JPH11105232A

JPH11105232A - 工具経路を自由に制御する彫刻装置および彫刻方法

Info

Publication number: JPH11105232A
Application number: JP10188003A
Authority: JP
Inventors: Tony D Beckett; トニー・ディー・ベケット; Mark B Burns; マーク・ビー・バーンズ; Neal Clements; ニール・クレメンツ; Louis Jacques Duchesneau; ルイス・ジャックス・ダチェスノー; John W Fraser; ジョン・ダブリュー・フレイサー; Kenneth W Jackson; ケネス・ダブリュー・ジャクソン
Original assignee: Ohio Electronic Engravers Inc
Current assignee: Ohio Electronic Engravers Inc
Priority date: 1997-05-30
Filing date: 1998-05-29
Publication date: 1999-04-20
Also published as: WO1998053993A1; JP3476795B2; DE19823792A1; JP2002079644A

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】彫刻すべき画像を著す画像データから複数の
基準点を直接生成することができる工具経路生成ルーチ
ンおよびシステム。【解決手段】基準点は、工具経路を決定するために使
用し、工具経路に応じて彫刻ヘッドを駆動して、工具又
は針が工具経路に応答して、彫刻領域にパターンを彫刻
する。彫刻ヘッドの周波数特性があらかじめ決められた
周波数よりも低い周波数において、実質的に一定のゲイ
ンが得られるように彫刻ヘッドを同調させる彫刻ヘッド
チューナーを具備する。相互にフィルター特性（彫刻ヘ
ッドに使用されるフィルター係数を含む）を調整し、画
像データが連続階調データであるか、ラインワークデー
タであるかにかかわらず、画像データに応答する。従来
は単一のセルを彫刻していたのに対し、多重周波数のセ
ルを彫刻することによりスクリーニング機能を総合し、
彫刻すべき画像をより正確に再生する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、グラビア印刷彫刻
に関し、特に、デジタル式の工具経路計画、デジタル式
同調、クローズドループ型フィードバック制御を用いた
彫刻装置（システム）および彫刻方法に関するものであ
る。なお、この出願は、１９９５年５月４日に出願され
た米国特許出願第０８／４３４、５９２号の一部継続出
願の対応出願である。

【０００２】

【従来の技術】一般的な電気機械式彫刻方法は、銅製シ
リンダーの表面から銅の微小領域（セルという）を切り
取る工程を有する。一般の方法では、セルは、スクリー
ニング信号とイメージ信号とを重ね合わせて形成され
る。スクリーニング信号は、ＡＣシヌソイド波形であ
り、イメージ信号がそれに加えられることにより、セル
を彫刻するためにカッティング工具またはカッター針
（スタイラス）を駆動もしくは振動させる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来では、彫刻画像の
品質を高めるために、もっぱらイメージ信号を修飾する
ことに集中して努力がなされてきた。さらに、エッジ強
調、選択的線化、彫刻ヘッドの高速化、パルス変調もま
た、彫刻品質を向上するためのイメージ信号の変調に使
用されてきた。従来の彫刻技術におけるこれらの概念
は、米国特許番号第５，４３８，４２２号、５，４２
４，８４５号；５，６２１，５３３号；５，３２
９，２１５号；５，４１６，５９７号；５，４２
４，８４６号；５，４０２，２４６号；５，４５
４，３０６号；５，４７５，９１４号；５，５５５，
４７３号；５，４４０，３９８号；５，４９３，９
３９号；４，３５７，６３３号；４，４３８，４６
０号；４，４５０，４８６号；４，４５１，８５６
号；４，５００，９２９号；５，４９２，０５７
号；５，０２９，０１１号；５，５１９，５０２
号；５，５８３，６４７号；５，４９１，５５９
号；５，４２２，９５８号；５，２９３，４２６
号；５，６１７，２１７号に開示され、従来一般に使
用されていた装置と方法が示されている。このように、
彫刻品質を高める試みは、例えば画像信号の変調に対し
てなされてきたのである。

【０００４】同様に、米国特許４，２４５，２６０号お
よび５，５１９，５０２号には、彫刻された部位の線状
化および位置変換をすることにより、彫刻品質を高める
技術が開示されている。例えば、米国特許５，２４５，
２６０号には、スクリーニング信号を変調することによ
り、セルの位置を調整する技術が開示されている。

【０００５】したがって、画像信号とスクリーニング機
能とを、所望のカッター針の工具経路を示す参照波形と
して合成し、これにより、画像信号とスクリーニング信
号とを変調する必要を低減、または省くことができるシ
ステム及び方法が必要とされている。

【０００６】従来の装置の他の問題点は、セルの配置お
よびスクリーニングがＡＣシヌソイド波形に依存してい
ることであり、これにより、彫刻品質の柔軟性が制限さ
れている。なぜなら、従来のスクリーニング波形は、一
定のＡＣシヌソイドからなり、これを彫刻すべき画像に
対応して変調することは困難だったからである。したが
って、彫刻すべき画像に対応してデータを、画像データ
に直接由来する自由な工具経路として合成され得る信号
に変調することができる、単純で効果的な装置及び方法
が求められていた。

【０００７】さらに、従来の彫刻ヘッドは、その機械的
な構造に起因して、約２ｋＨｚおよび約５．５ｋＨｚに
おいて出力が増大する共振特性を示す。このような好ま
しくない共振を除去するために、ノッチフィルターが付
加されて、彫刻ヘッドの周波数応答が予測できるように
されていた。このノッチフィルターのためのフィルター
アルゴリズムによって、一般に滑らかではあるが縮小し
た応答が得られていた。前述した米国特許第４，３５
７，６３３号、４，４３８，４６０号、４，４５０，４
８６号、４，５００，９２９号には、従来のフィルター
処理を利用した一般的な形式の彫刻装置及び方法が記載
されている。

【０００８】不幸にも、従来のフィルター技術は一般
に、高い周波数帯域、例えば５．５ｋＨｚを越える帯域
での振幅が不十分である彫刻ヘッド周波数特性をもたら
していた。さらに、従来の技術では、使用者が対話式に
かつ容易に、フィルターのフィルター係数などの特性を
変更できず、彫刻ヘッドを希望通りに操作及び調整する
ことができなかった。従来では、フィルター特性は電気
成分のエラーに曝され、一つの回路基板から必要とされ
る精度を有する他の基板へ移動することができなかっ
た。

【０００９】したがって、同調フィルター特性を同調回
路から分離してデジタル式に蓄えることができる彫刻ヘ
ッドを特徴とするシステムと方法が必要とされている。
このデジタル式フィルター特性は、所望の彫刻ヘッドの
応答特性を得るために実行され、回路の故障に備えて、
十分な正確さを持つ交換回路のメモリーに記憶されてい
てもよい。

【００１０】従来においては、エラー訂正または彫刻ヘ
ッドの較正は、様々な方法および技術を用いて行われて
おり、それらは米国特許第５，０２９，０１１号、５，
２９３，４２６号、５，４１６，５９７号、５，４２
２，９５８号、５，４３８，４２２号、５，４４０，３
９８号などに記載されている。例えば、従来の較正方法
の幾つかでは、試験片における個々のセルの様々な特性
が測定され、望ましい特性と比較されている。もしも、
望ましい特性と実際の彫刻特性との相違が予め決められ
た許容値よりも大きい場合には、その彫刻ヘッドの調整
が行われる。一般に、従来技術の方法では、そのような
測定および較正のために光学装置、ストロボ、焦点設備
などが使用されている。本当に必要なのは、単純な構成
で安価、かつ設備が容易な、工具の速度および位置測定
システム、並びにそれをフィードバックするシステムお
よび方法である。

【００１１】したがって、本当に必要とされているもの
は、スクリーニング信号を使用したり利用したりするこ
となく、画像データから直接に彫刻領域の配置を、感情
的に上手に扱うことができるような方法とシステムであ
る。

【００１２】従来では、長い同調（チューニング）処理
の後に得られたヘッド応答特性がチューニング操作者の
主観的な判断に供され、品質の調整が行われていた。こ
のため、彫刻ヘッド毎にさまざまに特性が異なり、彫刻
された画像の品質が彫刻業者毎に異なったり、複合ヘッ
ドを使用している場合にはそれらのヘッド毎に品質が異
なる現実を生んでいた。

【００１３】したがって、彫刻ヘッドの応答特性におけ
るばらつきを低減できる自動同調方法および装置が要求
されていた。そのような装置は、彫刻ヘッドの同調の時
間を低減できるだけではなく、再現性をも高めることが
できる。

【００１４】

【課題を解決するための手段】以上説明したように、本
発明の第１の課題は、彫刻すべき画像に対応する画像デ
ータから、望ましい切削工具経路を合成し、これによ
り、より大きな柔軟性を得ると共に彫刻品質等を高める
ことができる彫刻装置および方法を提供することにあ
る。

【００１５】本発明の一形態は、彫刻装置の工具の経路
を制御する方法であって、この方法は、彫刻すべき画像
に相当する画像データを発生させる工程と、前記画像デ
ータに基づいて複数の基準点を生成させる工程と、これ
ら基準点を処理して工具経路を決定し、前記工具を駆動
してワークを前記工具経路に基づいて彫刻する工程とを
具備している。

【００１６】本発明の他の形態は、ワーク上の彫刻領域
にパターンを彫刻する方法であって、彫刻すべき画像に
相当する画像データを発生させる工程と、前記画像デー
タから直接に工具経路を得る工程、前記工具経路を用い
て彫刻信号を決定する工程、前記彫刻信号を用いて彫刻
ヘッドを駆動し、前記ワークを彫刻する工程とを具備し
ている。

【００１７】さらに、本発明の他の形態は、彫刻装置の
彫刻ヘッド上の工具の経路を制御するための工具経路制
御装置であって、画像データに対応して複数の基準点を
生成する画像データ処理装置を有し、この画像データ処
理装置は、工具経路を規定するための複数の基準点を生
成する工具経路生成装置を具備し、さらに、この工具経
路制御装置は、前記画像データ処理装置および前記彫刻
ヘッドに接続された信号生成装置を有し、この信号生成
装置は、前記工具経路を受け取り、前記工具経路に対応
してワークを彫刻すべき彫刻ヘッドを駆動するように構
成されている。

【００１８】さらに、本発明の他の形態は、ワークを彫
刻するための彫刻装置であって、彫刻台と、前記彫刻台
上に設けられ、前記ワークの少なくとも一つの彫刻領域
を彫刻するための工具を有する彫刻ヘッドと、前記彫刻
ヘッドに接続され、画像データを受け取って前記少なく
とも一つの彫刻領域を彫刻するための彫刻信号を生成す
るための処理装置と、前記処理装置に接続され、前記画
像データに対応して工具経路を計画するためのデジタル
工具経路計画装置とを具備し、前記処理装置は、前記工
具経路を使用して前記彫刻信号を生成することを特徴と
する。

【００１９】本発明のさらに他の形態は、彫刻ヘッドの
工具が所望の工具経路を移動するように彫刻ヘッドを制
御するための彫刻信号を発生する方法であって、彫刻信
号を発生させる工程と、予め決められた周波数以下の周
波数では前記彫刻ヘッドの周波数応答を実質的に一定の
ゲインになるように前記彫刻信号を処理する工程とを具
備することを特徴とする。

【００２０】本発明のさらに他の形態は、彫刻ヘッドの
工具が所望の工具経路を通過するように彫刻ヘッドを同
調させるための彫刻ヘッド同調装置であって、彫刻信号
を受け取り、予め決められた周波数以下の周波数では前
記彫刻ヘッドの周波数応答を実質的に一定のゲインにな
るように前記彫刻信号を処理する処理装置とを具備する
ことを特徴とする。

【００２１】本発明のさらに他の形態は、少なくとも一
つの彫刻領域を彫刻するための彫刻装置であって、彫刻
台と、前記彫刻台に設けられ工具を有する彫刻ヘッド
と、前記彫刻ヘッドに接続された彫刻ヘッド同調装置と
を有し、前記彫刻ヘッド同調装置は、予め決められた周
波数以下の周波数では前記彫刻ヘッドの周波数応答を実
質的に一定のゲインになるように彫刻信号を処理するこ
とを特徴とする。

【００２２】本発明のさらに他の形態は、彫刻ヘッドを
同調させる方法であって、少なくとも一つのフィルター
を使用して不必要な共振を排除するために彫刻信号をフ
ィルタリングする工程と、少なくとも一つのフィルター
のフィルター定数を定める工程と、少なくとも一つのフ
ィルターにユーザーインターフェースを接続する工程
と、少なくとも一つのフィルターの少なくとも一つのパ
ラメーターを変更する必要があるか否かを決定する工程
と、少なくとも一つのパラメーターを変更する必要があ
る場合に前記ユーザーインターフェースを使用してその
少なくとも一つのパラメーターをプログラム可能に調整
する工程とを具備する。

【００２３】本発明のさらに他の形態は彫刻装置であっ
て、この彫刻装置は、彫刻台と、前記彫刻台に設けられ
工具を有する彫刻ヘッドと、この彫刻ヘッドに設けられ
少なくとも一つのパラメーターおよび少なくとも一つの
フィルター係数を有する少なくとも一つのフィルター
と、前記少なくとも一つのフィルターに接続されたユー
ザーインターフェースとを具備し、前記ユーザーインタ
ーフェースにより使用者は前記フィルターの応答特性を
変更するために少なくとも一つのパラメーターをプログ
ラム可能に調整できるようにされていることを特徴とす
る。

