JPH01274948A - 文字の刻彫方法および刻彫装置ならびに文字データの作成装置 - 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〉 この発明は、文字についてデータを作成し、該データに
基づき物体面上にあたかも手彫りのような深みのある文
字を刻彫することのできる文字の刻彫方法および刻彫装
置、ならびに刻彫装置に供給する文字データを作成する
ための文字データの作成装置に関する。

〈従来の技術と発明が解決しようとする課題〉筆書き書
体による平仮名、片仮名、漢字等の文字を看板、賞状、
カップ、位牌、墓石等の物体面上に刻彫する場合、従来
より、各文字の形状をデータとして取り込んでメモリに
入力しておき、入力されたデータの中から所望の書体に
対応するデータを読出し、ＮＣ工作機械に入力し、物体
の表面に刻彫していた。

上記文字データの取り込みにあたっては、実際に紙に書
かれた文字、またはディスプレイ装置に表示された文字
に基づき、機械的に、または手作業により当該文字に対
応するデータを得ていた。

この場合、従来では、文字を平面に描かれた２次元的な
形として捕らえ、２次元座標（Ｘ、Ｙ）のデータの集合
として取り込んでいた。したがって、文字の形および文
字の太さはデータに取り込むことはできたが、文字の刻
彫深さに関する情報は得られなかった。そのため、刻彫
された文字は、刻彫用のカッターの切り込み深さによっ
て定まる一定の刻彫深さを有するにすぎず、手作業で掘
った文字と比べて、風格という面で見劣りがすることは
否定゛できなかった。

そこで、文字データを取り込む時に、文字の刻彫深さを
第３の座標（Ｚ）として取り込むことが望まれているが
、文字の刻彫深さは、彫り職人の技能、熟練等によって
決定されていたものであり定量的に表現し難いので、こ
れを各文字についてデータとして取り入れることは、世
の中に文字数が無数にあることに鑑みれば、極めて困難
なことであった。

この発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、文
字の刻彫深さをデータとして自動的に取り入れ、文字全
体として深みのある手彫り風の文字を表現することがで
きる文字の刻彫方法および刻彫装置、ならびに刻彫装置
に供給する文字データを作成するための文字データの作
成装置を提供することを目的とする。

く課題を解決するための手段〉 上記の目的を達成するためのこの発明の文字の刻彫方法
は、物体面上に文字を刻彫する際に、文字の平面的形状
を表すデータ、および文字の各部の太さに関連付けられ
た文字の刻彫深さを表すデータに基づいて、文字の各部
ごとに上記文字の太さに関連付けられた刻彫深さでもっ
て文字を刻彫することを特徴とするものである。

また、この発明の文字の刻彫装置は、上記文字の刻彫深
さを表すデータを取り込んで、文字の各部ごとに文字の
太さに関連付けられた刻彫深さを有する文字を刻彫する
刻彫深さ制御手段を具備するものである。

また、この発明の文字データの作成装置は、文字原稿を
表示するディスプレイ装置と、文字原稿が表示されたデ
ィスプレイ装置の画面上において文字の各部の太さを得
るための端点を入力する入力手段と、上記入力手段によ
り入力された端点の座標から文字の各部の太さを求め、
求められた文字の太さに基づき所定の演算を行い、文字
の各部について文字の刻彫深さを示すデータを得る演算
手段とを有するものである。

く作用〉 上記の文字の刻彫方法および刻彫装置によれば、物体面
上に文字を刻彫する際に、文字の平面的形状を表すデー
タのみならず文字の各部の太さに関連付けられた文字の
刻彫深さを表すデータにも基づいて、文字の各部ごとに
上記文字の太さに関連付けられた刻彫深さでもって文字
を刻彫することができるので、手彫りに近い風格のある
文字を再現することができる。

また、上記文字データの作成装置により文字データを作
成するには、文字原稿をディスプレイ装置の画面上に表
示させ、入力手段により文字の太さを得るための各端点
を入力する。これにより、各部における文字の太さが求
まることになる。次に上記文字の太さに基づき所定の演
算を行い、当該部分における文字の刻彫深さに対応する
データを得る。このようにして文字の各部の太さに関連
した文字の刻彫深さデータを得ることができる。

〈実施例〉 次いで、この発明の実施例について図を参照しながら以
下に説明する。

第１図は、文字データを入力するための装置を示す。図
において、（１）は手書きの文字原稿を拡大して表示す
るディスプレイ装置、■は入力ペン、（３）はデジタイ
ザ、（４）はマイクロコンピュータ、■はメモリである
。

