１８」は、データ入力部１７から入力されたデータを、表面加工用データ作成装置１１の内部に格納して、表面加工用データ作成装置１１内で自由に使えるようにするための記憶部である。

「ポリゴンメッシュ化部２１」は、例えば、図１０（ａ）のような製品表面形状データ１４を、図１０（ｂ）に示すように、ポリゴンメッシュ化する（ポリゴンメッシュ化処理を行う）ものである。ポリゴンとは、３次元コンピュータグラフィックスで立体の形状を表現する時に使用する（閉じた）多角形のことであり、計算のし易さやデータ量の小ささなどから、ほとんどの場合に３角形や４角形が使用される（この場合には４角形としている）。ポリゴンメッシュは、多数のポリゴンが３次元的に繋がった網状体（ポリゴンメッシュデータ３５）のことである。なお、ポリゴンメッシュ化部２１の内部では、例えば、図１２（ａ）に示すような３次元曲面とされた製品表面形状データ１４の形に合わせて、図１２（ｂ）に示すようにポリゴンメッシュ（修正前のポリゴンメッシュデータ３５）を変形し、この変形によって生じたメッシュ間隔の歪みを、図１２（ｃ）に示すように修正して（修正後のポリゴンメッシュデータ３５）、ポリゴンの均一化を図るような処理が行われる。

「テクスチュアマッピング部２２」は、テクスチュアデータ１５を、ポリゴンメッシュ化された製品表面形状データ１４に関連付ける（テクスチュアマッピング処理を行う）ものである。より具体的には、テクスチュアデータ１５を、ポリゴンメッシュデータ３５のポリゴンの各頂点に貼り付けるものである。

「抜き勾配算出部２３」は、ポリゴンメッシュデータ３５に関連付けされたテクスチュアデータ１５における各画素のポリゴンメッシュデータ３５または製品１表面上の位置を特定して、特定した位置における法線方向８と、金型４，５の型抜き方向７とから、各画素についての抜き勾配θを算出する（抜き勾配算出処理を行う）ものである。

「調整係数算出部２４」は、各画素についての抜き勾配θを、型抜き時に、製品１と金型４とが干渉しないように調整するための調整係数（抜き勾配調整用係数）を、予め定めた計算式を用いて算出するものである（調整係数算出処理）。

この場合、調整係数は、例えば、０〜１の間の値を取るものとして、抜き勾配θが大きいことによりカジリを生じないような場合には１に近い値（即ち、調整量が小さくなるよう）にし、抜き勾配θが小さいことによりカジリを生じるような場合には０に近い値（即ち、調整量が大きくなるよう）にするなどしても良い。調整係数は、例えば、図１３に示すようなものとすることができる。この図では、調整係数は、抜き勾配θが小さくなるに従って、その値が直線的に（または連続的に）小さくなるようなものとされている。
例えば、調整係数は、
調整係数＝抜き勾配θ／９０°
などの予め定めた計算式によって算出されるようにする。

なお、抜き勾配θが所定値よりも大きい場合には、抜き勾配θの調整が行われないように、調整係数の値を一律に１に設定するなどしても良い。即ち、抜き勾配θが所定値よりも小さい場合にのみ、抜き勾配θの調整を行わせるようにしても良い。

また、調整係数には、抜き勾配θだけではなく、型抜き時における製品１（を構成する樹脂）の収縮量や変形量などの別の要素を加味するようにしても良い。

「最終色濃度値算出部２５」は、テクスチュアデータ１５の各画素につき、色濃度に、調整係数を乗じて最終色濃度値を算出するものである（最終色濃度値算出処理）。
例えば、最終色濃度値は、
最終色濃度値＝色濃度×（抜き勾配θ／９０°）
などの式によって算出されるようにする。

「修正テクスチュアデータ生成部２６」は、各画素ごとの最終色濃度値を上記テクスチュアデータ１５に付加して、抜き勾配θを考慮した修正テクスチュアデータ３９を生成するものである（修正テクスチュアデータ生成処理）。修正テクスチュアデータ３９は、例えば、図１４に示すようなものとなる。この図では、右側（即ち、抜き勾配が小さくなる側）へ向かうに従い、全体が徐々に黒っぽくなるように修正されている。これは、図の上部に示したように、右側へ向かうに従い複数の３角形が徐々に低くなる（シボ深さが浅くなる）シボ模様２（抜き勾配θを考慮したシボ模様２ａ）を表すものとなる。

