レーザ描画装置
【課題】レーザ光を出射するレーザ装置とレーザ光を偏向する可動ミラーとを備えたレーザ描画装置において、内回り現象による印字品質の低下を防止する。
【解決手段】レーザ光を出射するレーザ装置と、前記レーザ光を偏向する可動ミラーと、描画する形状を複数の線分または曲線の繋がりで定義する描画データから、前記線分または前記曲線が規定の角度よりも大きい角度の屈曲部を形成する線分または曲線を検出する検出手段と、前記屈曲部を形成する前記線分または前記曲線の描画命令における前記レーザ光の照射位置の移動速度を低減させる調整手段と、前記描画命令に基づいて、前記可動ミラーを駆動するとともに、前記レーザ光を描画対象物に照射する照射手段とを備える。
【解決手段】レーザ光を出射するレーザ装置と、前記レーザ光を偏向する可動ミラーと、描画する形状を複数の線分または曲線の繋がりで定義する描画データから、前記線分または前記曲線が規定の角度よりも大きい角度の屈曲部を形成する線分または曲線を検出する検出手段と、前記屈曲部を形成する前記線分または前記曲線の描画命令における前記レーザ光の照射位置の移動速度を低減させる調整手段と、前記描画命令に基づいて、前記可動ミラーを駆動するとともに、前記レーザ光を描画対象物に照射する照射手段とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱により発色する性質を持つメディアにレーザ光で文字等を描画する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ベルトコンベア上を移動するコンテナ等のラベルとして、熱により発色する性質を持つメディア（発色を消去して繰り返し使えるリライタブルのものと、１回の書き込みしか行えないライトワンスのものが存在）を使用し、そのラベルにレーザ光を照射して部分的に加熱することで文字等を描画するレーザ描画装置が存在する。
【０００３】
この種のレーザ描画装置は、レーザ装置から照射されるレーザ光を制御モータにより駆動される可動ミラーにより偏向する機構を備えている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のレーザ描画装置では、サーマルリライタブルメディア等に文字等をレーザ光による加熱で描く際、急角度のカーブ部ではレーザ光の移動制御が間に合わず、カーブの内側を回ってしまう「内回り現象」が発生するという問題があった。これは、制御モータや可動ミラーの慣性による積分作用により、移動速度が速くなると移動が追いつかなくなり、カーブ部ではカーブの半径が小さくなることによる。その結果、印字品質が低下してしまう。
【０００５】
図１は「ぱ」という文字を描画した例を示しており、Ｐ１で示す半濁点の部分やＰ２で示すループする部分において、理想的には破線で示す描画となるべきものが、内回り現象により実線で示すようにつぶれてしまう。
【０００６】
一方、特許文献１には、座標データをガルバノスキャナに与えるタイミングを遅延させる遅延手段を備えることで、内回り現象による印字品質の低下を抑えつつマーキングの高速化が可能なレーザマーキング装置が開示されている。しかし、座標データを与えるタイミングを制御することは制御処理を複雑化し、好ましくない。制御処理に手を加えず、描画命令のみを変更することで対応できることが好ましい。
【０００７】
本発明は上記の従来の問題点に鑑み提案されたものであり、その目的とするところは、レーザ光を出射するレーザ装置とレーザ光を偏向する可動ミラーとを備えたレーザ描画装置において、内回り現象による印字品質の低下を防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明にあっては、レーザ光を出射するレーザ装置と、前記レーザ光を偏向する可動ミラーと、描画する形状を複数の線分または曲線の繋がりで定義する描画データから、前記線分または前記曲線が規定の角度よりも大きい角度の屈曲部を形成する線分または曲線を検出する検出手段と、前記屈曲部を形成する前記線分または前記曲線の描画命令における前記レーザ光の照射位置の移動速度を低減させる調整手段と、前記描画命令に基づいて、前記可動ミラーを駆動するとともに、前記レーザ光を描画対象物に照射する照射手段とを備えるレーザ描画装置を要旨としている。