【００２４】本発明のさらに他の形態は、シリンダーを
彫刻するための切削工具の位置を検知するための速度検
知システムであって、前記切削工具を保持するためのア
ーマチュアと、通電されることにより前記アーマチュア
を振動させる少なくとも一つの駆動コイルを有する少な
くとも一つの電磁駆動装置と、前記少なくとも一つの電
磁駆動装置に関連して設けられ、切削工具の位置を検知
するためのセンサーとを具備することを特徴とする。

【００２５】本発明のさらに他の形態は、切削工具を駆
動するためのモーターを具備する彫刻ヘッドを安定化す
る方法であって、前記モーターの第１のコイルに第１の
駆動信号を供給する工程と、前記モーターの速度を第２
コイルを用いて検知する工程と、前記モーター速度を使
用して前記彫刻ヘッドを安定化する工程とを具備するこ
とを特徴とする。

【００２６】本発明のさらに他の形態は、少なくとも一
つの彫刻領域を彫刻するための彫刻装置であって、彫刻
台と、前記彫刻台に設けられ切削工具およびこの切削工
具を保持するアーマチュアを有する彫刻ヘッドと、前記
彫刻ヘッドに接続され予め決められた周波数以下の周波
数では前記彫刻ヘッドの周波数応答を実質的に一定のゲ
インになるように彫刻信号を処理するヘッド同調装置
と、通電されることにより前記アーマチュアを振動させ
る少なくとも一つの駆動コイルを有する少なくとも一つ
の電磁駆動装置と、前記少なくとも一つの電磁駆動装置
に関連して設けられ電磁駆動装置の速度を決定するため
のセンサーとを具備し、前記ヘッド同調装置は前記速度
および処理された信号に応じて彫刻ヘッド共振の同調を
行うことを特徴とする。

【００２７】本発明のさらに他の形態は、彫刻すべき画
像データをスケーリング（基準化、拡大縮小）するため
の方法であって、この方法は、彫刻すべき画像に対応す
る画像データを生成する工程と、前記画像データが連続
階調データであるかラインワークデータであるかを判定
する工程と、前記画像データが連続階調データであるも
しくはラインワークデータであると判定された場合、そ
れぞれ連続階調基準点もしくはラインワーク基準点を生
成する工程とを具備する。

【００２８】本発明のさらに他の形態は、ワークを彫刻
するための彫刻装置であって、この彫刻装置は、彫刻台
と、前記ワークの少なくとも一つの彫刻領域を彫刻する
ための工具を具備する彫刻ヘッドと、前記彫刻ヘッドに
接続され画像データを受け取り、少なくとも一つの彫刻
領域を彫刻するための彫刻信号を発生させる処理装置
と、この処理装置につなげられ前記画像データに応答し
て工具経路を計画するためのデジタル式工具経路計画装
置とを具備し、前記処理装置は前記工具経路を用いて前
記彫刻信号を発生させることを特徴とする。

【００２９】本発明のさらに他の形態は、彫刻装置の工
具の経路を制御する方法であって、この方法は、彫刻す
べき画像に対応する画像データを生成する工程と、前記
画像データに対応する複数の基準点を生成する工程と、
これら基準点を処理して工具経路を作成する工程と、前
記工具経路に応答して前記工具を駆動しワークを彫刻す
る工程とを具備することを特徴とする。

【００３０】本発明のさらに他の目的は、以下の付加的
または任意的な構成を一つまたは２以上備えた、彫刻装
置の工具経路を制御する方法を提供することにある。・前記画像データを処理して予め決められた数の濃度
値を生成し、前記濃度値を使用して画像濃度の合計百分
率を決定する工程。・前記予め決められた数の黄土値を用いて濃度中心を
決定する工程。・ワークに工具が進入する進入基準点を特定する工
程。・ワークから工具が脱出する脱出基準点を特定する工
程。・前記進入基準点と前記脱出基準点との間の少なくと
も一つの基準点を特定する工程。

【００３１】・前記進入基準点と前記脱出基準点との
間の中心基準点を特定する工程。・前記進入基準点、前記脱出基準点、および前記中心
基準点を用いて前記工具経路を決定する工程。・前記進入基準点と前記脱出基準点との間の中心基準
点を特定する工程。・前記進入基準点、前記脱出基準点、および前記中心
基準点に曲線を当てはめて、前記工具経路を決定する工
程。・画像濃度の中心に相当する中心基準点を特定する工
程。・前記画像データの画像合計濃度百分率を決定する工
程。・前記画像データの画像合計濃度百分率を用いて、前記
進入基準点および前記脱出基準点を決定する工程。・前記進入基準点および前記脱出基準点をワークの表
面に設定する工程。・前記進入基準点および前記脱出基準点を前記中心基
準点の回りに設定する工程。

【００３２】・前記画像合計濃度百分率が予め決めら
れた百分率を超えた場合には、前記進入基準点および前
記脱出基準点をワークの表面下に設定する工程。・前記予め決められた百分率は少なくとも９０％であ
る。・前記画像データは第１画像データおよび第２画像デ
ータを含み、この方法はさらに以下の工程を具備する：・前記第１画像データおよび第２画像データの合計画
像濃度が、前記画像データの全ての濃度の大部分を占め
るか否かを判定する工程。・前記第１画像データおよび第２画像データを、第１
画像データサブセットおよび第２画像データサブセット
に分離する工程。・前記第１画像データサブセットおよび第２画像デー
タサブセットについて基準点を生成する工程。

【００３３】・前記画像データが複数の画像データセ
ットを含み、この方法はさらに以下の工程を具備する：・前記複数の画像データセットについて合計濃度が全
ての画像データについての濃度の大部分を占めるか否か
を決定する工程。・前記複数の画像データセットを、複数の画像データ
サブセットに分離する工程。・前記複数のデータサブセットについて基準点を生成
する工程。

【００３４】・前記曲線当てはめ工程は、さらに以下
の工程を具備する：・前記当てはめ工程の間に、３次スプライン補間法ル
ーチンを用いる工程。・予め決められた数の濃度値を生成するためにワーク
上の彫刻すべき彫刻領域を表す画像データ値の周波数を
決定する工程。

【００３５】・予め決められた数の濃度値を用いて、
画像合計濃度百分率を決定する工程。・前記進入基準点と、前記脱出基準点と、前記進入基
準点と前記脱出基準点との間の第３の基準点を決定する
工程。・前記進入基準点と、前記脱出基準点と、前記第３基
準点とを使用して工具経路を決定する工程。

【００３６】・画像濃度の中心に相当する中心基準点
を決定する工程。・前記画像濃度合計百分率が予め決められた百分率を
超えた場合には、前記進入基準点および前記脱出基準点
をワークの表面下に設定する工程。・前記予め決められた百分率は少なくとも９０％であ
る。・前記画像データは連続階調データであるか、ライン
ワークデータであるかを判断する工程。・前記画像データが連続階調データであると判断され
たら連続階調スケーラを生成し、ラインワークデータで
あると判断されたらラインワークスケーラを生成する工
程。・前記処理工程の前に、前記基準点に前記連続階調ス
ケーラまたはラインワークスケーラを適用する工程。

【００３７】本発明のさらに他の形態は、ワークを彫刻
するための彫刻装置を提供することであって、この彫刻
装置は、彫刻台と、前記彫刻台上に設けられ、前記ワー
クの少なくとも一つの彫刻領域を彫刻するための工具を
有する彫刻ヘッドと、前記彫刻ヘッドに接続され、画像
データを受け取って前記少なくとも一つの彫刻領域を彫
刻するための彫刻信号を生成するための処理手段と、前
記処理手段に接続され、前記画像データに対応して工具
経路を計画するためのデジタル工具経路計画装置とを具
備し、前記処理手段は、前記工具経路を使用して前記彫
刻信号を生成することを特徴とする。

【００３８】本発明のさらに他の目的は、以下の付加的
または任意的な構成を一つまたは２以上備えた、彫刻装
置を提供することにある。・彫刻すべき画像に対応するデジタル画像データを受
け取り、それに応じて前記工具経路を生成するための工
具経路データ信号処理装置。・彫刻すべき画像に対応する画像データを受け取り、
それに応じて複数の基準点を生成するための工具経路デ
ータ信号処理装置。・複数の基準点を受け取り、それらに、前記工具経路
を規定する曲線を当てはめる曲線適合装置。・複数の基準点を受け取り、それらに、前記工具経路
を規定する曲線を当てはめる曲線適合装置。

【００３９】・前記複数の基準点は前記工具が前記少
なくとも一つの彫刻領域を彫刻し始める進入点、前記工
具が前記少なくとも一つの彫刻領域から脱出する脱出
点、および、前記進入点と脱出点の間の第３の基準点に
対応する。・前記第３の基準点は前記画像データの濃度中心に対
応する中心点を含む。・前記処理装置は前記画像データを処理して予め決め
られた数の濃度値を生成するものであり、さらに前記処
理装置は、前記予め決められた数の濃度値を受け取って
画像合計濃度百分率を決定するための画像濃度決定装置
を具備する。・前記処理装置はさらに、前記予め決められた数の濃
度値を受け取り、これらを使用して濃度中心を決定する
濃度中心決定手段を具備する。

【００４０】・前記処理装置は前記画像データを受け
取り、画像合計濃度百分率を決定し、この画像合計濃度
百分率を使用して、前記工具経路を規定するための複数
の基準点を生成する。・前記工具経路データ信号処理装置は、予め決められ
た条件において、前記進入基準点および前記脱出基準点
を前記ワークの表面に決定するものである。・前記予め決められた条件とは、予め決められた濃度
より小さい濃度であることを特徴とする。・前記予め決められた濃度は９０％未満である。

【００４１】・前記画像データは第１画像データおよ
び第２画像データを含み、前記処理装置はさらに、前記
第１画像データおよび第２画像データの合計画像濃度が
前記画像データの全ての濃度の過半数を占めているか否
かを決定する二重周波数決定装置を具備し、前記二重周
波数決定装置は、前記画像濃度が過半数を超えたときに
前記第１画像データと第２画像データを分離して、第１
画像データサブセットおよび第２画像データサブセット
を生成し、前記第１画像データサブセットおよび前記第
２画像データサブセットのそれぞれのための基準点を生
成する。・前記曲線適合装置はさらに、前記工具曲線を生成す
るために３次スプライン補間ルーチンを使用する。

【００４２】本発明のさらに他の目的は、彫刻ヘッドの
工具が所望の工具経路を移動するように彫刻ヘッドを制
御するための彫刻信号を発生する方法を提供することで
あって、この方法は、彫刻信号を発生させる工程と、予
め決められた周波数以下の周波数では前記彫刻ヘッドの
周波数応答を実質的に一定のゲインになるように前記彫
刻信号を処理する工程とを具備することを特徴とする。

【００４３】本発明のさらに他の目的は、以下の付加的
または任意的な構成を一つまたは２以上備えた、彫刻ヘ
ッドを制御するための彫刻信号を発生する方法を提供す
ることにある：・前記彫刻信号を処理して１０ｋＨｚ未満の周波数で
は実質的に一定のゲインを有する信号を得る工程。・この方法はさらに以下の工程を具備する。・前記処理工程を、彫刻ヘッドの本来の共振を相殺す
るための少なくとも一つのフィルターを使用して行う工
程。

【００４４】・この方法はさらに以下の工程を具備す
る。・少なくとも一つの強調フィルターを前記彫刻ヘッド
へ適用することにより、強調周波数を超えるが予め決め
られた周波数よりは小さい周波数範囲において、彫刻ヘ
ッドの応答性を高める工程。・この方法はさらに以下の工程を具備する。・前記処理工程を、彫刻ヘッドの本来の共振を相殺す
るための少なくとも一つのフィルターを使用して行う工
程。・前記強調周波数は少なくとも１０ｋＨｚである。・前記少なくとも一つのフィルターは、不定インパル
ス応答フィルターである。・前記強調フィルターは、不定インパルス応答フィル
ターである。

【００４５】・前記生成工程はさらに以下の工程を具
備している。・彫刻すべき画像に対応する画像データを生成する工
程。・前記画像データに対応して複数の基準点を生成する
工程。・前記基準点を用いて工具経路を決定する工程。・前記基準点を用いて彫刻信号を生成する工程。

【００４６】・この方法はさらに以下の工程を具備す
る。・ユーザーインターフェースを用いて、前記少なくと
も一つのフィルターに関連する少なくとも一つのパラメ
ーターを決定する工程。

【００４７】本発明のさらに他の目的は、彫刻ヘッドの
工具が所望の工具経路を通過するように彫刻ヘッドを同
調させるための彫刻ヘッド同調装置を提供することであ
って、彫刻信号を受け取り、予め決められた周波数以下
の周波数では前記彫刻ヘッドの周波数応答を実質的に一
定のゲインになるように前記彫刻信号を処理する処理装
置とを具備する。