文字データを作成するには、デジタイザＧ）に表示され
た文字の所定部分を、入力ペン■により入力する。入力
位置を表す座標データはマイクロコンピュータ（４）に
入力される。マイクロコンピュータ（４）は、入力され
た座標データに基づいて、文字の平面的形状に対応する
データとともに、文字の刻彫深さデータを演算により求
める。こうして求められた文字データは、メモリ６）に
おいていったん蓄積される。

第２図は、蓄積された文字を物体（９）の表面に刻彫す
る装置を示す。（６）は入出力装置、■は工作機械、Ｂ
）は工作機械のに付属する彫刻用カッターである。この
彫刻用カッターＢ）の先端部の刃の形状は、第８図に示
すように中心線に対して左右４５″をなすテーバ状に形
成されたものであるので、文字の太さの１７２の刻彫深
さでもって刻彫していくことができる。

上記のようにして蓄積されたデータに基づき文字を刻彫
するには、マイクロコンピュータ（４）から、上記メモ
リ６）に蓄えられたデータを読出し、入出力装置（６）
を介して工作機械（７）に供給する。工作機械（７）は
、彫刻用カッターロ）を用いて、供給されたデータに対
応する文字を刻彫板（９）の表面に彫り刻んでいく。

以下、「大」という漢字を例にとって説明する。

第３図はデジタイザ（３）の上に約１０ＣＩｌＸ１０３
の大きさに拡大された、筆書きの「大」の字を示してお
り、横軸をＸ軸、縦軸をｙ軸にとっている。

「大」の字の画数は３画であるので、３つの筆順をもっ
ている。これらの筆順の方向を（Ａｌ）　（Ａ２）（Ａ
３）とする。

まず、オペレータは、入力ペン■を用いて筆順（Ａ１）
の始点（Ｐｓ）を入力し、それに引き続き筆順方向（Ａ
ｌ）に沿って方向（Ａ１）と直角な直線群（Ｌｌ）　（
Ｌ２）（Ｌ３）・・・、および筆順（Ａ１）の終点（Ｐ
ｅ）をほぼ等間隔で入力していく。始点（Ｐｓ）、直線
群（Ｌｌ）　（Ｌ２）　（Ｌ３）・・・、終点（Ｐｅ）
は、ディスプレイ装置（１１）の画面上に、文字に重畳
された形で表示される。次に、オペレータは、直線（Ｌ
ｌ）と、文字と地との境界との交点（ｐＨ）、（ＰＩ３
）を入力する。このようにして−組の交点（ｐＨ）、（
ＰＩ３）の位置が決定される。マイクロコンピュータ（
４）は、始点（Ｐｓ）の座標（ｘＯｌｙＯ）、交点（ｐ
Ｈ）の座標（ｘｌｌ、　ｙｌｌ）　、交点（ＰＩ３）の
座標（ｘ　１２．　Ｙ　１２）をそれぞれ算出する。

引き続いてオペレータが次の直線（Ｌ２）上の一組の交
点（Ｐ２１）　、　（Ｐ２２）を入力すると、交点（Ｐ
２１）の座標（ｘ２１．　ｙ２１）　、交点（Ｐ２２）
の座標（ｘ２２゜ｙ２２）がそれぞれ算出される。以下
、同様に交点（Ｐ３１）、（Ｐ３２）・・・等の座標を
順次得ていくことができる。そして、最後に終点（Ｐｅ
）の座標（ｘｎ、ｙｎ）が算出される。（第４図参照）
。

マイクロコンピュータ（４）は、このようにして求めら
れた各組の交点（ｐＨ）、（ＰＩ３）　、（Ｐ２１）、
（Ｐ２２）・・・のＸ座標、Ｘ座標から、各組ごとに交
点間の距離りと、交点の中点Ｃを求める。例えば、−組
の交点が交点（ｐＨ）と交点（ＰＩ３）のときは、交点
間の距離Ｄ１は、 Ｄ　１　＝　Ｃ（ｘ　１１−　ｘ　１２）　２＋　　（
ｙ　１１−　ｙ　１２）　２　］　ｌ１２で求められる
。中点Ｃ１の座標は、 Ｃ１＝　Ｃ（ｘｌｌ＋ｘ１２）／２゜ （ｙ　１１＋　７１２）／２　］ で求められる。このようにして求められた距離Ｄｉおよ
び中点Ｃ１の座標は、メモリ６）に格納される。

上記の手順は、他の筆順方向（Ａ２）　（Ａ３）につい
ても実行される。なお、各筆順ごとに上記手順を実行す
ることによって、筆の重なった部分（「大」の字であれ
ば筆順（ＡＩ）　（Ａ２）　（Ａ８）の交わる部分、す
なわち第３図符号（Ｂ）で示した部分）についてデ−タ
がどの筆順１ご属するのかを明確にすることができる。