【０００９】
また、レーザ光を出射するレーザ装置と、前記レーザ光を偏向する可動ミラーとを備えたレーザ描画装置の制御方法であって、描画する形状を複数の線分または曲線の繋がりで定義する描画データから、前記線分または前記曲線が規定の角度よりも大きい角度の屈曲部を形成する線分または曲線を検出する工程と、前記屈曲部を形成する前記線分または前記曲線の描画命令における前記レーザ光の照射位置の移動速度を低減させる工程と、前記描画命令に基づいて、前記可動ミラーを駆動するとともに、前記レーザ光を描画対象物に照射する工程とを備えるレーザ描画制御方法として構成することができる。
【００１０】
また、レーザ光を出射するレーザ装置と、前記レーザ光を偏向する可動ミラーとを備えたレーザ描画装置の制御プログラムであって、前記レーザ描画装置の制御部を構成するコンピュータを、描画する形状を複数の線分または曲線の繋がりで定義する描画データから、前記線分または前記曲線が規定の角度よりも大きい角度の屈曲部を形成する線分または曲線を検出する手段、前記屈曲部を形成する前記線分または前記曲線の描画命令における前記レーザ光の照射位置の移動速度を低減させる手段、前記描画命令に基づいて、前記可動ミラーを駆動するとともに、前記レーザ光を描画対象物に照射する手段として機能させるレーザ描画制御プログラムとして構成することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のレーザ描画装置にあっては、急カーブ部分を自動的に検出し、レーザ光の移動速度を調整した描画命令をリアルタイムに生成し、その描画命令に従ったレーザ光の速度制御を行い、急カーブ部分をゆっくり回り正確に描画することで、内回り現象による印字品質の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】内回り現象の例を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかるレーザ描画装置の構成例を示す図である。
【図３】全体制御装置の構成例を示す図である。
【図４】全体制御装置のソフトウェア機能構成例を示す図である。
【図５】描画命令生成部への入力データの構造例を示す図である。
【図６】描画命令生成部からの出力データの構造例を示す図である。
【図７】手法Ａの説明図である。
【図８】手法Ｂの説明図である。
【図９】手法Ｃの説明図である。
【図１０】手法Ｄの説明図である。
【図１１】実施形態の処理例を示すフローチャートである。
【図１２】「描画命令を生成する」の処理例を示すフローチャートである。
【図１３】「注目線分群に急カーブが含まれているかどうかを判定する」の処理例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の好適な実施形態につき説明する。
【００１４】
＜構成＞
図２は本発明の一実施形態にかかるレーザ描画装置１の構成例を示す図である。なお、描画対象のメディアとしてサーマルリライタブルメディアを例として説明するが、サーマルペーパのように書き換えが可能でないライトワンスのメディアに対しても適用することができる。
【００１５】
図２において、レーザ描画装置１は、装置全体を制御する全体制御装置１１と、レーザ光を照射するレーザ照射部１２とを有する。また、レーザ照射部１２は、レーザ光を発生するレーザ発振器（レーザ装置）１３と、レーザ光のスポット径を調整（スポット径が大きくなるよう調整）するスポット径調整レンズ１４と、レーザ光の照射方向を変える方向制御ミラー（可動ミラー）１５と、方向制御ミラー１５を駆動する方向制御モータ１６と、方向制御ミラー１５により方向の変えられたレーザ光をサーマルリライタブルメディア２上に収束させる焦点距離調整レンズ１７とを有している。