【００４８】本発明のさらに他の目的は、以下の付加的
または任意的な構成を一つまたは２以上備えた、彫刻ヘ
ッド同調装置を提供することにある：・この彫刻ヘッド同調装置は、前記彫刻信号を処理し
て１０ｋＨｚ未満の周波数では実質的に一定のゲインを
有する処理信号を得る。・この彫刻ヘッド同調装置は、彫刻ヘッドの本来の共
振を相殺するための少なくとも一つのフィルターを具備
する。・この彫刻ヘッド同調装置は、強調周波数を超えるが
予め決められた周波数よりは小さい周波数範囲におい
て、彫刻ヘッドの応答性を高める少なくとも一つの強調
フィルターを具備する。・前記強調周波数は少なくとも１ｋＨｚである。・前記少なくとも一つのフィルターは、不定インパル
ス応答フィルターを有する。・前記強調フィルターは、不定インパルス応答フィル
ターを有する。・前記少なくとも一つのフィルターまたは前記強調フ
ィルターは、それぞれ不定インパルス応答フィルターを
有する。

【００４９】・前記彫刻ヘッド同調装置は工具経路デ
ジタル処理装置に接続され、この工具経路デジタル処理
装置は、以下の構成を具備する。・彫刻すべき画像に対応する画像データを受け取り、
それに対応して複数の基準点を生成する基準点生成装
置。・前記基準点を受け取り、それに対応して前記彫刻信
号を生成する補間回路。

【００５０】・前記彫刻ヘッドはさらに、シリンダー
を彫刻するための切削工具の位置を検知するための速度
センサーを具備する。・前記彫刻ヘッドはさらに、前記切削工具を保持する
ためのアーマチュアを具備する。・前記速度センサーはさらに以下の構成を具備する。・前記少なくとも一つの電磁駆動装置の周囲に配置さ
れた検知コイル。・前記検知コイルに接続され、前記アーマチュアの速
度を計測し、前記速度を前記切削工具位置に変換するた
めの検知回路。

【００５１】本発明の他の目的は、少なくとも一つの彫
刻領域を彫刻するための彫刻装置を提供することであっ
て、この彫刻装置は、彫刻台と、前記彫刻台に設けられ
工具を有する彫刻ヘッドと、前記彫刻ヘッドに接続され
彫刻信号を処理する彫刻ヘッド同調装置とを有し、前記
彫刻ヘッド同調装置は、予め決められた周波数以下の周
波数では前記彫刻ヘッドの周波数応答を実質的に一定の
ゲインになるように彫刻信号を処理することを特徴とす
る。

【００５２】さらに、本発明の他の目的は、以下の付加
的または任意的な構成を一つまたは２以上備えた、彫刻
ヘッド同調装置を提供することにある：・この彫刻ヘッド同調装置は、前記彫刻信号を処理し
て１０ｋＨｚ未満の周波数では実質的に一定のゲインを
有する処理信号を得る。・前記彫刻ヘッド同調装置は、彫刻ヘッドの本来の共
振を相殺するための少なくとも一つのフィルターを具備
する。・前記彫刻ヘッド同調装置は、強調周波数を超えるが
予め決められた周波数よりは小さい周波数範囲におい
て、彫刻信号を増大する少なくとも一つの強調フィルタ
ーを具備する。・前記彫刻ヘッド同調装置はさらに、彫刻ヘッドの本
来の共振を相殺するための少なくとも一つのフィルター
を具備する。・前記彫刻ヘッド同調装置はさらに、強調周波数を超
えるが予め決められた周波数よりは小さい周波数範囲に
おいて、彫刻信号を増大する少なくとも一つの強調フィ
ルターを具備する。・前記強調周波数は少なくとも１ｋＨｚである。・前記少なくとも一つのフィルターは、不定インパル
ス応答フィルターを有する。・前記強調フィルターは、不定インパルス応答フィル
ターを有する。・前記少なくとも一つのフィルターおよび前記強調フ
ィルターは、それぞれ不定インパルス応答フィルターを
有する。

【００５３】・前記彫刻ヘッド同調装置は、工具経路
デジタル信号処理装置に接続され、この工具経路デジタ
ル信号処理装置は、彫刻すべき画像に対応する画像デー
タを受け取り、それに対応して複数の基準点を生成する
基準点生成装置と、前記基準点を受け取り、それに対応
して前記彫刻信号を生成する補間回路とからなる。

【００５４】・前記少なくとも一つの強調フィルター
は、彫刻ヘッド同調装置のための少なくとも一つのパラ
メーターを有し、さらに、前記少なくとも一つの強調フ
ィルターに接続されたフィルター処理装置を備え、この
フィルター処理装置は、前記強調フィルターに関連する
前記少なくとも一つのパラメーターをプログラミングす
るためのユーザーインターフェースを具備している。

【００５５】・前記少なくとも一つの強調フィルター
は、彫刻ヘッド同調装置のための少なくとも一つのパラ
メーターを有し、さらに、前記少なくとも一つのフィル
ターに接続されたフィルター処理装置を備え、このフィ
ルター処理装置は、前記少なくとも一つのフィルターに
関連する前記少なくとも一つのパラメーターをプログラ
ミングするためのユーザーインターフェースを具備して
いる。

【００５６】・前記彫刻ヘッドはさらに、シリンダー
を彫刻するための切削工具の位置を検知するための速度
センサーを具備する。・前記彫刻ヘッドはさらに、切削工具を保持するため
のアーマチュアと、通電されることにより前記アーマチ
ュアを振動させる少なくとも一つの駆動コイルを有する
少なくとも一つの電磁駆動装置とを具備し、前記速度セ
ンサーは、前記少なくとも一つの電磁駆動装置の周囲に
配置された検知コイルと、前記検知コイルに接続され、
前記アーマチュアの速度を計測し、前記速度を前記切削
工具位置に変換するための検知回路とを具備する。

【００５７】本発明のさらに他の目的は、彫刻ヘッドを
同調させる方法を提供することであって、この方法は、
少なくとも一つのフィルターを使用して不必要な共振を
排除するために彫刻信号をフィルタリングする工程と、
少なくとも一つのフィルターのフィルター定数を定める
工程と、少なくとも一つのフィルターにユーザーインタ
ーフェースを接続する工程と、少なくとも一つのフィル
ターの少なくとも一つのパラメーターを変更する必要が
あるか否かを決定する工程と、少なくとも一つのパラメ
ーターを変更する必要がある場合に前記ユーザーインタ
ーフェースを使用してその少なくとも一つのパラメータ
ーをプログラム可能に調整する工程とを具備する。

【００５８】さらに、本発明のさらに他の目的は、以下
の付加的または任意的な構成を一つまたは２以上備え
た、彫刻ヘッド同調方法を提供することにある：・前記決定する工程は、周波数またはノッチ深さを変
更する必要があるか否かを判断する工程を有する。・少なくとも一つのパラメーターは周波数である。・少なくとも一つのパラメーターはノッチ深さであ
る。・さらに、この方法は、前記少なくとも一つのフィル
ターに処理装置を接続する工程を具備する。・前記少なくとも一つのパラメーターを、自動的に同
調せよとの要求に応答して、処理装置を用いて自動的に
調整する工程を有する。・ユーザーインターフェースを用いて、少なくとも一
つのパラメーターをプログラム可能に調整し、予め決め
られた周波数未満の周波数域で実質的に一定のゲインを
得るように少なくとも一つのフィルターを設定する工程
を具備する。・前記予め決められた周波数は１０ｋＨｚ未満であ
る。

【００５９】・前記方法はさらに以下の工程を具備す
る：・ユーザーインターフェースを用いて、少なくとも一
つの強調フィルターの少なくとも一つのパラメーターを
調整し、所定の強調周波数を超える周波数域では彫刻ヘ
ッドの応答性を増大させる工程。・前記強調周波数は、少なくとも１ｋＨｚである。・前記少なくとも一つのフィルターは、不定インパル
ス応答フィルターである。・前記自動的に調整する工程は、以下の工程または構
成をさらに具備する：・センサーを使用して、シリンダーを彫刻するための
切削工具の位置を検知する工程を有する。・前記自動的に調整する工程を、前記検出した切削工
具の位置を使用して行う。・前記センサーは速度センサーである。

【００６０】・前記方法はさらに以下の工程を具備す
る：彫刻ヘッド上の前記少なくとも一つの電磁駆動装置
の回りに検知コイルを配置する工程：および前記検知コ
イルに検知回路を接続し、前記アーマチュアの速度を計
測するとともに、その速度を切削工具の位置に変換する
工程。

【００６１】本発明のさらに他の目的は、彫刻装置を提
供することであって、この彫刻装置は、彫刻台と、前記
彫刻台に設けられ工具を有する彫刻ヘッドと、この彫刻
ヘッドに設けられ少なくとも一つのパラメーターおよび
少なくとも一つのフィルター係数を有する少なくとも一
つのフィルターと、前記少なくとも一つのフィルターに
接続されたユーザーインターフェースとを具備し、前記
ユーザーインターフェースにより使用者は前記フィルタ
ーの応答特性を変更するために少なくとも一つのパラメ
ーターをプログラム可能に調整できるようにされてい
る。

【００６２】さらに、本発明の他の目的は、以下の付加
的または任意的な構成を一つまたは２以上備えた、前記
彫刻装置を提供することにある：・前記少なくとも一つのパラメーターは、周波数また
はノッチ深さである。・前記少なくとも一つのパラメーターは周波数であ
る。・前記少なくとも一つのパラメーターはノッチ深さで
ある。・前記彫刻装置は、さらに、前記ユーザーインターフ
ェースと前記少なくとも一つのフィルターとの間に接続
された処理装置を具備し、前記処理装置は、自動同調要
求に応じて前記少なくとも一つのパラメーターを自動的
に調整する手段を具備する。

【００６３】・前記ユーザーインターフェースは、少
なくとも一つのフィルターが、予め決められた周波数よ
り低い周波数域で実質的に一定のゲインが得られるよう
に彫刻ヘッドの応答特性を規定するように、前記少なく
とも一つのフィルターの少なくとも一つのパラメーター
をプログラム可能に調整するための手段を具備する。・前記予め決められた周波数は１０ｋＨｚ未満であ
る。・前記ユーザーインターフェースは、彫刻フィルター
に関連する少なくとも一つの強調フィルターの少なくと
も一つのパラメーターを調整する手段を具備し、所定の
強調周波数を超える周波数域では彫刻ヘッドの応答性を
増大させる。・前記強調周波数は、少なくとも１ｋＨｚである。・前記少なくとも一つのフィルターは、不定インパル
ス応答フィルターを有する。

【００６４】・前記手段は、対話型ユーザーインター
フェースに接続された不定インパルス応答フィルターを
有する。・前記彫刻ヘッドはさらに、シリンダーを彫刻するた
めの切削工具の位置を検知するための速度センサーを具
備する。・前記彫刻ヘッドはさらに、切削工具を保持するため
のアーマチュアと、通電されることにより前記アーマチ
ュアを振動させる少なくとも一つの駆動コイルを有する
少なくとも一つの電磁駆動装置とを具備し、前記速度セ
ンサーは、前記少なくとも一つの電磁駆動装置の周囲に
配置された検知コイルと、前記検知コイルに接続され、
前記アーマチュアの速度を計測し、前記速度を前記切削
工具位置に変換するための検知回路とを具備する。

【００６５】本発明のさらに他の目的は、切削工具を駆
動するためのモーターを具備する彫刻ヘッドを安定化す
る方法を提供することであり、この方法は、前記モータ
ーの第１のコイルに第１の駆動信号を供給する工程と、
前記モーターの速度を第２コイルを用いて検知する工程
と、前記モーター速度を使用して前記彫刻ヘッドを安定
化する工程とを具備する。

【００６６】さらに、本発明の他の目的は、以下の付加
的または任意的な構成を一つまたは２以上備えた、前記
方法を提供することにある：・前記第２コイルは、前記モーターの周囲に配置され
た５未満の巻線を具備する。・前記方法はさらに、前記安定化を実現するため、前
記検知された切削工具位置、前記モーター速度、および
前記第１の駆動信号を用いて前記切削工具の実際の位置
を検知する工程を具備する。

【００６７】本発明のさらに他の目的は、少なくとも一
つの彫刻領域を彫刻するための彫刻装置であって、彫刻
台と、前記彫刻台に設けられ切削工具およびこの切削工
具を保持するアーマチュアを有する彫刻ヘッドと、前記
彫刻ヘッドに接続され予め決められた周波数以下の周波
数では前記彫刻ヘッドの周波数応答を実質的に一定のゲ
インになるように彫刻信号を処理するヘッド同調装置
と、通電されることにより前記アーマチュアを振動させ
る少なくとも一つの駆動コイルを有する少なくとも一つ
の電磁駆動装置と、前記少なくとも一つの電磁駆動装置
に関連して設けられ電磁駆動装置の速度を決定するため
のセンサーとを具備し、前記ヘッド同調装置は前記速度
および処理された信号に応じて彫刻ヘッド共振の同調を
行うことを特徴とする。

【００６８】さらに、本発明の他の目的は、以下の付加
的または任意的な構成を一つまたは２以上備えた、前記
彫刻装置を提供することにある：・前記センサーは、前記少なくとも一つの電磁駆動器
の回りに配置された検知コイルを具備する。・前記検知コイルに接続され、前記アーマチュアの速
度を測定し、その速度を前記切削工具の位置に変換する
ための検知回路。・前記検知コイルは、少なくとも一つの駆動コイルを
通過する磁束密度の変化割合を測定する。・前記検知コイルは、前記電磁駆動器について５以下
の巻線を有する。・前記彫刻ヘッド同調器は、前記彫刻信号を処理し
て、１０ｋＨｚ未満の周波数域でのゲインを実質的に一
定にした周波数応答を有する処理後信号を生成する。・前記彫刻ヘッド同調器は、前記彫刻ヘッドの本来の
共振を相殺するための少なくとも一つのフィルターを具
備する。・前記彫刻ヘッド同調器は、予め決められた周波数よ
り小さく、強調周波数よりも高い周波数域の彫刻信号を
増幅する少なくとも一つの強調フィルターを具備してい
る。