すべての画数について上記手順が完了すれば、文字「人
」についての文字データの作成が完了する。

以上の文字データの作成手順は、文字「大」に限らず、
他の無数にある漢字、平仮名、片仮名についても行われ
得ることことはもちろんである。

このようにし、て、合計数百・−数千の文字についての
データが蓄積される。

なお、上記実施例では、直線群（ＬＬ）（Ｌ２）　（Ｌ
３）・・・はディスプレイ装置（１１）の画面上に文字
に重畳された形で表示されているが、直線群（ＬＬ）　
（＋、２）　（Ｌり・・・は必ずしも表示される必要は
なく、オペレータが頭の中で想像するだけでもよい。要
するに、オペレータは、始点（Ｉ’ｓ）、終点（Ｐａ）
を正確に入力するとともに、筆順方向と直角な線で文字
を切断した部分の長さ（この長さが文字の太さに相当−
夕る）を求めるために当該切断部分の端点（ｐＨ）　（
Ｒ１２）、（Ｒ２１）　（Ｒ２２）・・・を正確に入力
していくことができればよい。この場合、文字を正確に
再現するためには、上記筆順方向と直角な線同士の間隔
（ピッｆ−）は細かいほど好ましい。

次に、文字「大」を刻彫するには、マイクロコンビュ・
−タ（４）によりメモリ（５）から文字「大」について
のデータを読み出す。そして、このデータを入出力装置
（６）を介して工作機械口に供給し、彫刻用カッター［
Ｆ］）により刻彫板■）に刻彫する。

この場合、メモリ（Ｓから読み出されたデータは、刻彫
を開始する前にいったんディスプレイ装置（１１）に表
示されるようにしてもよい。第５図はこのようにしてデ
ィスプレイ装置（１１）に表示された文字を示す。表示
された文字は、始点（Ｐｓ）、上記した一組の交点（Ｐ
ＩＪ、、）　、　（ＰＬ２）を直径の両端とする円（Ｒ
１）、−組の交点（Ｒ２１）、　（Ｒ２２）を直径の両
端とする円（Ｒ２）、−組の交点（Ｐａ１）、　（Ｐａ
２）を直径の両端とする円（Ｒ３）、・・・、終点（Ｐ
ｅ）によって措成されるものであり、交点（ｐＨ）　、
　（Ｒ１２）を結ぶ線分上に上記中点（Ｃ１）、交点（
Ｒ２１）　、　（Ｒ２２）を結ぶ線分上に中点（Ｃ２）
等がそれぞれ表示されている。始点（Ｐｓ）、中点（Ｃ
１）（Ｃ２）・・・、終点（Ｐｅ）を結ぶ線が、文字を
刻彫する際の彫刻用カッター（８）の中心部の軌跡を表
す。また、彫刻用カッター８）の形状は、前述したよう
に斜め４５°に開いているので各日の直径Ｄ１゜Ｄ２．
Ｄ３・・・の半分の値が、文字の刻彫深さｚｌ。

ｚ２．ｚ３−となる。なお、始点（ｐｓ）、終点（Ｐｅ
）においては、文字の刻彫深ざは存在Ｉ７ない。

上記の方法で作成された文字データをＪ゛作機械■によ
り刻彫するに当たっては、工作機械のに対して、始点（
Ｐｓ）、中点（ＣＩ）（Ｃ２）　（（１’り−、終点（
Ｐｅ）の各座標値からなる文字の軌跡デ・−夕と、文字
の刻彫深さデータｚｌ、ｚ２．ｚ３・・・とを入力する
こととなる。工作機械（７′）は、彫刻用カッター（８
）の位置を上記文字の刻彫深さｚｌ、ｚ２．ｚ３・・・
（ご対応させて上下移動させながら、彫刻用カッター８
）を文字の軌跡（Ｐｓ）　（Ｃ１）（Ｃ２）　（Ｃ３）
　・＝　（Ｐｅ）に沿って移動させる。

以」−１のようにしで、物体（９）の面上に文字を刻彫
する際に文字の軌跡を表すデータ（Ｐｓ）　（Ｃ１）　
（Ｃ２）（Ｃ３）・・・および文字の刻彫深さデータｚ
１゜ｚ２．ｚ３・・・に基づいて刻彫していくことによ
って、文字が太くなるほど深く掘り下げられた文字を刻
彫することができ、筆書きの文字に近い風格を持たせる
ことができる。

