JPH02273300A - 画像の彫刻品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は実務及びｉｓ等に用いられる写真や絵または文
字などの画像の彫刻品に関する。

［従来の技術］ 従来技術による画像の彫刻品としては、ライン彫刻法及
びドツト彫刻法による彫刻品が知られている。

これが特開昭５９−１１１９００、実開昭６１−２０３
９３、特開昭５５−１４２１２に示されている。これら
を参照して従来技術を説明する。

先ずライン彫刻法による彫刻品は、画像に対応した彫刻
ラインを設定後、彫刻用カッター（彫刻針）を被彫刻体
に突き刺し、彫刻用カッターが彫刻ライン上を通るよう
に被彫刻体を動かしながら彫ることにより製作された彫
刻品である。

次にドツト彫刻品であるが、これは彫刻用カッターの代
りにドリル等を用いて穴を彫る方法により製作された彫
刻品で、彫刻ライン及び画像の明暗を彫られた穴（ドツ
ト）の集合度やその深さで表現するものである。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながらこれらの方法によると、先ずライン彫刻法
では彫刻したラインが目ざわりになり、このため画像を
美しく再現することが困難である。

次にドツト彫刻法では画像の明暗を表現するのにドツト
の集合度やその深さで現わすため、微妙な明暗の表現が
むずかしく、やはり画像を美しく表現することが困難で
ある。

本発明は上記知見に基づいて画像の微妙な明暗を表現す
ることにより、画像を正確に又美しく彫刻品に再現する
ことを解決すべき課題とするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記課題は以下の各部構造を持つ画像の彫刻品によって
解決される。

この画像の彫刻品は単位彫刻部分を有している。

前記単位彫刻部分は集合することによって画像を構成す
る。

そして前記単位彫刻部分は略円錐形に彫られており、前
記単位彫刻部分を彫る深さによって、略円錐形の底面に
あたる円の直径が変化し、これが画像の明暗を表現する
。

［作　用］ 上記手段を有する画像の彫刻品においては、各々の単位
彫刻部分を彫る深さをコントロールすることにより、画
像の明暗を克明に表現できる。

また彫刻品の素材に透明なものを使用すれば、光を当て
る角度によりその明暗の様子が変化する。

［実施例１ 第１図に本発明による画像の彫刻品を製作するための加
工装置のシステム図を示す。

図中３０は彫刻機である。彫刻機３０は後記する上位の
シーケンサ１０からの信号により彫刻品２０を指定位置
にセットし、その位置をドリル１８で指定深さだけ略円
錐形に彫る機能を有する。

彫刻品２０に彫刻される画像は略円錐形に彫られた単位
彫刻部分４０（第２、第３図参照）が複数個、格子状に
配列されることによって表現される。したがって上位シ
ーケンサ１０から指定された位置の全ての点を指定され
た深さだけ彫れば画像の彫刻は完成する。

彫刻機３０は彫刻品２０を固定した状態で水平方向つま
りＸ軸方向、Ｙ軸方向に移動可能な彫刻台２２と、彫刻
品２０に略円錐形の単位彫刻部分４０を彫るためのドリ
ル１日を固定するためのドリル固定台２４から構成され
る。ドリル固定台２４はドリル１８が彫刻品２０を彫る
深さを可変させるために、彫刻品２０とは垂直方向つま
りＺ軸方向に移動可能になっている。さらに彫刻！ｆｉ
３０には彫刻台２２をＸ軸方向に移動するためのモータ
１２及び、Ｙ軸方向に移動するためのモータ１４及びド
リル固定台２４をＺ軸方向に移動するためのモータ１６
が取り付けられている。

図中２はＣＯＤカメラである。ＣＣＤカメラ２は写真や
文字等の画像を光入力として取り込み、その光入力を電
気信号に変換する機能を有する。

この電気信号はインターフェイス４に送られる。

インターフェイス４ではＣＣＤカメラ２から送られた電
気信号をモニターテレビ６に送るとともに、その電気信
号を位置を表す数値データ及びその位置の明暗を表す数
値データに変換してＣＰｔＪ８に伝送する。