【００６９】・前記彫刻ヘッド同調器はさらに、前記
彫刻ヘッドの本来の共振を相殺するための少なくとも一
つのフィルターを具備する。・前記彫刻ヘッド同調器は、予め決められた周波数よ
り低く、強調周波数よりも高い周波数域の彫刻信号を増
幅する少なくとも一つの強調フィルターを具備してい
る。・前記強調周波数は、少なくとも１ｋＨｚである。・前記少なくとも一つのフィルターは、不定インパル
ス応答フィルターを有する。・前記強調フィルターは、不定インパルス応答フィル
ターを具備する。・前記少なくとも一つのフィルターおよび前記強調フ
ィルターは、それぞれ不定インパルス応答フィルターを
具備している。・前記彫刻ヘッド同調装置は、工具経路デジタル信号
処理装置に接続され、この工具経路デジタル信号処理装
置は、彫刻すべき画像に対応する画像データを受け取
り、それに対応して複数の基準点を生成する基準点生成
装置と、前記基準点を受け取り、それに対応して前記彫
刻信号を生成する補間回路とからなる。

【００７０】本発明のさらに他の目的は、彫刻すべき画
像データをスケーリング（基準化、拡大縮小）するため
の方法であって、この方法は、彫刻すべき画像に対応す
る画像データを生成する工程と、前記画像データが連続
階調データであるかラインワークデータであるかを判定
する工程と、前記画像データが連続階調データであるも
しくはラインワークデータであると判定された場合、そ
れぞれ連続階調基準点もしくはラインワーク基準点を生
成する工程とを具備する。

【００７１】さらに、本発明の他の目的は、以下の付加
的または任意的な構成を一つまたは２以上備えた、前記
方法を提供することにある：・前記基準点を処理して工具経路を作成する工程と、
前記工具経路に応答して前記工具を駆動しワークを彫刻
する工程とを具備することを特徴とする。・前記方法はさらに、前記判断工程において、画像デ
ータが連続階調データである、もしくはラインワークデ
ータであると判定された場合、それぞれ連続階調基準
点、もしくはラインワーク基準点を生成する工程とを具
備する。

【００７２】本発明のさらに他の目的は、ワークを彫刻
するための彫刻装置を提供することであって、この彫刻
装置は、彫刻台と、前記彫刻台上に設けられ、前記ワー
クの少なくとも一つの彫刻領域を彫刻するための工具を
有する彫刻ヘッドと、前記彫刻ヘッドに接続され、画像
データを受け取って前記少なくとも一つの彫刻領域を彫
刻するための彫刻信号を生成するための処理装置と、前
記処理装置に接続され、前記画像データに対応して工具
経路を計画するためのデジタル工具経路計画装置とを具
備し、前記処理装置は、前記工具経路を使用して前記彫
刻信号を生成することを特徴とする。

【００７３】さらに、本発明の他の目的は、以下の付加
的または任意的な構成を一つまたは２以上備えた、前記
彫刻装置を提供することにある：・前記処理装置はさらに、彫刻すべき画像に対応した
デジタル画像データを受け取りそれに応じて工具経路を
生成する工具経路データ信号処理装置を備えている。・前記工具経路データ信号処理装置は、彫刻すべき画
像データをスケーリング（基準化、拡大縮小）するため
のスケーリング手段と、前記画像データが連続階調デー
タであるかラインワークデータであるかを判定する判定
手段と、前記画像データが連続階調データであるもしく
はラインワークデータであると判定された場合、それぞ
れ連続階調基準点もしくはラインワーク基準点を生成す
る基準点生成手段とを具備する。

【００７４】・前記工具経路データ信号処理装置は、
さらに前記基準点を処理して工具経路および決定し、さ
らにその工具経路に対応してワークを彫刻するように彫
刻ヘッドを駆動するためのスケーリング手段を具備す
る。・前記スケーリング手段は、判定工程において、画像
データが連続階調データである、もしくはラインワーク
データであると判定された場合、それぞれ連続階調基準
点、もしくはラインワーク基準点を生成する。

【００７５】本発明の他の目的および利点は、図面を用
いた以下の説明および請求項から明らかになるだろう。

【００７６】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の好ましい一実施
形態として彫刻装置１０を示す斜視図である。この実施
形態においては、彫刻装置１０はグラビア彫刻装置であ
るが、本発明は他の形式の彫刻装置にも適用可能であ
る。彫刻装置１０は、簡略化のため図示していないが、
スライド式の安全キャビネット内に納められている。彫
刻装置１０はベース１２を具備し、このベース１２は、
主軸台１４および心押し台１６を備え、これらは軌道１
８に沿って互いに接近離間できるように移動可能に取り
付けられている。彫刻装置１０は複数のリニアアクチュ
エータ（第１駆動モータ手段または第１駆動モータ）２
０、および第２駆動モータ手段または第２駆動モータ）
２２を具備し、これらモータ２０、２２はそれぞれ、主
軸台１４および心押し台１６をこれらが接近離間する方
向へ駆動するようになっている。例えば、これらモータ
により、主軸台１４および心押し台１６は、図１に示す
ようにシリンダーを支持する位置から、最も両者が接近
した位置まで移動されるようになっている。

【００７７】駆動モータ２０、２２は、主軸台１４およ
び心押し台１６を別個に、または同時に駆動できるよう
に、それぞれ独立して電力を供給されるようになってい
てもよい。駆動モータとしては、単一のリードスクリュ
ウ（図示略）を具備したモータを使用してもよく、その
場合には、そのリードスクリュウの両端側に互いに逆向
きのネジが形成されてもよい。この場合、リードスクリ
ュウが回転されると、主軸台１４および心押し台１６が
同時に互いに逆方向へ移動することになる。主軸台１４
および心押し台１６を両方とも動かす場合には、長さが
様々に異なるシリンダー２４を、高架クレーンを用いて
例えばシリンダー２４の回転軸線と垂直な方向に移動さ
せて装着することができる。しかし、主軸台１４および
心押し台１６の一方を固定式にし、他方を移動式にする
ことも可能であり、その場合には、シリンダー２４を彫
刻装置１０の回転軸と平行な方向に移動させることがで
きるシリンダー装着機構を使用する。

【００７８】図１に示すように、シリンダー２４は第１
端部２４ｂおよび第２端部２４ｃを有し、これら端部に
は受け穴（図示略）が形成され、それら受け穴内に主軸
台１４および心押し台１６の先端部１４ａ、１４ｂが差
し込まれている。一般には先端部１４ａ、１４ｂは円錐
形状に形成され、シリンダー２４の受け穴もそれに対応
した形状をなし、これによりシリンダー２４は彫刻装置
１０の彫刻ステーション２６の位置に支持されるように
なっている。図示してはいないが、シャフト付のシリン
ダーを彫刻する場合には、主軸台１４および心押し台１
６に、シリンダーを回転可能に支持するための把持装置
またはチャックが設けられる。

【００７９】彫刻装置１０はまた、彫刻ヘッド２８を具
備し、この彫刻ヘッド２８は、シリンダー２４の外周面
２４ａを彫刻するためのカッティング工具またはカッタ
ー針（彫刻針）３０を備えている。このグラビア彫刻装
置の実施形態においては、外周面２４ａは銅コーティン
グされていることが好ましいが、それに限定はされな
い。彫刻ヘッド２８は可動台３２上にスライド可能に取
り付けられ、第３駆動手段または第３駆動モータ２７に
より彫刻ヘッド２８は、シリンダー２４に対してシリン
ダー半径方向に接近離間されるようになっている。可動
台３２はベース１２に対して移動可能に取り付けられて
おり、シリンダー２４の表面２４ａの全長に亘って図１
中矢印３６に示すように彫刻ヘッド２８が移動できるよ
うになっている。この場合、可動台３２の移動方向はシ
リンダー２４の軸線方向に一致している。彫刻装置１０
は可動台３２を矢印３６の方向へ移動するためのリード
スクリュウおよび駆動モータを具備している（共に図示
略）。本出願人に譲渡された米国特許第5,424,845号;
5,424,846号; 5,438,422号; 5,440,398号; 5,454,306
号; 5,492,057号; 5,329,215号にそれぞれ記載されてい
る様々な構成は本発明においても適用可能であり、それ
らの構成を本明細書に組み入れ本明細書の一部を構成す
るものとする。

【００８０】彫刻装置１０はまた、駆動手段または駆動
モータ１１を具備し、この駆動モータ１１は、彫刻制御
装置３８により給電されると支持シャフト１４ａを回転
させ、シリンダー２４を回転させる。彫刻装置１０は彫
刻制御装置３８を具備し、この彫刻制御装置３８は彫刻
装置１０の動作を制御すると共に、全ての駆動モータ１
１、２０、２２、２７を制御する。駆動モータ１１、２
０、２２、２７は彫刻制御装置３８により個別的に制御
される。

【００８１】彫刻装置１０はさらに、画像処理手段また
は画像処理コンピューター４０を具備し、この画像処理
コンピューター４０は、彫刻制御装置３８に接続され、
彫刻装置１０により彫刻されるべき画像／および彫刻さ
れた画像に関するデジタル画像データを発生するように
なっている。画像処理コンピューター４０として好適な
例は、画像処理ワークステーション型番号ＩＰＷ−２０
００であり、この装置は、オハイオ州デイトンにある本
出願人Ohio Electronic Engravers, Inc.社によって販
売されている。

【００８２】本発明の特徴は、デジタル画像データの流
れに応答して彫刻されるべき彫刻領域を彫刻するため
に、カッター針３０によって辿られるべき工具経路を発
生する手段を有することにある。彫刻装置１０は少なく
とも一つのデジタル信号プロセッサーまたは処理手段
（図１にブロック４２として表示）を有し、この処理手
段は彫刻制御装置３８に接続され、彫刻制御装置３８か
ら受ける画像データまたは信号を処理するようになって
おり、この受け取った信号を後述する方法によって様々
なフィードバック信号に対応して、フィルタリングおよ
び調整するようになっている。処理手段４２はまた、増
幅器５３に接続され、処理手段４２が発生した信号を増
幅して、彫刻ヘッド２８へ伝達し、シリンダー２４の表
面２４ａの彫刻領域にパターンを彫刻するようにカッタ
ー針３０を駆動する。

【００８３】図２に示すように、デジタル信号処理装置
４２は、工具経路手段または工具経路制御装置４４を具
備し、この工具経路制御装置４４が彫刻を実行するため
にカッター針３０によって辿られるべき工具経路を発生
するようになっている。

【００８４】一般的に、処理装置４２は複数のデジタル
制御複数のデジタル基準点を発生できるようになってお
り、例えば彫刻制御装置３８から受け取ったデジタル画
像データストリーム６０に応答して、図３に示すような
基準点６２ａ−６２ｉを発生させる。前述したように、
彫刻制御装置３８は、画像処理コンピューター４０（図
１参照）からデジタル画像データストリーム６０を受け
取るようになっている。デジタル画像データから基準点
を生成させ、さらにこれら基準点に対応して彫刻工具経
路を生成させる方法および装置を、図２−６を参照しつ
つ以下に説明する。

【００８５】図２に示すように、プロセッサー４２は工
具経路制御装置４４を有し、この工具経路制御装置４４
は、彫刻制御装置３８からデジタル画像データを受け取
り、例えば図３の基準点６２ａ−６２ｉのように、複数
の基準点を生成する発生手段または発生装置４６を備え
ている。発生装置４６は、デジタル濃度値のデータスト
リーム６０の形態である画像データを受け取る。デジタ
ル濃度値は、例えば、図３に示す濃度値６０ａ、６０
ｂ、…６０ｌのようなものである。図示しやすいよう
に、濃度値は百分率で示してあり、濃度０％は白または
非彫刻領域を示し、濃度１００％は完全に黒となる彫刻
領域を示している。

【００８６】この実施形態では、デジタル濃度値のデー
タストリーム６０は、彫刻すべき領域のおのおのについ
て４つのデータ値を含んでいる。基準点発生装置４６
は、このデータ値を受け取り、それに応じて、複数の基
準点６２ａ−６２ｉ（図３）を発生する。このように、
例えば発生装置４６はデジタル画像データストリーム６
０から画像データ値６０ａ−６０ｄを受け取り、それに
対応して、基準点６２ａ−６２ｃを発生する。

【００８７】工具経路制御装置４２は、曲線適合装置／
工具経路発生装置４８を具備し、この工具経路発生装置
４８は複数の基準点６２ａ−６２ｉを受け取り、それに
応じて、図３に示すような工具経路６４を発生する。図
３に示すように、工具経路６４の部分６４ａは一般化さ
れた基準点６２ａ−６２ｃを用いて生成される。同様
に、工具経路６４の部分６４ｂおよび６４ｃは、それぞ
れ基準点６２ｄ−６２ｆおよび基準点６２ｇ−６２ｉを
用いて生成される。