【００１６】
レーザ発振器１３は、半導体レーザ（ＬＤ（Laser Diode））が一般に用いられるが、気体レーザ発振器、固体レーザ発振器、液体レーザ発振器等であってもよい。方向制御モータ１６は、方向制御ミラー１５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１６と方向制御ミラー１５とによりガルバノミラーを構成する。
【００１７】
サーマルリライタブルメディア２は、例えばロイコ染料と顕色剤が分離した状態で膜を形成し、そこに所定温度Ｔａの熱を加え急冷することでロイコ染料と顕色在が結合して発色し、所定温度Ｔａよりも低い所定温度Ｔｂを加えるとロイコ染料と顕色剤が分離した状態に戻ることで消色するメディア、例えば書き換え可能な感熱タイプの紙である。
【００１８】
図３は全体制御装置１１の構成例を示す図である。ここでは、主にソフトウェアによって全体制御装置１１を実装する場合のハードウェア構成を示しており、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全体制御装置１１を実現する場合、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の特定機能向けに製造されたＩＣを利用する。
【００１９】
全体制御装置１１は、ＣＰＵ１１１、メモリ１１２、記憶装置１１３、入力装置１１４、ディスプレイ１１５、ＣＤ／ＤＶＤドライブ１１６およびネットワーク装置１１７を有している。ハードディスクドライブ等の記憶装置１１３には、ストロークフォントおよびアウトライン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ＤＢ１１３１と、フォントデータから重複を排除した描画命令を生成しレーザ照射部１２（図２）を制御する文字描画プログラム１１３２が記憶されている。
【００２０】
ＣＰＵ１１１は、記憶装置１１３から文字描画プログラム１１３２を読み出して実行し、後述する手順で、サーマルリライタブルメディア２に文字を描画する。メモリ１１２は、ＤＲＡＭなどの揮発性メモリで、ＣＰＵ１１１が文字描画プログラム１１３２を実行する際の作業エリアとなる。入力装置１１４は、マウスやキーボードなどレーザ照射部１２を制御する指示をユーザが入力するための装置である。ディスプレイ１１５は、例えば文字描画プログラム１１３２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フェースとなる。例えば、サーマルリライタブルメディア２に描画する文字の入力欄等が表示される。
【００２１】
ＣＤ／ＤＶＤドライブ１１６は、ＣＤ／ＤＶＤ３１を脱着可能に構成され、ＣＤ／ＤＶＤ３１からデータを読み出し、また、データを書き込む。フォントデータＤＢ１１３１および文字描画プログラム１１３２は、ＣＤ／ＤＶＤ３１に記憶された状態で配布され、ＣＤ／ＤＶＤ３１から読み出されて記憶装置１１３にインストールされる。ＣＤ／ＤＶＤ３１は、この他、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。
【００２２】
ネットワーク装置１１７は、ＬＡＮやインターネットなど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、レーザ照射部１２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ＤＢ１１３１および文字描画プログラム１１３２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、全体制御装置１１とレーザ照射部１２を接続してもよい。
【００２３】
サーマルリライタブルメディア２に描画される描画対象の文字は、例えばリスト状に記憶装置１１３に記憶されているか、入力装置１１４から入力される。文字は、ＵＮＩＣＯＤＥやＪＩＳコードなどの文字コードで特定され、全体制御装置１１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ＤＢ１１３１から読み出し、それを描画命令に変換することでレーザ照射部１２を制御する。