ＣＰＵ８はインターフェイス４からの位置を表す数値デ
ータから先ず単位彫刻部分４０を彫る位置を、Ｙ軸のデ
ータとＹ軸のデータとに分けて演算する。次にその位置
の明るさを表す数値データから単位彫刻部分４０を彫る
深さを演算してＹ軸のデ゛−夕とする。そしてこれらの
データをシーケンサ１０に伝送する。

シーケンサ１０ではＣＰＵ８から送られるＹ軸、Ｙ軸、
及びＹ軸のデータに応じて、彫刻［３０上の彫刻台２２
をＸ軸方向に移動させるモータ１２を駆動させるための
電力、Ｙ軸方向に移動させるモータ１４を駆動させるた
めの電力及びドリル固定台２４をＺ軸方向に移動させる
モータ１６を駆動させるための電力を出力する。

第２図は本発明による画像の彫刻品２０の加工方法を示
している。

（ａ）はドリル１８が彫刻品２０に単位彫刻部分４０を
彫っている状態を断面図で表している。

（ｂ）は単位彫刻部分４０を彫った後の彫刻品２０の平
面図を表している。

ドリル１８の刃部の先端は略円錐形をしている。

このため被彫刻体２０の表面に対してどれだけドリル１
８の刃部を送るかによって、つまりどれだけ深く彫るか
その深さによって、略円錐形に削れる単位彫刻部分４０
の円の直径を変化させることができる。

第３図は本発明による画像の彫刻品の彫刻部分の一部を
拡大したものである。ここで説明のために格子を記入し
ているが実物ではこの格子は存在しない。

本発明においては画像をマトリクス状に等間隔で細分化
している。そして細分化した単位格子あたりに１個の単
位彫刻部分４０が存在する。

したがって第３図に示したように等間隔で、略円錐形の
単位彫刻部分４０が配置されている。

ここで彫刻品２０の材料を透明な樹脂を使用する場合、
加工条件によって略円錐形の単位彫刻部分４０は白く変
色をする。ここで円の直径を大きくすればそれだけ白が
はっきり見え、このため大きな円が集合している部分は
明るく、また逆に円が無い部分又は小さい円が集合して
いる部分は暗く見える。

格子の一辺を２ｂとすると、この内部で削れる円の半径
の最大はｂである。−殻内に円の半径をｒ（ｒ≦ｂ）と
すると、明るさは円の面積に比例し、したがってこの点
の明るさＸは最大明るさとの比で、Ｘ＝πｒ２／πｂ２
と現わされる。この式からｒ＝ｂ、／［・・・（１）式
が導かれる。つぎにドリルの刃の先端部分の先端角を２
θ、彫刻品２０に挿入するドリルの刃の深さをＤとする
と、第２図（ｂ）の断面図により、円の半径ｒとドリル
の刃の挿入深さＤとの関係は次のように表される。

ｒ＝Ｄ　ｔａｎｅ−・−（２） これらの（１）（２）式よりこの点の明るさＸに対する
ドリルの刃の挿入深さＤが求められる。

Ｄ−ｂＪＸ／１ａｎｅ−（３） よって単位彫刻部分４０を彫る深さＤをコントールする
ことにより、画像の明暗を克明に表現できる。

ここで円が白（見えるためには、単位彫刻部分４０の壁
面が滑らかでない加工が好ましい。このためにドリルの
刃をなます等の方法が用いられてでいる。

また本発明において、彫刻品２０の素材が透明で、単位
彫刻部分４０の略円錐形の壁面が滑らかである場合には
、素材と空気との屈折率の違いにより、入射角度によっ
ては、その境界面で光の全反射が生じる。これを利用す
れば、彫刻品２０に入射した光を前面方向に、つまり人
が観賞する方向に反射させて、彫刻を輝かせて美しく見
せることも可能である。