【００８８】この実施形態では、曲線適合装置／工具経
路発生装置４８は、３次スプライン補間回路または曲線
適合ルーチンまたは適当なメモリー（図示略）に常駐す
るプロセッサー４２の計算手段を有しており、これによ
り基準点、例えば基準点６２ａ−６２ｉを受け取って、
それに対応して工具経路６４を発生する。この実施形態
では、工具経路発生装置４８は工具経路６４を不連続の
データセグメント３２に分割する。それらの一つを図３
中の６４ｄとして示す。これらの不連続データセグメン
ト３２は、後述するように、最終的には同調処理装置５
２に転送される。この点に関し、「Numeric Recipes in
C the Art of Scientific Computing」第二版、ケンブ
リッジ大学出版、セクション３．３−「Cubic Spline I
nterpretation」に記載されている曲線適合技術が、処
理すべき基準点に曲線を適合させるために使用可能であ
る。

【００８９】デジタル信号処理装置４２および工具経路
制御装置４４は、さらに、同期手段または同期ルーチン
５０を備えており、この同期ルーチン５０は彫刻制御装
置３８からの機械同期信号を受け取って、デジタル工具
経路６４をシリンダー２４の回転と同期させるようにな
っている。基準点発生装置４６、工具経路発生装置４
８、および同期ルーチン５０の動作を、図６、図７、お
よび図８を参照して以下に説明する。

【００９０】まず、図６に示す判断ブロック８０におい
て、基準点発生装置４６がデータ値６０ａ−６０ｌを４
つのグループに分け、各４つの画像データ値、例えばデ
ータ値６０ａ−６０ｄが連続階調画像（ＣＴ）を表して
いるか否かを決定する。この点に関し、画像データ値６
０ａ−６０ｄは、画像強度値および、データソースを
「ＣＴ」または「ＬＷ」に区別するための標識子を備え
ている。もしも、判断ブロック８０における判断が
「否」であったら、彫刻制御装置３８から基準点発生装
置４６に受け渡されたその画像データはラインワーク画
像（ＬＷ）である。

【００９１】ブロック８１において、基準点発生装置４
６は、ＬＷ画像データ値を処理するために使用する適当
なセットアップ値（図示略）を選択する。この処理で使
用されるセットアップ値は、ＡＣゲイン、ＤＣゲイン、
およびオフセット値であり、これはＯＥＥ特許５、４２
４、８４８および５、６２１、５３３号に開示されてい
るのでその記載内容を本明細書に組み込むものとする。
もしも判断ブロック８０における判断が「はい」であっ
たなら、その画像データ値はＣＴ画像であり、ルーチン
はブロック８２に進み、基準点発生装置４６で使用する
ＣＴセットアップ値を選択する。

【００９２】次に、ルーチンはブロック８４に進み、基
準点発生装置４６は、画像データ値６０ａ−６０ｄを縮
小・拡大する複数のスケーラ（尺度）を決定する（図３
参照）。基準点発生装置４６はまず、ＣＴセットアップ
値を使用して、最大セル深さスケーラ（ブロック８４）
を決定または計算し、ＣＴのためのチャンネル深さスケ
ーラ（ブロック８６）もＣＴセットアップ値を使用して
計算される。

【００９３】図６に示すように、ブロック８８および９
０において、ＬＷのための最大セル深さスケーラおよび
ＬＷのためのチャンネル深さスケーラがそれぞれ計算さ
れる。

【００９４】ブロック８６、９０の後、ルーチンはブロ
ック９２に進み、基準点発生装置４６は４つの画像デー
タ値の合計の合計濃度百分率を計算する。判断ブロック
９４において、合計濃度百分率が１％未満であれば、非
彫刻領域と判断する。もしもそのように判断された場合
には、ルーチンはブロック９６に進み、基準点発生装置
４６はカッター針３０が実際の彫刻の間、シリンダー２
４の表面２４ａの上方に位置するように基準点を割り当
てて記憶する。その後、ルーチンは完了する。

【００９５】ブロック９４における判断が「否」であっ
たら、ルーチンは図７に示す判断ブロック９８に進み、
多重周波数セルまたは彫刻領域が要求されているか否か
が判断される。この実施形態では、ブロック９８におい
て、第１データ値が第２および第３データ値の合計より
も大きく（例えば、６０ａ＞（６０ｂ＋６０ｃ））、し
かも、第４データ値が第２および第３データ値の合計よ
りも大きい場合（例えば、６０ｄ＞（６０ｂ＋６０
ｃ））に、多重周波数の判断が「はい」になる。

【００９６】図４は、他のデータストリーム６６を示
し、このデータストリーム６６は複数の濃度値６６ａ−
６６ｌを含んでいる。図４に示された例では、濃度値６
６ｅ−６６ｈが黒（１００％）から白（０％）さらに黒
（１００％）へ変化する濃度値を示しており、６６ｅ＞
（６６ｆ＋６６ｇ）かつ６６ｈ＞（６６ｆ＋６６ｇ）で
あるから、多重周波数彫刻領域を示している。これら濃
度値によって表された彫刻領域は、濃度値６６ａ−６６
ｌを用いて生成された工具経路６５によって規定される
彫刻領域６５ａおよび６５ｂとして示されている。図４
に示す多重彫刻領域である工具経路６５を生成させるた
めの処理を以下に説明する。

【００９７】図７の判断ブロック９８における判断が
「否」であったなら、多重周波数彫刻領域は要求され
ず、ルーチンはブロック１００へ進み、進入基準点また
は位置および深さが決定される。この点に関し、図３の
点６２ａのような進入基準点が決定され、適当なＣＴま
たはＬＷチャンネルスケーラを、この場合６０ａである
第１画像データに適用することにより進入深さ（図３に
おけるＥｄ）が決定される。この深さＥｄは、カッター
針３０がシリンダー表面２４ａを貫通する深さである。
同様に、ブロック１０２において、中心点位置６２ｂお
よび中心点深さ（図３ではＣｄ）が決定される。中心点
深さＣｄは最大深さスケーラを既に計算した合計％濃度
に適用することにより決定される（図７中のブロック１
０２）。中心点位置は、画像データ値６０ａ−６０ｄの
画像濃度の中心を計算し、基準点６２ｂをその右と左に
同じ量の濃度が来るように設定することにより、決定さ
れる。このようにして、彫刻されたセルの中心はより濃
度の濃い画像データ値に向けてシフトされ、再生される
画像品質が高められる。この特徴は図５の彫刻領域７５
並びにその中の基準点７１ａ−７１ｃに比較して示され
ている。ルーチンはブロック１０４に進み、脱出基準点
位置（図３の点６２ｃに示す）および脱出基準点の深さ
Ｅｘｄがブロック１０４において決定される。その後、
ルーチンは完了する。

【００９８】もしも、多重周波数彫刻領域が要求された
場合には、判断ブロック９８における判断が「はい」に
なる。ルーチンはブロック１０６に進み、このブロック
１０６において、基準点発生装置４６は、画像データ値
６６ｅおよび６６ｆの第１サブセットのために点７０
ａ，７０ｂおよび７０ｃのような基準点を発生する一
方、濃度値６６ｇおよび６６ｈで示される第２画像デー
タサブセットのために基準点７０ｄ，７０ｅ，７０ｆを
発生する。

【００９９】図４に示すように、ルーチンは画像データ
値ストリーム６６を、多重彫刻領域を示す４つのデータ
値のサブセットに分離する。図４に示す例では、領域６
５ａおよび６５ｂに示すように、２重または２倍周波数
彫刻領域を彫刻すべく、工具経路６５が最終的に生成さ
れる。多重周波数データ値を処理するための操作および
手順を以下に説明する。

【０１００】図７のブロック１０６において、基準点発
生装置４６は、図４に示すデータ値６６ｅ，６６ｆのよ
うに、第１ペアのデータ値のための合計密度を計算す
る。ルーチンはブロック１０８に進み、基準点発生装置
４６は、この第１ペアのデータ値についての画像濃度の
中心を決定する。ブロック１１０において、基準点発生
装置４６は次に、図４の基準点７０ａのような第１進入
基準点の位置およびその進入深さを決定する。第１進入
点の深さは、第１データ値６６ｅを用い、チャンネル深
さスケーラをそれに適用することにより決定される。ブ
ロック１１２において、基準点発生装置４６は第１中心
点位置（図４中の点７０ｂ）および深さを決定する。第
１中心点７０ｂは画像濃度の中心におかれ、その深さは
最大深さスケーラを第１ペアのデータ値６６ｅおよび６
６ｆについての合計濃度百分率に適用することにより設
定される。ブロック１１４において、第１脱出位置（点
７０ｃ）およびその深さが決定される。

【０１０１】カッター針３０は脱出点７０ｃにおいて表
面２４ａから脱出する。この点７０ｃは、開始点ＳＰか
ら距離Ｄ１（図４参照）を隔てた位置である。この距離
Ｄ１は、全体長さＤ２に対応して、図７のブロック１０
６で計算された合計濃度百分率と同じ比率で変化する。

【０１０２】基準点発生装置４６は次に、第２画像デー
タ値サブセット（図４に示す値６６ｇおよび６６ｈ）に
基づいて、基準点７０ｄ−７０ｆを決定する。したがっ
て、図７のブロック１１６において、基準点発生装置４
６は第２ペアのデータ値６６ｇおよび６６ｈについての
合計濃度を決定する。ブロック１１８において、基準点
発生装置４６は第２画像データサブセットについての画
像濃度の中心点を決める。ブロック１２０において、第
２進入基準点（図４の点７０ｄ）の位置および深さが決
定される。カッター針３０は進入基準点７０ｄにおいて
表面２４ａに進入する。この点７０ｄは脱出点ＥＰから
距離Ｄ３を隔てた位置である。この距離Ｄ３は、全体の
長さＤ２に対応して、図７のブロック１１６で計算され
た合計濃度百分率と同じ比率で変化する。

【０１０３】ルーチンは次に図７に示すブロック１２２
に進み、第２の中心基準点（点７０ｅ）の位置および深
さが決定される。この第２中心基準点７０ｅ（図４）は
第２ペアのデータ値６６ｇおよび６６ｈの画像濃度の中
心に設定される。第２中心点の深さは、第２ペアのデー
タ値６６ｇおよび６６ｈに対して、最大深さスケーラ
（ＣＴデータについてはブロック８４で決定され、ＬＷ
データについてはブロック８８で決定される）を合計濃
度百分率（図７のブロック１１６参照）に対して適用す
ることにより設定される。ブロック１２４において、第
２の脱出位置（点７０ｆ）およびその深さが決定され
る。第２の脱出点７０ｆの深さは、最後のデータ値６６
ｈを用い、チャンネルデータスケーラ（図６中のブロッ
ク８６または９０）を適用することにより決定される。

【０１０４】全ての基準点７０ａ−７０ｆが基準点発生
装置４６によって生成されると、それらは曲線適合装置
／工具経路発生装置４８に転送され、この工具経路発生
装置４８は、メモリー例えば基準点バッファー（図示
略）に蓄えられた基準点７０ａ−７０ｆを処理する。基
準点発生装置４６は、基準点７０ａ−７０ｆに対応する
曲線を補間または当てはめ、図４に示す工具経路６５の
ような工具経路を生成する。この工具経路６５は、出力
バッファー（図示略）のようなメモリーに記憶され、彫
刻ヘッド２８を駆動するための彫刻駆動信号を生成する
ために使用される。

【０１０５】デジタル信号処理装置４２はまた、前述し
た同期手段または同期ルーチン５０を具備しており、こ
の同期ルーチン５０は彫刻制御装置３８から同期信号を
受け取って、生成された工具経路、例えば工具経路６４
または６５を同期させるようになっている。同期ルーチ
ン５０を図８を参照しつつ説明する。この同期ルーチン
５０はブロック１２６で始まり、まず、工具経路６４の
一部、例えば部分６４ｄ（図３参照）を読み込む。

【０１０６】ルーチンは生成された工具経路を同調処理
装置５２（図２）に転送し、後で述べるような方法で使
用する（図８のブロック１２８）。

【０１０７】ルーチンはまた受け取った画像データスト
リーム６０を集めて、例えば工具経路６４の生成を開始
する。ルーチンは彫刻制御装置３８から、例えば領域６
７のような各単周波数彫刻領域について、例えば図３に
おける値６０ａ−６０ｄのように、４データ値ごとに画
像データ６０を受け取る。これと実質的に同時に、ルー
チンは工具経路６４のデータを、各単周波数彫刻領域
（例えば図３の領域６７）について、３２データ値また
はセグメント（例えば、図３におけるセグメント６４
ｄ）ごとに同調処理装置５２に転送する。

【０１０８】ルーチンは次に、図８に示すブロック１３
０に進み、図３に示すようなデジタル画像データストリ
ーム６０が、単周波数彫刻領域ごとに、４データ値（す
なわち６０ａ−６０ｄ）が彫刻制御装置３８から受け取
られる。さらに、画像データ、例えば６０ａ−６０ｄが
工具経路制御装置４４の適当なメモリー内に記憶され
る。

【０１０９】判断ブロック１３４において、図３に示す
値６０ａ−６０ｄのような４つの画像データ値が工具経
路制御装置４４によって受け取られたか否かが判断され
る。まだ受信されていない場合には、ルーチンが完了す
る。もしも画像データ値が受け取られている場合には、
ルーチンは図８に示すブロック１３６に進み、図６お図
７で説明した方法で、基準点発生装置４６により、画像
データ値６０ａ−６０ｄから基準点６２ａ−６２ｃが生
成される。