【００２４】
図４は全体制御装置１１のソフトウェア機能構成例を示す図である。
【００２５】
図４において、全体制御装置１１は、描画命令生成部１１１１と描画命令実行部１１１４とを備える。描画命令生成部１１１１は、急カーブ検出部１１１２と描画命令調整部１１１３とを備える。
【００２６】
描画命令生成部１１１１は、描画命令実行部１１１４が解釈・実行可能な描画命令（レーザ制御データ）を生成する機能を有している。
【００２７】
急カーブ検出部１１１２は、描画する形状を複数の線分または曲線の繋がりで定義する描画データの中に急カーブ（屈曲部）が含まれていることを検出する機能を有している。
【００２８】
描画命令調整部１１１３は、検出された急カーブ部について、レーザ光の移動速度と照射パワーを調整した描画命令を生成する機能を有している。
【００２９】
描画命令実行部１１１４は、ＣＰＵ１１１の生成した描画命令を解釈し、実行する機能を有している。
【００３０】
図５は描画命令生成部１１１１への入力データの構造例を示す図である。入力データは、図５（ａ）に示すように、「描画要素配列」「閾値（角度）」「閾値（長さ）」「対象線分数」「速度調整係数」「パワー調整係数」等の項目を含んでいる。「描画要素配列」は、描画要素（情報）の配列である。「閾値（角度）」は、累積角度がこの値を超えたら急カーブと判定する限界を定める角度である。「閾値（長さ）」は、ストロークの長さがこの値より小さいものを「短いストローク」と判定する限界を定める長さである。「対象線分数」は、処理中の線分数がこの数を超えた場合は、前方のものから順に処理対象からはずす限界を定める数である。「速度調整係数」は、急カーブ部分のレーザの移動速度を調整する係数である。「パワー調整係数」は、急カーブ部分のレーザパワーを調整する係数である。
【００３１】
「描画要素配列」に含まれる個々の描画要素は、図５（ｂ）に示すように、「描画要素種別」「始点Ｘ座標」「始点Ｙ座標」「終点Ｘ座標」「終点Ｙ座標」「制御点Ｘ座標」「制御点Ｙ座標」等の項目を含んでいる。なお、線分群の先頭の描画要素の前に、線分群の通し番号と、その線分群に属する線分の総数が付加される。
「描画要素種別」は、直線か曲線かを表す情報である。「始点Ｘ座標」は、描画要素の始点のＸ座標である。「始点Ｙ座標」は、描画要素の始点のＹ座標である。「終点Ｘ座標」は、描画要素の終点のＸ座標である。「終点Ｙ座標」は、描画要素の終点のＹ座標である。「制御点Ｘ座標」は、曲線の制御点のＸ座標である。「制御点Ｙ座標」は、曲線の制御点のＹ座標である。
【００３２】
図６は描画命令生成部１１１１からの出力データの構造例を示す図である。出力データは、図６（ａ）に示すように、描画命令実行部１１１４への入力データとなる描画命令群である「描画命令配列」を含んでいる。
【００３３】
「描画命令配列」に含まれる個々の描画命令は、図６（ｂ）に示すように、「移動後Ｘ座標」「移動後Ｙ座標」「レーザ点灯有無」「レーザ移動速度」「レーザ照射パワー」等の項目を含んでいる。「移動後Ｘ座標」は、レーザ光を移動させる先のＸ座標である。「移動後Ｙ座標」は、レーザ光を移動させる先のＹ座標である。「レーザ点灯有無」は、レーザ光を射出するか否かの情報である。「レーザ移動速度」は、レーザ光を移動させる速度である。「レーザ照射パワー」は、レーザ光のパワーである。
【００３４】
＜急カーブ検出の手法＞
以下では屈曲部が線分（直線）で構成されている場合について説明するが、屈曲部が曲線で構成されている場合は、曲線を直線で近似する前処理を行ってから同様に処理を行うことができる。
【００３５】
手法Ａ：隣接する線分の成す角の補角の和が閾値を超えた場合に急カーブとみなす。急カーブ検出の基本となる。
【００３６】
図７（ａ）は手法Ａの一例を示しており、
θ１＋θ２＋θ３ ＞ 閾値
であれば、急カーブと判定する。
【００３７】