なお、この発明は上記の実施例に限定されるものではな
い。例えば、上記実施例では文字の刻彫深さに対応する
データ２と【７て、文字の大さＤの１７２をそのまま採
用し５ているが、文字の太さの１／２の外、文字の太さ
に等しい値、文字の太さを何倍かしまた数値（例えば文
字の筆太さを２倍した値でも、２／３倍した値であって
もよい。）を採用してもよく、あるいは、文字の太さを
同乗かした値（例えば文字の筆太さを２乗した値でも、
１）２乗した値であってもよいａ）を採用してもよい。

要するに、文字の刻彫深さ２は文字の太さＤと何らかの
形で関連付けられる値であればよい。この場合、上記彫
刻用カッターの刃の形状も、文字の太さと文字の刻彫深
さとを関連付ける関数形に応じて決定されるものである
。例えば文字の刻彫深さが文字太さの２乗で表される場
合、彫刻用カッターの刃の形状は放物線となる。また、
文字の刻彫深さ２が ａ２−　　（ａ　−ｚ）　２　＋　　（Ｄ／２）２とい
う関数形で表される場合、彫刻用カッターの刃の形状は
半径ａの球となる。

また、上記実施例では、刻彫装置は単一の刃を有する彫
刻用カッターを用い、この彫刻用カッターの移動によっ
て文字を刻彫した。しかし、刻彫文字の太さが太くなっ
たり、刻彫物が硬くなったりすると、彫刻用カッターの
一回の走査で文字の太さを再現することはできないので
、何回も彫刻用カッターまたはエンドミルを往復させて
刻彫していくようにしてもよい。その他この発明の要旨
を変更しない範囲内において、種々の変更を施すことが
可能である。

〈発明の効果〉 以上のように、この発明の文字の刻彫方法および刻彫装
置によれば、文字の各部の太さに相当するデータに関連
付７けて文字の刻彫深さデータを得、上記刻彫深さで文
字を刻彫することができるので、筆で描いた文字と比べ
て見劣りしない、風格のある文字を刻彫することができ
る。

したがって、従来のように、物体面上に職人の一手で刻
彫していたのと比べて、効率的、かつ安価に刻彫物を量
産することができる。

また、この発明の文字データの作成装置によれば、上記
文字の刻彫深さデータを含む文字データを容易に作成す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は文字データの作成装置の一実施例を示すブロッ
ク図、 第２図は文字の刻彫装置の一実施例を示すブロック図、 第３図は文字データの作成方法を説明する図、第４図は
第３図の一部拡大図、 第５図は作成された文字データを画面上に表示した図、 第６図は彫刻用カッターの先端部を示す正面図である。 （１）・・・ディスプレイ装置、 ■・・・入力手段としての入力ペン、 （４）・・・演算手段としてのマイクロコンピュータ、
（８）・・・彫刻用カッター 特許出願人　　廣　　前　　孝　　明 〃　　　　　　和　　　　１）　　　佳　　　　孝代　
　理　　人　　　弁理士　　亀　　井　　弘　　勝（ば
か１名） 第３図 第４図 第１図 第２図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、文字の形状を表すデータを作成し、該データに基づ
   いて物体面上に文字を刻彫する文字の刻彫方法において
   、文字の平面的形状を表すデータ、および文字の各部の
   太さに関連付けられた文字の刻彫深さを表すデータに基
   づいて、文字の各部ごとに上記文字の太さに関連付けら
   れた刻彫深さでもって文字を刻彫することを特徴とする
   文字の刻彫方法。 ２、文字の形状を表すデータに基づいて物体面上に文字
   を刻彫する文字の刻彫装置において、上記特許請求の範
   囲第１項記載の文字の刻彫深さを表すデータを取り込ん
   で、文字の各部ごとに文字の太さに関連付けられた刻彫
   深さを有する文字を刻彫する刻彫深さ制御手段を具備す
   ることを特徴とする文字の刻彫装置。 ３、上記特許請求の範囲第２項記載の文字の刻彫装置が
   、文字の太さと文字の刻彫深さとの関係に対応づけられ
   た先細り形状の刃を有する彫刻用カッターを備えている
   文字の刻彫装置。 ４、文字原稿を表示するディスプレイ装置と、文字原稿
   が表示されたディスプレイ装置の画面上において文字の
   各部の太さを得るための端点を入力する入力手段と、 上記入力手段により入力された端点の座標から文字の各
   部の太さを求め、求められた文字の太さに基づき所定の
   演算を行い、文字の各部について文字の刻彫深さを示す
   データを得る演算手段とを有することを特徴とする文字
   データの作成装置。