図９に戻って、「作業メモリ２７」は、主に、上記したポリゴンメッシュ化部２１や、テクスチュアマッピング部２２や、抜き勾配算出部２３や、調整係数算出部２４や、最終色濃度値算出部２５や、修正テクスチュアデータ生成部２６での作業に使用されるメモリであり、各種の作業データを一時的に格納できるようになっている。

「ＵＶレイアウトメッシュ記憶部３１」は、テクスチュアマッピング部２２における、ポリゴンメッシュデータ３５（の各頂点）に対するテクスチュアデータ１５の関連付けの結果を、ＵＶレイアウトメッシュとして記憶し保管するものである。このＵＶレイアウトメッシュは、要するに、ポリゴンメッシュデータ３５に対するテクスチュアデータ１５の貼り付け方を指定するようにしたものである。特に図示しないが、ＵＶレイアウトメッシュは、ポリゴンメッシュデータ３５を規定する座標系（例えば、ＸＹＺ座標系）とは異なる座標系（例えば、ＵＶ座標系）に、ポリゴンメッシュデータ３５を投影したようなものなどとされる。ＵＶレイアウトメッシュは、公知のものである。

「修正テクスチュアデータ記憶部３２」は、修正テクスチュアデータ生成部２６で生成された修正テクスチュアデータ３９を記憶し保管するものである。

「最終色濃度算出用データ記憶部３３」は、修正テクスチュアデータ生成部２６で修正テクスチュアデータ３９を生成した際の変換用データ（最終色濃度算出用データ）を記憶し保管するようにしたものである。

「データ出力部３４」は、外部へのデータ出力のインターフェイスとなるものである。外部へのデータ出力は、例えば、ネットワークや、メモリカードや、ディスクなどの記録媒体などを介して行われる。この場合、出力されるデータは、レーザー加工機で使用される加工用データ（ポリゴンメッシュデータ３５、ＵＶレイアウトメッシュ、修正テクスチュアデータ３９など）となる。

そして、上記した表面加工用データ作成装置１１は、以下のような処理を行うものとされる。

（１）表面にシボ模様２を形成しようとする製品１の製品表面形状データ１４をポリゴンメッシュ（ポリゴンメッシュデータ３５）に置換するポリゴンメッシュ化処理と、
色濃度によってシボ深さを表わすようにした上記シボ模様２の画像であるテクスチュアデータ１５を、上記ポリゴンメッシュデータ３５に関連付けるテクスチュアマッピング処理と、
上記ポリゴンメッシュに関連付けされた上記テクスチュアデータ１５における各画素のポリゴンメッシュデータ３５または製品１表面上の位置を特定して、特定した位置における法線方向８と、金型４，５の型抜き方向７とから、各画素についての抜き勾配θを算出する抜き勾配算出処理と、
各画素についての抜き勾配θを、型抜き時に製品１と金型４とが干渉しないように調整するための調整係数を、予め定めた計算式を用いて算出する調整係数算出処理と、
上記テクスチュアデータ１５の各画素につき、上記色濃度に、上記調整係数を乗じて最終色濃度値を算出する最終色濃度値算出処理と、
各画素ごとの最終色濃度値を上記テクスチュアデータ１５に付加して、抜き勾配θを考慮した修正テクスチュアデータ３９を生成する修正テクスチュアデータ生成処理と、を順に行うようにする。

なお、上記したように、ポリゴンメッシュ化処理はポリゴンメッシュ化部２１によって、テクスチュアマッピング処理はテクスチュアマッピング部２２によって、抜き勾配算出処理は抜き勾配算出部２３によって、調整係数算出処理は調整係数算出部２４によって、最終色濃度値算出処理は最終色濃度値算出部２５によって、修正テクスチュアデータ生成処理は修正テクスチュアデータ生成部２６によって、それぞれ行われる。

以下、表面加工用データ作成装置１１の、より具体的な処理の流れを、図１５のフローチャートを用いて説明する。

先ず、処理が開始されると、ステップＳ１で、製品表面形状データ１４からポリゴンメッシュデータ３５を作成する（ポリゴンメッシュ化部２１によるポリゴンメッシュ化処理）。

次に、ステップＳ２で、ポリゴンメッシュデータ３５に対してテクスチュアデータ１５をマッピングする。この際、ステップＳ３で、ポリゴンメッシュデータ３５を変形してテクスチャの歪みを修正する。そして、ステップＳ４で、歪みが許容できる範囲かどうかを表示装置１２上で確認する。歪みが許容できない場合には、ステップＳ３に戻って上記を繰り返す。歪みが許容範囲内に修正されたら、ステップＳ５で、ＵＶレイアウトメッシュとして作業メモリ２７に格納する。そして、ステップＳ６で、ＵＶレイアウトメッシュをＵＶレイアウトメッシュ記憶部３１に保管する（以上、テクスチュアマッピング部２２によるテクスチュアマッピング処理）。これにより、レーザー加工機のための基本的な加工用データ（ポリゴンメッシュデータ３５、ＵＶレイアウトメッシュ、テクスチュアデータ１５）が得られる。