図７（ｂ）のように急カーブが連続する場合は、補角の累積の途中で閾値を超えたら急カーブとみなし、処理を途中で打ち切り、改めて処理を再開する。全てを合計すると、逆向きのカーブで補角の累積が相殺され、合計角度が小さくなって急カーブを検出できなくなってしまうためである。
【００３８】
手法Ｂ：処理の対象とする線分の長さをある長さ以内に制限する。すなわち、短い線分のみを処理の対象にする。手法Ａでは全ての線分に対して処理を行うため性能的なロスがあるが、調整を必要とするような急カーブ部分の線分は短いため、急カーブでない部分の演算を減らし、処理速度を上げることができる。
【００３９】
図８（ａ）は３本以上の長い線分で構成される急カーブを示しているが、線分間の距離が大きく、内回り現象は発生しないので、調整する必要がない。
【００４０】
図８（ｂ）は２本の長い線分で構成される急カーブを示しているが、内回り現象は発生しないので、調整する必要がない。
【００４１】
手法Ｃ：短い線分の前または後の一方または両方の長い線分を処理の対象に含める。手法Ｂでは長い線分が急カーブの一部となっている場合に検出できない場合があるが、短い線分の前または後の一方または両方の長い線分を処理の対象に含めることで、長い線分と次の短い線分が急カーブの始まり（終わり）になっている場合でも急カーブを検出することができる。
【００４２】
図９は短い線分の前後の長い線分が急カーブの一部になっている場合であるが、前後の長い線分との角度も考慮することで急カーブを検出することができる。
【００４３】
手法Ｄ：処理の対象とする線分の数をある大きさ以内に制限する。手法Ａ、Ｂ、Ｃでは大きな円弧を急カーブと判定してしまう場合があるが、処理の対象とする線分の数をある大きさ以内に制限することで、大きな円（弧）などを急カーブと判断してしまわないようにし、検出精度を上げることができる。
【００４４】
図１０（ａ）は短い線分が大きい半径でカーブしており、単純に累積すると閾値を超えて急カーブと判定してしまうが、線分の数を制限すれば、１つ１つの角度は小さいので角度の和が閾値を超えない。
【００４５】
図１０（ｂ）は短い線分が小さい半径でカーブしており、少ない線分数でも角度の和が大きいため急カーブと判定される。
【００４６】
上記の手法の有効な組み合わせは次のようになる。
【００４７】
Ａ：急カーブ検出の基本である。
【００４８】
Ａ＋Ｂ：Ａのみに比べ、処理速度が速くなる。
【００４９】
Ａ＋Ｄ：Ａのみに比べ、検出精度が上がる。
【００５０】
Ａ＋Ｂ＋Ｃ：Ａ＋Ｂに比べ、検出精度が上がる
Ａ＋Ｂ＋Ｄ：Ａ＋Ｂに比べ、検出精度が上がる。
【００５１】
Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ：Ａ＋Ｂ＋Ｃに比べ、検出精度が更に上がる。
【００５２】
なお、Ａ＋ＣとＡ＋Ｃ＋Ｄがないのは、ＣはＢを前提としているからである。
【００５３】
＜動作＞
図１１は上記の実施形態の処理例を示すフローチャートである。
【００５４】
図１１において、処理を開始すると（ステップＳ１０１）、全体制御装置１１の描画命令生成部１１１１（図４）は、描画命令を生成する（ステップＳ１０２）。描画命令生成部１１１１は、この処理の中で急カーブ検出と急カーブ部分への調整を行う。処理の詳細については後述する。
【００５５】
次いで、描画命令実行部１１１４は、描画命令生成部１１１１が生成した描画命令を解釈し実行する（ステップＳ１０３）。すなわち、レーザ光を制御して描画を行う。
【００５６】
そして、処理を終了する（ステップＳ１０４）。
【００５７】
図１２は「描画命令を生成する」（図１１のステップＳ１０２）の処理例を示すフローチャートである。
【００５８】
図１２において、「描画命令を生成する」処理を開始すると（ステップＳ１１１）、描画命令生成部１１１１は、描画する文字や図形が曲線で構成されている場合は、曲線を近似した線分に置換する（ステップＳ１１２）。
【００５９】
次いで、描画命令生成部１１１１は、最初の線分群を注目線分群とする（ステップＳ１１３）。すなわち、内部的に管理している記憶領域に、注目線分群を識別する線分群の通し番号を記録する。