【０１１０】ブロック１３８において、基準点からさら
に、図３に示す工具経路６４のような工具経路が前述し
た工具経路発生装置４８によって計算される。その後、
同期ルーチンまたは同期手段は完了し、工具経路は彫刻
装置１０の操作と同期される。

【０１１１】有利なことに、本発明はデジタル画像デー
タストリーム６０および伝統的なスクリーニング機能
を、カッター針３０で辿るべき工具経路を表す、基準と
なる工具経路または波形に合成することができる。従来
から使用されているスクリーニングが、デジタル画像デ
ータから直接合成されるので、印刷品質を向上すると共
に柔軟性を高めることができる。

【０１１２】この実施形態においては、画像データは前
述した基準点に転換され、カッター針３０が進入する進
入点（図３の点６２ａ）、最大深さに到達する点（図３
の点６２ｂ）、および脱出する点（図３の点６２ｃ）
が、彫刻すべき各領域（図３の領域６７のような）につ
いて求められる。既に述べたように、基準点は後で曲線
適合装置／工具経路発生装置４８によって用いられ、工
具経路発生装置４８は、工具経路６４のような、カッタ
ー針３０で辿るべき彫刻経路を規定する工具経路を生
成、補間、または適合する。結果として、デジタル画像
データから直接に工具経路６４が生成され、カッター針
３０の経路として使用される。

【０１１３】本発明の他の特徴は、本発明の方法および
装置によれば、生成された工具経路をデジタル的に歪ま
せることが容易である点にある。例えば、彫刻領域また
は部分的に彫刻された領域の１または２以上の中心を、
特に画像（図示略）の周縁部分においてシフトさせるこ
とができる。したがって、図５に示すように、画像値６
９ａ−６９ｄが１００％（真っ黒）、１００（真っ
黒）、０％、０％の濃度を示す。過去の多くの彫刻シス
テムでは、これらの濃度を平均化し、濃度５０％のセル
（図示略）を領域７４の中央に生成させていた。

【０１１４】これに対し、本発明の基準点発生装置４６
では、画像データを評価し、図示のような対応する基準
点７１ａ−７１ｃを発生させる。これら基準点７１ａ−
７１ｃは工具経路発生装置４８により工具経路曲線７３
を生成するのに使用される。

【０１１５】したがって、工具経路は、元々入力された
画像データ６９ａ，６９ｂにより正確に対応する、中心
からずれた彫刻領域７５を規定することになる。

【０１１６】この特徴は、彫刻された画像の品質を高め
ることを容易化する。例えば、図１９は、一般的な彫刻
技術によって彫刻された漢字パターンＸを示している。
これに対して、図１８は本発明の装置および方法を用い
て彫刻された漢字パターンＹを示している。各図の水平
線Ｘ１とＹ１を比較すると、従来技術ではＸ２に置かれ
ていた彫刻領域がずらされて配置され、彫刻品質が向上
していることが分かる。

【０１１７】本発明はさらに、同調（調律）手段、同調
処理装置、同調装置、または同調システム５２（図２参
照）、および彫刻ヘッド２８が要求通りの正しい工具経
路を辿るように彫刻ヘッド２８を較正または同調する方
法を提供する。同調装置５２は彫刻ヘッド２８に増幅器
５３を介して接続され、この増幅器５３は同調装置５２
から受け取った彫刻信号を増幅し、彫刻ヘッド２８に設
けられたカッター針３０を駆動する。

【０１１８】図１１は、未処理の彫刻ヘッド応答特性５
３を示し、複数のピークが発生している。これらのピー
ク５３ａ，５３ｂは、彫刻ヘッド２８の第１および第２
の共振によるものである。従来から知られているよう
に、一般的な彫刻ヘッド２８においては、第１および第
２の共振が通常、１８００ｋＨｚ近傍と５５００ｋＨｚ
近傍でそれぞれ生じる。また、従来から知られているよ
うに、図１２に示すように、一般的な彫刻システムで
は、彫刻ヘッド２８上に複数のノッチフィルターを設
け、第１および第２の共振を排除して滑らかな応答特性
５７が得られるようにしているが、この応答特性５７は
図１２に示すように、実質的に連続的に減少する。

【０１１９】有利なことに、本発明の装置および方法
は、強調フィルターリング手段または強調フィルター５
６を備えているから、図１３の応答特性５８に示すよう
に実質的に一定のゲイン（利得）または直線的な応答特
性が得られる。応答特性５８は１０，０００ｋＨｚ前後
の周波数まで実質的に一定であり、より広い範囲に亘っ
て直線状である。一般に、本発明の装置および方法は、
この実施形態では少なくとも１ｋＨｚである強調周波数
を超えた周波数の彫刻信号を増大することにより前述の
目的を達成する。

【０１２０】図１３に示すような応答特性を得るために
は、同調処理装置５２は少なくとも１または２以上のフ
ィルター５４、５６を具備し、これらは工具経路制御装
置４２が生成した工具経路（図３では工具経路６４）を
処理またはフィルタリングする。ノッチフィルター５４
が工具経路６４を処理し、第１および第２共振を排除し
たら、強調フィルター５６が信号を処理して図１３に示
すような応答特性５８に変換する。

【０１２１】この実施形態では、ノッチフィルタリング
は、単一の不定インパルス応答フィルターアルゴリズム
によって行われてもよく、この不定インパルス応答フィ
ルターアルゴリズムは、One Technology Way, P.O. Box
9106, Norwood, MA 02062にあるAnalog Devices, Inc.
社の「ＡＤＳＰ２１０６２」のようなデジタル信号プロ
セッサー上で実行することができる。応答フィルターの
第２の不定インパルスが、本発明の強調フィルタリング
を実行するために設けられてもよい。フィルター５４お
よび５６で実行されるノッチフィルタリングおよび強調
フィルタリングを実行するために使用可能なアルゴリズ
ムは、不定インパルス応答（ＩＩＲ）４次フィルターで
あり、それらは、Norwood, MAにあるAnalog Devices, I
nc.社のアナログデバイス「ADSP-21000 Application Ha
ndbook」第１巻（１９９４年５月発行）、セクション
４．２−ＩＩＲフィルターに記載されている。

【０１２２】ノッチフィルター５４が応答曲線を望まし
い応答特性に変換したら、強調フィルター５６は、図１
３の応答曲線５８に示すように、実質的に直線または平
坦な周波数応答をもたらすのがよく、この場合には、彫
刻ヘッド２８の応答が広い周波数範囲に亘って同じ振幅
となる。これは特に、図４を参照して説明した形式の２
倍周波数彫刻領域を彫刻もしくは形成するときに利益が
ある。なぜなら、フィルターをかけられた彫刻ヘッド２
８は図示のように１０ｋＨｚの周波数においても、最大
振幅の少なくとも５０％の振幅が可能でなければならな
いからである。

【０１２３】この実施形態では、同調手段５２はさらに
同調コンピューター、インターフェース手段またはユー
ザーインターフェース１５０（図２参照）を具備し、ノ
ッチフィルター５４および強調フィルター５６を構成し
ている。このインターフェース１５０は、図１４に示す
ような対話式のインターフェース画面１５０ａを生成す
るアプリケーションソフトウエアを実行するＩＢＭまた
はＩＢＭ互換ＰＣを含んでいてもよい。この点に関し、
ユーザーインターフェース画面１５０ａはノッチフィル
ター５４および強調フィルター５６のためのパラメータ
ーを入力または調整するためのウインドー１５０ｂを具
備していてもよい。この実施形態では、フィルターパラ
メーターは、ノッチフィルター５４のための周波数値１
５２およびノッチ深さ値１５４を含んでいる。同様のユ
ーザーインターフェース画面（図示略）では、強調フィ
ルター５６のための道央のフィルターパラメーター値が
入力できるようになっている。この実施形態では、図２
のユーザーインターフェース１５０は、前記パラメータ
ー情報を以下の係数式を用いてフィルター定数に変換す
る。Ｃ₁＝２COS（0.000005*2*π*FREQ*1-DAMP²）*_e(-0.0000
05*2*π*FREQ*DAMP) Ｃ₂＝(_e(-0.000005*2*π*FREQ*DAMP))²

【０１２４】ここで、Ｃ₁およびＣ₂は、ノッチフィルタ
ー５４および強調フィルター５６で使用されるＩＩＲフ
ィルターの係数であり、FREQは図２のユーザーインター
フェース１５０を介して使用者に入力される周波数値で
あり、DAMPはユーザーインターフェース１５０を介して
使用者に入力されるフィルター５４、５６の減衰値であ
り、πは普遍定数３．１４１５９…である。

【０１２５】算出された係数Ｃ₁およびＣ₂は、フィルタ
ー５４、５６の実際の係数を電気的に設定または調整す
るのに使用される。有利なことに、本発明では、使用者
が対話式にフィルター計数値を調整または設定すること
が可能であり、彫刻ヘッド２８に設けられるフィルター
等のハードウエアを変更することなく、彫刻ヘッド２８
の周波数特性を電気的にプログラムまたは変更すること
が可能である。

【０１２６】彫刻装置１０はさらに、彫刻ヘッド２８の
本来の共振を電気的に減衰させることにより、彫刻ヘッ
ド２８を安定化させることができる、デジタル式クロー
ズドループフィードバック手段またはフィードバック制
御装置１５６（図２）を具備している。この実施形態で
は、フィードバック制御装置１５６はセンサ回路１５８
（図１６）に接続されており、このセンサ回路１５８は
カッター針３０の位置および速度を検知し、フィードバ
ック制御装置１５６（図２）へ送り込むようになってい
る。

【０１２７】この点に関し、図１５は典型的なアーマチ
ュア（電機子）１７０の断面図を示し、この電機子１７
０はシャフト１７２に強固に固定され、一対の電磁石１
７４の間において外側に突き出ており、電磁石１７４は
彫刻ヘッド２８のベースの中に取り付けられている。こ
のような構造は例えば、本発明と同じ譲受人に譲渡され
た米国特許第５，０２９，０１１号、米国特許第４，４
５０，４８６号、米国特許第４，４３８，４６０号、米
国特許第４，３５７，６３３号に記載されており、それ
らの記載を本明細書に組み込まれたものとする。電機子
１７０と電磁石１７４との間には空隙１７６が形成され
ている。周知のように、電磁石１７４が交流電流を供給
されると、電機子１７０およびシャフト１７２は、中心
角が約０．２５゜の円弧に沿って、例えば周波数３−５
ｋＨｚで振動する。また、周知のように、カッター針３
０は、図示しない支持アームを介してシャフト１７２に
固定されており、シャフト１７２の振動に伴って振動す
る。電磁石１７４の励磁は、周知の通り巻線１７８によ
って行う。

【０１２８】センサ回路１５８は、電磁石１７４に巻か
れている第２の巻線１８０を有している。この実施形態
では、これら巻線１８０は電機子１７０の電磁石中の磁
束密度を測定するためのコイルを含み、その出力を使用
してフィードバック制御装置１５６はカッター針３０の
実際の位置を算出する。電磁石１７４中の磁束密度は２
つの源からの磁束合計、すなわち、駆動巻線１７８から
の磁束と、電機子１７０の動きによって生じる磁束の合
計である。巻線１８０が検出したモーターおよび電気回
路（図１６の回路１５８）中に存在する磁束密度から巻
線１７８による磁束密度を引くことにより、電機子１７
０の速度による磁束密度の成分が得られる。

【０１２９】手段または回路１５８は、図示のように彫
刻ヘッド２８のロー側とアースとの間に配置された電流
検知抵抗器１８２を具備する。回路１５８はまた、ヘッ
ド駆動巻線のハイ端子（＋）１７８ａおよびロー端子
（−）１７８ｂに接続された受信増幅器１８４を有し、
これにより増幅された信号は、さらに反転積算増幅器１
８６によって積分される。積分された信号は図１６に示
すように合計増幅器１８８の入力の一方に伝達される。

【０１３０】回路１５８はまた、図１５に示すようにヘ
ッドセンサのハイ側（＋）１８０ａおよびロー側（−）
１８０ｂに接続された受信増幅器１９０、並びにそれと
並列に接続された電流センサー抵抗器１８２（図１６）
を具備する。受信増幅器１９０は測定された信号を受け
取り、増幅された出力信号を出力し、その出力信号は合
計増幅器１８８の第２入力に供給されるとともに、微分
増幅器１９２の単一の入力に供給される。

【０１３１】微分増幅器１９２および受信増幅器１８４
の各出力は、加算増幅器１９４に供給される。加算増幅
器１８８および１９４は、それらに供給された各入力を
合計し、位置信号および速度信号をそれぞれ生成し出力
する。位置信号および速度信号は、電機子１７０および
カッター針３０の位置および速度に相関することが見い
だされた。

【０１３２】これらの検知された信号は、ユーザーイン
ターフェースデコーダー１５４（図２）にフィードバッ
クされる。インターフェースデコーダー１５４は、前述
したとおりに、ユーザーインターフェース１５０を介し
て使用者に彫刻ヘッド２８の応答データを提供する。