次に、ステップＳ７で、テクスチュアデータ１５の任意の画素を選択する。この際、その選択した画素の色濃度を読み取っておくようにする。なお、色濃度の読み取りについては、最終色濃度を算出する前までに行えば良い。

ステップＳ８で、作業メモリ２７に格納したＵＶレイアウトメッシュを通して、選択した画素の製品表面形状データ１４上の位置を特定する。ステップＳ９で、選択した画素が、製品表面形状データ１４上の位置と対応しているかを判断する。対応していない場合には、ステップＳ７へ戻って別の画素を選択する。なお、画素の選択は、端から順序良く行う（または所定の規則に基いて行う）ようにするのが好ましい。

選択した画素が、製品表面形状データ１４上の位置と対応している場合には、ステップＳ１０で、画素と対応するポリゴンメッシュデータ３５の位置の法線方向８を算出する。そして、作業メモリ２７内に予め格納している金型４，５の型抜き方向７と、算出した法線方向８とから抜き勾配θを算出する（以上、抜き勾配算出部２３による抜き勾配算出処理）。

更に、ステップＳ１１で、抜き勾配θに対する調整係数を、予め定めた計算式に基いて算出する（調整係数算出部２４による調整係数算出処理）。

そして、ステップＳ１２で、選択したテクスチュアデータ１５の画素の色濃度に調整係数を乗じて最終色濃度を算出する。ステップＳ１３で、作業メモリ２７に画素の位置と最終色濃度情報とを格納する（以上、最終色濃度値算出部２５による最終色濃度算出処理）。

ステップＳ１４で、全ての画素の処理が終了したかを判断する。なお、全ての画素の処理が終了していない場合には、ステップＳ７へ戻って、全ての画素の処理が終了するまで繰り返す。

そして、全ての画素の処理が終了したら、ステップＳ１５で、抜き勾配θを考慮したテクスチュアデータ１５（修正テクスチュアデータ３９）を生成し、修正テクスチュアデータ３９を修正テクスチュアデータ記憶部３２に保管する（修正テクスチュアデータ生成部２６による修正テクスチュアデータ生成処理）。

最後に、ステップＳ１６で、修正テクスチュアデータ記憶部３２に保管した修正テクスチュアデータ３９を出力する（データ出力部３４によるデータ出力）。

（２）上記において、上記各画素の位置と調整係数とを関連付けた最終色濃度算出用データを記憶しておくようにする。
そして、別のテクスチュアデータ１５の各画素に対し、その色濃度と記憶した最終色濃度算出用データとを用いて最終色濃度値を算出する最終色濃度値算出処理と、
各画素ごとの最終色濃度値を上記別のテクスチュアデータ１５に付加して、抜き勾配θを考慮した新たな修正テクスチュアデータ３９を生成する修正テクスチュアデータ生成処理と、を行うようにする。

ここで、最終色濃度算出用データは、例えば、画素の位置をＰｎとし、調整係数をＫｎ（ｎは自然数）とすると、（［Ｐ１，Ｋ１］［Ｐ２，Ｋ２］［Ｐ３，Ｋ３］・・・［Ｐｎ，Ｋｎ］）などのようなものとなる。

以下、上記の処理を、図１６のフローチャートを用いて、より具体的に説明する。

先ず、図１５のステップＳ１１で調整係数を算出したら、ステップＳ１２と並行して、ステップＳ１７で、画素の位置と調整係数との関係を示すデータ（最終色濃度算出用データ）を作業メモリ２７に格納させるようにする。

そして、図１５のステップＳ１４で全画素の処理が終了したら、ステップＳ１８で、最終色濃度算出用データを最終色濃度算出用データ記憶部３３に保管させるようにする。

このように、予め、ステップＳ１７とステップＳ１８とを実行しておき、同一形状の製品表面形状データ１４に対して、シボ模様２を変えたい状況が生じた場合に、ステップＳ２１で、データ入力部１７により新規のテクスチュアデータ１５を読み込む。次いで、ステップＳ２２で、最終色濃度算出用データ記憶部３３に保管した最終色濃度算出用データを読み込むようにする。