【００６０】
次いで、描画命令生成部１１１１は、線分群が終了したか否か判断する（ステップＳ１１４）。すなわち、描画要素配列に含まれる全ての線分群を処理したか否かで判断する。
【００６１】
線分群が終了していないと判断した場合（ステップＳ１１４のＮｏ）、描画命令生成部１１１１は、急カーブ検出部１１１２により、注目線分群に急カーブが含まれているかどうかを判定する（ステップＳ１１５）。処理の詳細については後述する。
【００６２】
次いで、描画命令生成部１１１１は、急カーブ検出部１１１２の検出結果に基づき、注目線分群に急カーブが含まれているか否かにより処理を分岐する（ステップＳ１１６）。
【００６３】
注目線分群に急カーブが含まれている場合（ステップＳ１１６のＹｅｓ）、描画命令生成部１１１１は、描画命令調整部１１１３により、急カーブ部分について、内部的に保持された通常値に対し、速度調整係数とパワー調整係数でレーザ移動速度とレーザ照射パワーを補正した描画命令を生成する（ステップＳ１１７）。
【００６４】
次いで、描画命令生成部１１１１は、急カーブでない部分について、通常のレーザ移動速度とレーザ照射パワーで描画命令を生成する（ステップＳ１１８）。
【００６５】
また、注目線分群に急カーブが含まれていない場合（ステップＳ１１６のＮｏ）、描画命令生成部１１１１は、注目線分群の全体について、通常のレーザ移動速度とレーザ照射パワーで描画命令を生成する（ステップＳ１１９）。
【００６６】
次いで、描画命令生成部１１１１は、次の線分群を注目線分群とし（ステップＳ１２０）、線分群が終了したか否かの判断（ステップＳ１１４）に戻る。
【００６７】
そして、線分群が終了したと判断した場合（ステップＳ１１４のＹｅｓ）、処理を終了する（ステップＳ１２１）。
【００６８】
図１３は「注目線分群に急カーブが含まれているかどうかを判定する」（図１２のステップＳ１１５）の処理例を示すフローチャートである。なお、前述した手法Ａ〜Ｄを適用した場合について説明するが、特定の手法を用いない場合は対応する処理を除去すればよい。
【００６９】
図１３において、「注目線分群に急カーブが含まれているかどうかを判定する」の処理を開始すると（ステップＳ１３１）、急カーブ検出部１１１２は、線分群から短い線分を探す（ステップＳ１３２）。短い線分かどうかは線分のＸ座標およびＹ座標から判断することができる。
【００７０】
次いで、急カーブ検出部１１１２は、短い線分が見つかったか否かにより処理を分岐する（ステップＳ１３３）。
【００７１】
短い線分が見つかった場合（ステップＳ１３３のＹｅｓ）、急カーブ検出部１１１２は、見つかった短い線分を注目線分にする（ステップＳ１３４）。前後の長い線分を処理に含める場合は、見つかった短い線分群の前の線分を注目線分にする。すなわち、内部的に管理している記憶領域に、注目線分を識別する線分の番号を記録する。
【００７２】
次いで、急カーブ検出部１１１２は、線分群が終了したか否か判断する（ステップＳ１３５）。
【００７３】
線分群が終了していないと判断した場合（ステップＳ１３５のＮｏ）、急カーブ検出部１１１２は、続いて、短い線分が終了したか否か、すなわち、短い線分から長い線分につながったか否か判断する（ステップＳ１３６）。前後の長い線分を処理に含める場合は、最後の短い線分の次の線分の処理終了後に、線分群終了を判定する。
【００７４】
短い線分が終了していないと判断した場合（ステップＳ１３６のＮｏ）、急カーブ検出部１１１２は、注目線分と次の線分の成す角の補角を求める（ステップＳ１３７）。２つの線分のＸ座標およびＹ座標から補角を算出することができる。
【００７５】
次いで、急カーブ検出部１１１２は、求めた補角を内部の記憶領域に格納し、格納数が（処理の対象とする線分の数−１）を超える場合は最も古い補角を捨てる（ステップＳ１３８）。
【００７６】
次いで、急カーブ検出部１１１２は、記憶領域に格納されている補角の合計を求める（ステップＳ１３９）。
【００７７】