【０１３３】本発明のシステムおよび方法は、彫刻ヘッ
ド２８を対話式かつ自動的に同調させるための手段を有
しており、この手段について図９および図１０を用いて
説明する。このルーチンはブロック２００から始まり、
まず同調処理装置５２が、工具経路６４について最も新
たに伝達された値を工具経路制御装置４２から受け取
る。次にルーチンはブロック２０２に進み、工具経路値
がノッチフィルター５４により同調フィルター係数を用
いて処理される。同調フィルター係数は、予め決められ
た係数、またはユーザーインターフェース１５０を通じ
て使用者が入力したパラメーターに応じて生成されたフ
ィルター係数を用いてユーザーインターフェース１５０
により生成されたものである。

【０１３４】ブロック２０４において、工具経路値は、
強調フィルター５６により強調フィルター係数を用いて
処理される。強調フィルター係数は、予め決められた係
数、またはユーザーインターフェース１５０を通じて使
用者が入力したパラメーターに応じて生成されたフィル
ター係数を用いて、ユーザーインターフェース１５０に
より生成されたものである。

【０１３５】判断ブロック２０６では、使用者がユーザ
ーインターフェース１５０ａを使用して新しいまたは異
なるパラメーターを入力することによって、同調パラメ
ーター更新要求を入力したか否かが判断され、これが入
力された場合には、ユーザーインターフェース１５０が
生成した新たなフィルター係数が、同調処理装置５２に
よって、図示しない適当なバッファーに記録される（図
９のブロック２０９）。

【０１３６】もしもブロック２０６における判断が否で
あったならば、ルーチンはブロック２０８に進み、ここ
で、ユーザーが新たな強調フィルターのパラメーターを
入力し、これにより強調フィルター５６の更新が要求さ
れたか否かが判断される。もしも要求された場合には、
ルーチンはブロック２１０に進み、ここで、ユーザーイ
ンターフェース１５０が生成した新しい強調フィルター
係数が同調処理装置１４０により適当なバッファー（図
示略）に記憶される。

【０１３７】判断ブロック２０８での判断が否であった
ならば、ルーチンはブロック２１２へ進み、ここで、ユ
ーザーインターフェース１５０からのヘッド応答テスト
要求が、インターフェースデコーダー１５４によって受
け取られているか否かが判断される。もしも要求があっ
た場合には、ルーチンは、彫刻ヘッド２８に送られるテ
ストパターンを用いて、彫刻ヘッド２８のテストを開始
する。そのようなテストの間、フィードバック制御装置
／手段１５６は、前述した方法で、カッター針３０の実
際の位置と速度に関する情報を検出し、またはフィード
バックする。検知された位置と速度はインターフェース
デコーダー１５４、ひいてはユーザーインターフェース
１５０へフィードバックされる。その方法を、図１０を
参照して以下に説明する。

【０１３８】もしも判断ブロック２１２または以下のブ
ロック２０９、２１０、２１４における判断が否であっ
たら、ルーチンは完了する。

【０１３９】図１０は、対話式／自動式の同調ユーザー
インターフェース手段またはルーチンであり、このルー
チンは、ユーザーインターフェース１５０を介して使用
者が情報を入力するブロック２２０から開始される。こ
の実施形態では、そのような情報として、例えば、自動
同調要求、フィルタノッチ深さやフィルター周波数の変
更要求、および／または、彫刻ヘッド２８の応答性を確
かめるためのヘッド応答要求などのフィルターパラメー
ター情報などを含んでいてもよい。

【０１４０】この点に関し、ユーザーインターフェース
画面１５０ａは、これら様々な要求を入力または選択す
るための電気式ボタン（図示略）を有していてもよい。

【０１４１】ルーチンは判断ブロック２２２へ進み、こ
こで、ノッチフィルター５４のノッチ深さまたは周波数
を変更する要求を使用者が入力したか否かが判断され
る。もしも要求が入力されていれば、ルーチンはブロッ
ク２２４へ進み、ここでユーザーインターフェース１５
０はノッチフィルター５４についてのフィルター係数を
再計算し、それを同調処理装置５２へ送ってルーチンが
完了する。前述したように、図１４に示すユーザーイン
ターフェース画面１５０ａの一例では、そのような情報
が入力できるようになっている。

【０１４２】もしも、判断ブロック２２２での判断が否
であったら、ルーチンはブロック２２６に進み、ここ
で、使用者が強調フィルター５６の周波数の変更を要求
したか否かが判断される。もしも要求されていたら、ル
ーチンはブロック２２８に進み、ここでユーザーインタ
ーフェース１５０は、使用者によって入力された新しい
周波数に応じてフィルター係数を再計算し、それを同調
処理装置５２へ送ってルーチンは完了する。フィルター
５４、５６のフィルター係数を再計算した後、ユーザー
インターフェース１５０は新しいノッチフィルター係数
および強調フィルター係数を、ノッチフィルター５４お
よび強調フィルター５６へ送り、前述したとおりに、ノ
ッチフィルター５４および強調フィルター５６を電気的
に調整する。

【０１４３】もしも、判断ブロック２２６での判断が否
であったら、ルーチンは判断ブロック２３０へ進み、こ
こで、使用者が自動同調要求を入力したか否かが判断さ
れる。もしも入力されていたら、インターフェースデコ
ーダー１５４は、ヘッド応答テストを実行させる要求を
フィードバック制御装置／手段１５６に送る（ブロック
２３２）。このとき、同調処理装置５２は、工具経路制
御装置４４からライン５２ａを介して送られる実際の工
具経路データの処理を停止し、同調処理装置５２のメモ
リーに記録されているテストパターンの処理を開始す
る。

【０１４４】テストパターンを彫刻し終えたら、フィー
ドバック制御装置／手段１５６は、前述した方法でセン
サー１５８（図１６）が検知したカッター針３０の実際
の位置を受け取る。この情報は、インターフェースデコ
ーダー１５４へ戻され、さらにユーザーインターフェー
ス１５０へ送られて評価を表示する（ブロック２３
４）。

【０１４５】もしも、ユーザーインターフェースコンピ
ューター１５０が実際のカッター針３０の応答と、要求
されるカッター針３０の応答との間に許容できないずれ
があると判断した場合には、ユーザーインターフェース
コンピューター１５０は、その結果に応じてフィルター
係数Ｃ₁、Ｃ₂を電気的に再計算し、調整する（ブロック
２３６）。

【０１４６】有利なことには、本発明では、使用者が入
力した自動同調要求に対応して、彫刻ヘッド２８を自動
的に同調させる手段と方法を提供する。

【０１４７】ブロック２３８において、新たなおよび／
または調整されたフィルター係数はノッチフィルター５
４および強調フィルター５６へ送られ、これにより、図
１３に示すように応答特性５８が自動的に調整される。
ブロック２３８の後、またはブロック２３０での判断が
否であったならば、ルーチンは完了する。

【０１４８】図１７は、全ての操作方法を示す概略図で
あり、装置の電源が入れられると、工具経路制御装置４
４（ブロック２４０）、同調処理装置１４０（ブロック
２４２）、および対話式／自動同調コンピューター１５
０（ブロック２４４）を順に作動させる。判断ブロック
２４６では、使用者が同調修正要求を入力したか否かが
判断され、入力されていない場合には、図示の通りルー
チンは元に戻って始めから繰り返される（判断ブロック
２４６）。もしも判断ブロック２４６における判断がＹ
ｅｓであった場合には、ルーチンはブロック２４８に進
んで、ユーザーインターフェースルーチン（図１０参
照）が実行される。その後、ルーチンは図示のように判
断ブロック２４６からループ状に繰り返される。

【０１４９】同調処理装置５２は、内部クロックまたは
タイマー（図示略）を有し、１秒間に２０，０００回計
時するように設定されている。判断ブロック２５０にお
いて、もしもタイマーの一計時が満了したと判断された
ら、ルーチンはブロック２５２へ進んで、ここで図９の
ような同調処理ルーチンが実行される。その後、または
判断ブロック２５０での判断が否であったなら、ルーチ
ンは図示のように判断ブロック２５０へループバックす
る。

【０１５０】判断ブロック２５４において、彫刻制御装
置３８からの装置同期信号（図示略）が工具経路制御装
置４２に伝達されたか否かが判断される。伝達がされて
いたら、図８を参照して説明した工具経路コントローラ
ー同期ルーチンが行われる。その後、または判断ブロッ
ク２５４での判断が否であったならば、ルーチンはブロ
ック２５４へループバックする。

【０１５１】以上、本発明の実施形態となる方法やそれ
を実行するための装置を説明したが、本発明はこれら実
施形態の方法や装置のみに限定されるものではなく、請
求項に記載された本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変形
しても構わない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の彫刻装置の一実施形態を示す斜視図
である。

【図２】同実施形態の処理装置の構成を示す概略図で
ある。

【図３】同実施形態における画像データ、その画像デ
ータを用いて得られた基準点、それら基準点を用いて得
られた工具経路の一例を示す説明図である。

【図４】画像データ、その画像データを用いて得られ
た基準点、それら基準点を用いて得られた工具経路の他
の例を示す説明図である。

【図５】画像データ、その画像データを用いて得られ
た基準点、それら基準点を用いて得られた工具経路の他
の例を示す説明図である。

【図６】図３に示したような基準点を生成するための
ルーチンを示すフローチャートである。

【図７】図３に示したような基準点を生成するための
ルーチンを示すフローチャートである。

【図８】本発明の一実施形態における同期ルーチンの
フローチャートである。

【図９】本発明の同調ルーチンおよび同調システムの
フローチャートである。

【図１０】本発明の一実施形態における自動同調ユー
ザーインターフェースルーチンのフローチャートであ
る。

【図１１】従来の彫刻ヘッドの応答特性を示すグラフ
である。

【図１２】ノッチフィルタリングをかけた後の従来の
彫刻ヘッドの応答特性を示すグラフである。

【図１３】本発明におけるフィルタリングをかけた彫
刻ヘッドの応答特性を示すグラフである。

【図１４】本発明の一実施形態におけるユーザーイン
ターフェースを示す図である。

【図１５】本発明の一実施形態における彫刻ヘッドモ
ータ、アーマチュア、速度検知コイル、および１対の電
磁石を示す断面図である。

【図１６】本発明の一実施形態における切削工具の速
度および位置抽出回路を示すブロック図である。

【図１７】本発明の一実施形態におけるシステム電源
投入時の全体フローチャートである。

【図１８】本発明を用いて彫刻された漢字の図面であ
る。

【図１９】従来技術を用いて彫刻された漢字の図面で
ある。

【符号の説明】

１０彫刻装置１２彫刻台２４シリンダー２８彫刻ヘッド３０カッター針（切削工具）３８彫刻制御装置４０画像処理コンピューター４２デジタル信号処理装置４４工具経路制御装置４６基準点発生装置４８工具経路発生装置５０同期ルーチン５２同調処理装置６４工具経路６２ａ−６２ｉ基準点

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ニール・クレメンツアメリカ合衆国・オハイオ・45154・マウント・オラブ・ヒューズ・ロード・3636 (72)発明者ルイス・ジャックス・ダチェスノーアメリカ合衆国・オハイオ・45430・センターヴィレ・ローラ・アヴェニュー・224 (72)発明者ジョン・ダブリュー・フレイサーアメリカ合衆国・オハイオ・45405・デイトン・リッジデイル・ロード・617 (72)発明者ケネス・ダブリュー・ジャクソンアメリカ合衆国・オハイオ・45403・デイトン・イー・サード・ストリート・3922