そして、ステップＳ２３で、テクスチュアデータ１５の任意の画素を選択する。この際、その選択した画素の色濃度を読み取っておくようにする。

ステップＳ２４で、最終色濃度算出用データを用いて最終色濃度を算出する。
そして、ステップＳ２５で、作業メモリ２７に画素の位置と最終色濃度情報とを格納する（以上、最終色濃度値算出部２５による最終色濃度算出処理）。

次に、ステップＳ２６で、全ての画素の処理が終了したかを判断する。なお、全ての画素の処理が終了していない場合には、ステップＳ２３へ戻って、全ての画素の処理が終了するまで繰り返す。

全ての画素の処理が終了したら、ステップＳ２７で、抜き勾配θを考慮したテクスチュアデータ１５（修正テクスチュアデータ３９）を生成し、修正テクスチュアデータ記憶部３２に保管する（修正テクスチュアデータ生成部２６による修正テクスチュアデータ生成処理）。

最後に、ステップＳ２８で、修正テクスチュアデータ記憶部３２に保管した修正テクスチュアデータ３９を出力する（データ出力部３４によるデータ出力）。

＜効果＞この実施例によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記したポリゴンメッシュ化部２１と、テクスチュアマッピング部２２と、抜き勾配算出部２３と、調整係数算出部２４と、最終色濃度値算出部２５と、修正テクスチュアデータ生成部２６とによって、それぞれ、ポリゴンメッシュ化処理と、テクスチュアマッピング処理と、抜き勾配算出処理と、調整係数算出処理と、最終色濃度値算出処理と、修正テクスチュアデータ生成処理と、を順番に行うことにより、最終的に、抜き勾配θを考慮した色濃度に調整された修正テクスチュアデータ３９（加工用データ）を得ることができる。これにより、テクスチュアデータ１５を容易に抜き勾配θを考慮したものに変換することができる。

よって、ポリゴンメッシュデータ３５に関連付けたテクスチュアデータ１５の色濃度を高さ情報として加工することができるレーザー加工機であれば、ポリゴンメッシュデータ３５は変形せずに、テクスチュアデータ１５を修正テクスチュアデータ３９に置き換えるだけで簡単に抜き勾配θを考慮したシボ模様２ａの加工を行うことが可能となる。これにより、シボ模様２を凹凸形状と捉えて凹凸形状に沿った加工を行うのではなく、シボ模様２を色濃度で捉えて色濃度に応じたレーザー加工を行うことが可能となり、加工が容易となる。

しかも、基本的な処理内容は、テクスチュアデータ１５の色濃度を、抜き勾配θを考慮して修正するだけなので、ポリゴンメッシュデータ３５をシボ模様２の凹凸形状に合わせて変形する場合と比べて、複雑で難しい計算処理が不要となって、処理すべきデータ量が格段に少なくなる。よって、少ない装置負担で短時間のうちに修正テクスチュアデータ３９を得ることが可能となる。そして、上記修正テクスチュアデータ３９を用いて抜き勾配θを考慮したシボ模様２ａの加工を行うことにより、型抜き時のカジリを抑制して、連続的で見栄えが良く、違和感のないシボ模様２を有する品質の高い製品１を得ることができる。

（２）テクスチュアデータ１５から修正テクスチュアデータ３９を生成する際に得られた最終色濃度算出用データを最終色濃度算出用データ記憶部３３に記憶しておき、記憶した最終色濃度算出用データを、別のテクスチュアデータ１５に適用して、最終色濃度値算出部２５と、修正テクスチュアデータ生成部２６とによって、それぞれ、最終色濃度値算出処理と、修正テクスチュアデータ生成処理とを行わせるようにする。これにより、シボ模様２の異なる別のテクスチュアデータ１５を使って簡単に別の修正テクスチュアデータ３９を生成することが可能となる。よって、シボ模様２の違う製品１を容易に作ることが可能となる。

以上、この発明の実施例を図面により詳述してきたが、実施例はこの発明の例示にしか過ぎないものである。よって、この発明は実施例の構成にのみ限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれることは勿論である。また、例えば、各実施例に複数の構成が含まれている場合には、特に記載がなくとも、これらの構成の可能な組合せが含まれることは勿論である。また、複数の実施例や変形例がこの発明のものとして開示されている場合には、特に記載がなくとも、これらに跨がった構成の組合せのうちの可能なものが含まれることは勿論である。また、図面に描かれている構成については、特に記載がなくとも、含まれることは勿論である。更に、「等」の用語がある場合には、同等のものを含むという意味で用いられている。また、「ほぼ」「約」「程度」などの用語がある場合には、常識的に認められる範囲や精度のものを含むという意味で用いられている。