次いで、急カーブ検出部１１１２は、補角の合計が閾値を超えるか否か判断する（ステップＳ１４０）。
【００７８】
補角の合計が閾値を超えないと判断した場合（ステップＳ１４０のＮｏ）、急カーブ検出部１１１２は、次の線分を注目線分とし（ステップＳ１４１）、線分群が終了したか否かの判断（ステップＳ１３５）に戻る。
【００７９】
補角の合計が閾値を超えると判断した場合（ステップＳ１４０のＹｅｓ）、急カーブを含むという結果を出力し、処理を終了する（ステップＳ１４２）。
【００８０】
また、短い線分が見つからなかった場合（ステップＳ１３３のＮｏ）および線分群が終了してたと判断した場合（ステップＳ１３５のＹｅｓ）、急カーブを含まないという結果を出力し、処理を終了する（ステップＳ１４３）。
【００８１】
＜総括＞
以上説明したように、本実施形態によれば次のような利点がある。
（１）急カーブ部分を自動的に検出し、レーザ光の移動速度を調整した描画命令をリアルタイムに生成し、その描画命令に従ったレーザ光の速度制御を行い、急カーブ部分をゆっくり回り正確に描画することで、内回り現象による印字品質の低下を防止することができる。
（２）急カーブ部で速度を落とすことで「内回り現象」は防止できるものの、急カーブ部での蓄熱によりサーマルリライタブルメディア等を劣化させてしまうことがあるが、レーザ光の照射位置の移動速度に連動してレーザ光のパワーを調整することで、メディアの劣化を防止することができる。
（３）隣接する２つの線分または曲線の成す角度の補角の和が閾値を超えた場合に急カーブとみなすことで、急カーブ部を有効に検出することができる。
（４）線分または曲線の長さが規定の長さよりも短いものだけを判定の対象とすることで、急カーブでない部分の演算を減らし、処理速度を上げることができる。
（５）短い線分または曲線の前または後の一方または両方の長い線分または曲線も判定の対象に用いることで、長い線分と次の短い線分が急カーブの始まり（終わり）になっている場合でも急カーブを検出することができる。
（６）判定の対照とする線分または曲線の数を制限することで、大きな円（弧）などを急カーブと判断してしまわないようにし、検出精度を上げることができる。
【００８２】
以上、本発明の好適な実施の形態により本発明を説明した。ここでは特定の具体例を示して本発明を説明したが、特許請求の範囲に定義された本発明の広範な趣旨および範囲から逸脱することなく、これら具体例に様々な修正および変更を加えることができることは明らかである。すなわち、具体例の詳細および添付の図面により本発明が限定されるものと解釈してはならない。
【符号の説明】
【００８３】
１ レーザ描画装置
１１ 全体制御装置
１１１ ＣＰＵ
１１１１ 描画命令生成部
１１１２ 急カーブ検出部
１１１３ 描画命令調整部
１１１４ 描画命令実行部
１１２ メモリ
１１３ 記憶装置
１１３１ フォントデータＤＢ
１１３２ 文字描画プログラム
１１４ 入力装置
１１５ ディスプレイ
１１６ ＣＤ／ＤＶＤドライブ
１１７ ネットワーク装置
１２ レーザ照射部
１３ レーザ発振器
１４ スポット径調整レンズ
１５ 方向制御ミラー
１６ 方向制御モータ
１７ 焦点距離調整レンズ
２ サーマルリライタブルメディア
３１ ＣＤ／ＤＶＤ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８４】
【特許文献１】特開２００２−２９２４８２号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱により発色する性質を持つメディアにレーザ光で文字等を描画する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ベルトコンベア上を移動するコンテナ等のラベルとして、熱により発色する性質を持つメディア（発色を消去して繰り返し使えるリライタブルのものと、１回の書き込みしか行えないライトワンスのものが存在）を使用し、そのラベルにレーザ光を照射して部分的に加熱することで文字等を描画するレーザ描画装置が存在する。