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ワークの彫刻領域にパターンを彫刻する
彫刻方法であって、以下の工程を具備することを特徴と
する彫刻方法。彫刻すべき画像に相当する画像データを
発生させる工程、前記画像データから直接に工具経路を得る工程、前記工具経路を用いて彫刻信号を決定する工程、前記彫刻信号を用いて彫刻ヘッドを駆動し、前記ワーク
を彫刻する工程。
【請求項２】請求項１記載の彫刻方法であって、さら
に、前記画像データに対応する複数の基準点を発生する
工程を具備することを特徴とする彫刻方法。
【請求項３】請求項１記載の彫刻方法であって、さら
に、前記画像データに対応する複数の基準点を発生する
工程と、これら基準点に曲線を当てはめることにより前
記工具経路を発生させる工程とを具備することを特徴と
する彫刻方法。
【請求項４】請求項１記載の彫刻方法であって、前記
画像データから直接に工具経路を得る工程は、３次スプ
ライン補間法ルーチンを用いて行うことを具備すること
を特徴とする彫刻方法。
【請求項５】請求項１記載の彫刻方法であって、さら
に、前記画像データを処理し、予め決められた数の濃度
値を得る工程を具備することを特徴とする彫刻方法。
【請求項６】請求項５記載の彫刻方法であって、さら
に、前記予め決められた数の濃度値を用いて濃度中心を
決定する工程を具備することを特徴とする彫刻方法。
【請求項７】請求項１記載の彫刻方法であって、さら
に、前記彫刻ヘッド上の工具が前記ワークに入っていく
進入基準点を決定する工程と、前記ワークから前記彫刻
ヘッドの工具が脱出する脱出基準点を決定する工程と、
前記進入基準点と前記脱出基準点との間の、少なくとも
一つの他の基準点を決定する工程とを具備することを特
徴とする彫刻方法。
【請求項８】請求項７記載の彫刻方法であって、さら
に、前記進入基準点と前記脱出基準点との間の中心基準
点を決定する工程と、前記進入基準点、前記脱出基準
点、および前記中心基準点を用いて前記工具経路を決定
する工程とを具備することを特徴とする彫刻方法。
【請求項９】請求項７記載の彫刻方法であって、さら
に、前記進入基準点と前記脱出基準点との間の中心基準
点を決定する工程と、前記進入基準点、前記脱出基準
点、および前記中心基準点に曲線を当てはめて前記工具
経路を決定する工程とを具備することを特徴とする彫刻
方法。
【請求項１０】請求項９記載の彫刻方法であって、さ
らに、画像濃度の中心に対応する中心基準点を決定する
工程を具備することを特徴とする彫刻方法。
【請求項１１】請求項７記載の彫刻方法であって、さ
らに、前記画像データの彫刻すべき彫刻領域に対応する
一部のための画像合計濃度百分率を決定する工程と、前
記画像合計濃度百分率を用いて、前記進入基準点および
前記脱出基準点を決定する工程とを具備することを特徴
とする彫刻方法。
【請求項１２】請求項１記載の彫刻方法であって、さ
らに、前記進入基準点および前記脱出基準点を前記ワー
クの表面において特定する工程を具備することを特徴と
する彫刻方法。
【請求項１３】請求項７記載の彫刻方法であって、さ
らに、画像合計濃度百分率が予め決められた百分率を超
えた場合に、前記進入基準点および前記脱出基準点を、
前記ワークの表面の下に決定する工程を具備することを
特徴とする彫刻方法。
【請求項１４】請求項１３記載の彫刻方法であって、
前記予め決められた百分率は、少なくとも９０％である
ことを特徴とする彫刻方法。
【請求項１５】請求項１記載の彫刻方法であって、前
記画像データは第１画像データおよび第２画像データを
含み、さらに、以下の工程を具備することを特徴とする
彫刻方法。前記第１画像データおよび前記第２画像デー
タのために合計された画像濃度が、前記画像データの全
ての濃度よりも大きいか否かを決定する工程、前記第１画像データと、前記第２画像データとを、第１
画像データサブセットと、第２画像データサブセットと
に分ける工程、および前記第１画像データサブセットお
よび前記第２画像データサブセットのそれぞれのために
基準点を発生させる工程。
【請求項１６】請求項１記載の彫刻方法であって、前
記画像データは複数の画像データセットを含み、さら
に、以下の工程を具備することを特徴とする彫刻方法。
前記複数の画像データのために合計された画像濃度が、
前記画像データの全ての濃度よりも大きいか否かを決定
する工程と、前記複数の画像データセットを、複数の画像データサブ
セットとに分ける工程と、前記画像データサブセットのそれぞれについて、基準点
を発生させる工程。
【請求項１７】請求項１記載の彫刻方法であって、さ
らに、前記ワーク上に彫刻すべき画像の少なくとも一部
に相当する画像データ値の周波数を決定し、予め決めら
れた数の画像濃度値を得る工程と、前記予め決められた
数の画像濃度値を用いて複数の基準点を決定する工程と
を具備することを特徴とする彫刻方法。
【請求項１８】彫刻装置の彫刻ヘッド上の工具の経路
を制御するための工具経路制御装置であって、画像デー
タに対応して複数の基準点を生成する画像データ処理装
置を有し、この画像データ処理装置は、工具経路を規定
するための複数の基準点を生成する工具経路生成装置を
具備し、さらに、この工具経路制御装置は、前記画像デ
ータ処理装置および前記彫刻ヘッドに接続された信号生
成装置を有し、この信号生成装置は、前記工具経路を受
け取り、前記工具経路に対応してワークを彫刻すべき彫
刻ヘッドを駆動するように構成されていることを特徴と
する工具経路制御装置。
【請求項１９】請求項１８に記載された工具経路制御
装置であって、前記画像データ処理装置は、前記画像デ
ータを処理して予め決められた数の濃度値を生成し、前
記画像データ処理装置はさらに、前記予め決められた数
の濃度値を受け取り画像合計濃度百分率を決定する画像
濃度決定装置を具備することを特徴とする工具経路制御
装置。
【請求項２０】請求項１８に記載された工具経路制御
装置であって、さらに、前記予め決められた数の濃度値
を受け取り、前記予め決められた数の濃度値を使用し
て、濃度中心を決定する濃度中心決定手段を具備するこ
とを特徴とする工具経路制御装置。
【請求項２１】請求項１８に記載された工具経路制御
装置であって、さらに、工具が前記ワークに進入する進
入基準点、および工具が前記ワークから脱出する脱出基
準点を特定するための基準点生成装置を具備することを
特徴とする工具経路制御装置。
【請求項２２】請求項２１に記載された工具経路制御
装置であって、さらに、前記進入基準点および前記脱出
基準点の間の中心基準点を特定するための中心点特定装
置を具備し、前記工具経路制御装置は、前記進入基準
点、前記脱出基準点、および中心基準点に対応して、前
記工具経路を発生させることを特徴とする工具経路制御
装置。
【請求項２３】請求項２１に記載された工具経路制御
装置であって、前記画像データ処理装置はさらに、前記
進入基準点、前記脱出基準点、および少なくとも一つの
他の基準点を受け取り、これらに対応した曲線を生成す
る曲線適合装置を具備することを特徴とする工具経路制
御装置。
【請求項２４】請求項２１に記載された工具経路制御
装置であって、前記画像データ処理装置は、前記画像デ
ータを受け取り、画像合計濃度百分率を決定し、この画
像合計濃度百分率を使用して前記進入基準点および前記
脱出基準点を決定するものであることを特徴とする工具
経路制御装置。
【請求項２５】請求項２１に記載された工具経路制御
装置であって、前記工具経路生成装置は、予め決められ
た状況が生じた際に、前記ワークの表面上に前記進入基
準点および前記脱出基準点を決定するものであることを
特徴とする工具経路制御装置。
【請求項２６】請求項２５に記載された工具経路制御
装置であって、前記予め決められた状況とは、濃度が予
め決められた濃度よりも小さいことであることを特徴と
する工具経路制御装置。
【請求項２７】請求項２６に記載された工具経路制御
装置であって、前記予め決められた濃度は、９０％未満
であることを特徴とする工具経路制御装置。
【請求項２８】請求項１８に記載の工具経路制御装置
であって、前記画像データは、第１画像データおよび第
２画像データを含み、前記工具経路制御装置はさらに、
前記第１画像データおよび第２画像データの合計画像濃
度が前記画像データの全ての濃度の過半数を占めている
か否かを決定する二重周波数決定装置を具備し、前記二
重周波数決定装置は、前記画像濃度が過半数を超えたと
きに前記第１画像データと第２画像データを分離して、
第１画像データサブセットおよび第２画像データサブセ
ットを生成し、前記第１画像データサブセットおよび前
記第２画像データサブセットのための基準点を生成する
ことを特徴とする工具経路制御装置。
【請求項２９】請求項２３に記載された工具経路制御
装置であって、前記曲線適合装置はさらに、前記工具曲
線を生成するために３次スプライン補間ルーチンを使用
することを特徴とする工具経路制御装置。
【請求項３０】ワークを彫刻するための彫刻装置であ
って、彫刻台と、前記彫刻台上に設けられ、前記ワークの少なくとも一つ
の彫刻領域を彫刻するための工具を有する彫刻ヘッド
と、前記彫刻ヘッドに接続され、画像データを受け取って前
記少なくとも一つの彫刻領域を彫刻するための彫刻信号
を生成するための処理装置と、前記処理装置に接続され、前記画像データに対応して工
具経路を計画するためのデジタル工具経路計画装置とを
具備し、前記処理装置は、前記工具経路を使用して前記彫刻信号
を生成することを特徴とする彫刻装置。
【請求項３１】請求項３０に記載された彫刻装置であ
って、前記処理装置はさらに、彫刻すべき画像に対応す
るデジタル画像データを受け取り、それに応じて前記工
具経路を生成するための工具経路データ信号処理装置を
具備することを特徴とする彫刻装置。
【請求項３２】請求項３０に記載された彫刻装置であ
って、前記処理装置はさらに、彫刻すべき画像に対応す
る画像データを受け取り、それに応じて複数の基準点を
生成するための工具経路データ信号処理装置を具備する
ことを特徴とする彫刻装置。
【請求項３３】請求項３０に記載された彫刻装置であ
って、前記処理装置はさらに、複数の基準点を受け取
り、それらに、前記工具経路を規定する曲線を当てはめ
る曲線適合装置を具備することを特徴とする彫刻装置。
【請求項３４】請求項３２に記載された彫刻装置であ
って、前記処理装置はさらに、複数の基準点を受け取
り、それらに、前記工具経路を規定する曲線を当てはめ
る曲線適合装置を具備することを特徴とする彫刻装置。
【請求項３５】請求項３３に記載された彫刻装置であ
って、前記複数の基準点は前記工具が前記少なくとも一
つの彫刻領域を彫刻し始める進入点、前記工具が前記少
なくとも一つの彫刻領域から脱出する脱出点、および、
前記進入点と脱出点の間の第３の基準点に対応すること
を特徴とする彫刻装置。
【請求項３６】請求項３５に記載された彫刻装置であ
って、前記第３の基準点は前記画像データの濃度中心に
対応する中心点を含むことを特徴とする彫刻装置。
【請求項３７】請求項３０に記載された彫刻装置であ
って、前記処理装置は前記画像データを処理して予め決
められた数の濃度値を生成するものであり、さらに前記
処理装置は、前記予め決められた数の濃度値を受け取っ
て画像合計濃度百分率を決定するための画像濃度決定装
置を具備していることを特徴とする彫刻装置。
【請求項３８】請求項３７に記載された彫刻装置であ
って、前記処理装置はさらに、前記予め決められた数の
濃度値を受け取り、これらを使用して濃度中心を決定す
る濃度中心決定手段を具備することを特徴とする彫刻装
置。
【請求項３９】請求項３０に記載された彫刻装置であ
って、前記処理装置は前記画像データを受け取り、画像
合計濃度百分率を決定し、この画像合計濃度百分率を使
用して、前記工具経路を規定するための複数の基準点を
生成することを特徴とする彫刻装置。
【請求項４０】請求項３３に記載された彫刻装置であ
って、前記工具経路データ信号処理装置は、予め決めら
れた条件において、前記進入基準点および前記脱出基準
点を前記ワークの表面に決定するものであることを特徴
とする彫刻装置。
【請求項４１】請求項４０に記載された彫刻装置であ
って、前記予め決められた条件とは、予め決められた濃
度より小さい濃度であることを特徴とする彫刻装置。
【請求項４２】請求項４１に記載された彫刻装置であ
って、前記予め決められた濃度は９０％未満であること
を特徴とする彫刻装置。
【請求項４３】請求項３０に記載された彫刻装置であ
って、前記画像データは第１画像データおよび第２画像
データを含み、前記処理装置はさらに、前記第１画像デ
ータおよび第２画像データの合計画像濃度が前記画像デ
ータの全ての濃度の過半数を占めているか否かを決定す
る二重周波数決定装置を具備し、前記二重周波数決定装
置は、前記画像濃度が過半数を超えたときに前記第１画
像データと第２画像データを分離して、第１画像データ
サブセットおよび第２画像データサブセットを生成し、
前記第１画像データサブセットおよび前記第２画像デー
タサブセットのそれぞれのための基準点を生成すること
を特徴とする彫刻装置。
【請求項４４】請求項３４に記載された彫刻装置であ
って、前記曲線適合装置はさらに、前記工具曲線を生成
するために３次スプライン補間ルーチンを使用すること
を特徴とする彫刻装置。
【請求項４５】請求項３１に記載された彫刻装置であ
って、前記デジタル工具経路データ信号処理装置はさら
に、スケーラ発生装置を具備し、このスケーラ発生装置
は、前記画像データが連続階調データまたはラインワー
クデータのいずれであるかを決定し、前記画像データ
が、連続階調データまたはラインワークデータであると
決定された場合に、連続階調スケーラまたはラインワー
クスケーラをそれぞれ生成し、さらに処理工程の前に前
記基準点に対して前記連続階調スケーラまたはラインワ
ークスケーラのいずれかを適用することを特徴とする彫
刻装置。
【請求項４６】シリンダーを彫刻するための切削工具
の速度を検知するための速度検知システムであって、前記切削工具を保持するためのアーマチュアと、通電されることにより前記アーマチュアを振動させる少
なくとも一つの駆動コイルを有する少なくとも一つの電
磁駆動装置と、前記少なくとも一つの電磁駆動装置に関連して設けら
れ、切削工具の位置を検知するためのセンサーとを具備
することを特徴とする速度検知システム。
【請求項４７】請求項４６に記載された速度検知シス
テムであって、前記センサーは、前記少なくとも一つの
電磁駆動装置の周囲に配置された検知コイルと、前記検
知コイルに接続され、前記アーマチュアの速度を計測
し、前記速度を前記切削工具位置に変換するための検知
回路とを具備することを特徴とする速度検知システム。
【請求項４８】請求項４６に記載された速度検知シス
テムであって、前記検知コイルは前記少なくとも一つの
駆動コイルを通じて磁束変化の割合を計測するものであ
ることを特徴とする速度検知システム。
【請求項４９】請求項４７に記載された速度検知シス
テムであって、前記検知コイルは、前記電磁駆動装置の
回りに５未満の巻線を有していることを特徴とする速度
検知システム。
【請求項５０】請求項４６に記載された速度検知シス
テムであって、前記速度検知システムは位置センサーを
備えていることを特徴とする速度検知システム。