１ 製品
２ シボ模様
２ａ 抜き勾配を考慮したシボ模様
４ 金型
５ 金型
７ 型抜き方向
８ 法線方向
１１ 表面加工用データ作成装置
１４ 製品表面形状データ
１５ テクスチュアデータ
２１ ポリゴンメッシュ化部
２２ テクスチュアマッピング部
２３ 抜き勾配算出部
２４ 調整係数算出部
２５ 最終色濃度値算出部
２６ 修正テクスチュアデータ生成部
３５ ポリゴンメッシュデータ（ポリゴンメッシュ）
３９ 修正テクスチュアデータ
θ 抜き勾配

Claims (4)

1. ポリゴンメッシュ化部が、表面にシボ模様を形成しようとする製品の製品表面形状データをポリゴンメッシュに置換するポリゴンメッシュ化処理を行うステップと、
   テクスチュアマッピング部が、色濃度によってシボ深さを表わすようにした前記シボ模様の画像であるテクスチュアデータを、前記ポリゴンメッシュに関連付けるテクスチュアマッピング処理を行うステップと、
   抜き勾配算出部が、前記ポリゴンメッシュに関連付けされた前記テクスチュアデータにおける各画素のポリゴンメッシュまたは製品表面上の位置を特定して、特定した位置における法線方向と、金型の型抜き方向とから、各画素についての抜き勾配を算出する抜き勾配算出処理を行うステップと、
   調整係数算出部が、各画素についての抜き勾配を、型抜き時に製品と金型とが干渉しないように調整するための調整係数を、予め定めた計算式を用いて算出する調整係数算出処理を行うステップと、
   最終色濃度値算出部が、前記テクスチュアデータの各画素につき、前記色濃度に、前記調整係数を乗じて最終色濃度値を算出する最終色濃度値算出処理を行うステップと、
   修正テクスチュアデータ生成部が、各画素ごとの最終色濃度値を前記テクスチュアデータに付加して、抜き勾配を考慮した修正テクスチュアデータを生成する修正テクスチュアデータ生成処理を行うステップと、からなることを特徴とする表面加工用データ作成方法。
2. 最終色濃度算出用データ記憶部が、前記各画素の位置と調整係数とを関連付けた最終色濃度算出用データを記憶するステップと、
   最終色濃度値算出部が、別のテクスチュアデータの各画素に対し、その色濃度と記憶した最終色濃度算出用データとを用いて最終色濃度値を算出する最終色濃度値算出処理を行うステップと、
   修正テクスチュアデータ生成部が、各画素ごとの最終色濃度値を前記別のテクスチュアデータに付加して、抜き勾配を考慮した新たな修正テクスチュアデータを生成する修正テクスチュアデータ生成処理を行うステップと、からなることを特徴とする請求項１に記載の表面加工用データ作成方法。
3. 表面にシボ模様を形成しようとする製品の製品表面形状データをポリゴンメッシュに置換するポリゴンメッシュ化部と、
   色濃度によってシボ深さを表わすようにした前記シボ模様の画像であるテクスチュアデータを、前記ポリゴンメッシュに関連付けるテクスチュアマッピング部と、
   前記ポリゴンメッシュに関連付けされた前記テクスチュアデータにおける各画素のポリゴンメッシュまたは製品表面上の位置を特定して、特定した位置における法線方向と、金型の型抜き方向とから、各画素についての抜き勾配を算出する抜き勾配算出部と、
   各画素についての抜き勾配を、型抜き時に製品と金型とが干渉しないように調整するための調整係数を、予め定めた計算式を用いて算出する調整係数算出部と、
   前記テクスチュアデータの各画素につき、前記色濃度に、前記調整係数を乗じて最終色濃度値を算出する最終色濃度値算出部と、
   各画素ごとの最終色濃度値を前記テクスチュアデータに付加して、抜き勾配を考慮した修正テクスチュアデータを生成する修正テクスチュアデータ生成部と、を有することを特徴とする表面加工用データ作成装置。
4. 前記各画素の位置と調整係数とを関連付けた最終色濃度算出用データを記憶する最終色濃度算出用データ記憶部と、
   別のテクスチュアデータの各画素に対し、その色濃度と最終色濃度算出用データ記憶部に記憶した最終色濃度算出用データとを用いて最終色濃度値を算出する最終色濃度値算出部と、
   各画素ごとの最終色濃度値を前記別のテクスチュアデータに付加して、抜き勾配を考慮した新たな修正テクスチュアデータを生成する修正テクスチュアデータ生成部と、を有することを特徴とする請求項３に記載の表面加工用データ作成装置。