ここで光の進む様子を第４図、第５図に表す。

第４図はドリルの先端角６０”の刃で加工した場合の彫
刻品２０の単位彫刻部分４０の断面を表しており、ここ
に光が単位彫刻部分４０の壁面に対してαの角度で入射
した場合、及びαより小さい角度で入射した場合の光の
進み方を示している。

図において単位彫刻部分４０の壁面にαの角度でへ方向
から、つまり彫刻品２０の側面後方から入射した光は、
αが彫刻品の素材と空気の屈折率の違いにより決る全反
射角より小さい場合に、Ｂ方向つまり彫刻品２０の前面
方向に反射する。したがって第４図においてはへ方向か
ら入射する光のうち単位彫刻部分４０の壁面となす角が
αより小さくなれば、有効に全反射が行なわれ、彫刻品
の前面方向に反射する。

しかし現実問題として彫刻品には複数の単位彫刻部分４
ｏが存在し、へ方向から入射する光は他の単位彫刻部分
４０に遮られ有効には働かないことが考えられる。この
ため彫刻を鐸かせる効果はそれほど期待できない。他の
単位彫刻部分４０の影響を受けないためには彫刻品の側
面前方からの入射光を前面方向に反射させることが必要
である。

第５図はこの点を考慮して先端角１２０°の゛ドリル１
８を使用して単位彫刻部分４０を彫ったときの断面図を
示しており、ここに光が単位彫刻部分４０の壁面に対し
てαの角度で入射した場合、及びαより小さい角度で入
射した場合の光の進み方を示している。

この場合は図に示すように彫刻品の側面前方、つまりＣ
方向から入射した光も彫刻品の前面方向に反射すること
を表している。このため他の単位彫刻部分４０の影響も
少なく十分な効果が期待でき、彫刻品を美しく輝かせる
ことができる。

本実滴例においては、画像の検出にＣＯＤカメラを用い
ている。この代りにイメージスキャナー等を使用するこ
とも可能である。またカラーのカメラを使用し画像を検
出して、色を構成する３原色である赤、青、黄の３色に
データを分割し、そのうちの１色のデータで彫刻を行な
い、その後、着色する工程を３回繰り返すことにより、
カラーの彫刻の画像を得ることもできる。

また単位彫刻部分４０を彫る場合にドリル１８の代りに
レーザ光を利用することも可能である。

［発明の効果］ 画像の明暗を充用に表現できるため正確で美しい画像を
彫刻できる。

そして彫刻品であるために経年変化がほとんどなく美し
さが損われることがない。

また透明な素材を使用すれば、光を当てることにより、
光の反射による彫刻の美しさを際立たせることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による画像の彫刻品を製作するための装
置のシステム図である。 第２図は本発明による画像の彫刻品の加工方法図であり
、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。 第３図は本発明による画像の彫刻品の彫刻部分の一部平
面を拡大したものである。 第４図は本発明による透明な画像の彫刻品の断面図であ
り、光の経路を表している。 第５図は本発明による透明な画像の彫刻品の断面図であ
り、単位彫刻部分の形状を変化させた場合の光の経路を
表している。 ２　・・・ＣＯＤカメラ ４　・・・インターフェイス ６　・・・モニターテレビ ８　・・・ＣＰＵ １０・・・シーケンサ １８・・・ドリル ２０・・・彫刻品 ３０・・・彫刻機 ４０・・・単位彫刻部分

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 集合することにより彫刻品の画像を構成する単位彫刻部
   分を有し、 前記単位彫刻部分は略円錐形に彫られており、前記単位
   彫刻部分を彫る深さによって、略円錐形の底面にあたる
   円の直径が変化し、これが前記画像の明暗を表現するこ
   とを特徴とする画像の彫刻品。