【０００３】
この種のレーザ描画装置は、レーザ装置から照射されるレーザ光を制御モータにより駆動される可動ミラーにより偏向する機構を備えている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のレーザ描画装置では、サーマルリライタブルメディア等に文字等をレーザ光による加熱で描く際、急角度のカーブ部ではレーザ光の移動制御が間に合わず、カーブの内側を回ってしまう「内回り現象」が発生するという問題があった。これは、制御モータや可動ミラーの慣性による積分作用により、移動速度が速くなると移動が追いつかなくなり、カーブ部ではカーブの半径が小さくなることによる。その結果、印字品質が低下してしまう。
【０００５】
図１は「ぱ」という文字を描画した例を示しており、Ｐ１で示す半濁点の部分やＰ２で示すループする部分において、理想的には破線で示す描画となるべきものが、内回り現象により実線で示すようにつぶれてしまう。
【０００６】
一方、特許文献１には、座標データをガルバノスキャナに与えるタイミングを遅延させる遅延手段を備えることで、内回り現象による印字品質の低下を抑えつつマーキングの高速化が可能なレーザマーキング装置が開示されている。しかし、座標データを与えるタイミングを制御することは制御処理を複雑化し、好ましくない。制御処理に手を加えず、描画命令のみを変更することで対応できることが好ましい。
【０００７】
本発明は上記の従来の問題点に鑑み提案されたものであり、その目的とするところは、レーザ光を出射するレーザ装置とレーザ光を偏向する可動ミラーとを備えたレーザ描画装置において、内回り現象による印字品質の低下を防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明にあっては、レーザ光を出射するレーザ装置と、前記レーザ光を偏向する可動ミラーと、描画する形状を複数の線分または曲線の繋がりで定義する描画データから、前記線分または前記曲線が規定の角度よりも大きい角度の屈曲部を形成する線分または曲線を検出する検出手段と、前記屈曲部を形成する前記線分または前記曲線の描画命令における前記レーザ光の照射位置の移動速度を低減させる調整手段と、前記描画命令に基づいて、前記可動ミラーを駆動するとともに、前記レーザ光を描画対象物に照射する照射手段とを備えるレーザ描画装置を要旨としている。
【０００９】
また、レーザ光を出射するレーザ装置と、前記レーザ光を偏向する可動ミラーとを備えたレーザ描画装置の制御方法であって、描画する形状を複数の線分または曲線の繋がりで定義する描画データから、前記線分または前記曲線が規定の角度よりも大きい角度の屈曲部を形成する線分または曲線を検出する工程と、前記屈曲部を形成する前記線分または前記曲線の描画命令における前記レーザ光の照射位置の移動速度を低減させる工程と、前記描画命令に基づいて、前記可動ミラーを駆動するとともに、前記レーザ光を描画対象物に照射する工程とを備えるレーザ描画制御方法として構成することができる。
【００１０】
また、レーザ光を出射するレーザ装置と、前記レーザ光を偏向する可動ミラーとを備えたレーザ描画装置の制御プログラムであって、前記レーザ描画装置の制御部を構成するコンピュータを、描画する形状を複数の線分または曲線の繋がりで定義する描画データから、前記線分または前記曲線が規定の角度よりも大きい角度の屈曲部を形成する線分または曲線を検出する手段、前記屈曲部を形成する前記線分または前記曲線の描画命令における前記レーザ光の照射位置の移動速度を低減させる手段、前記描画命令に基づいて、前記可動ミラーを駆動するとともに、前記レーザ光を描画対象物に照射する手段として機能させるレーザ描画制御プログラムとして構成することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のレーザ描画装置にあっては、急カーブ部分を自動的に検出し、レーザ光の移動速度を調整した描画命令をリアルタイムに生成し、その描画命令に従ったレーザ光の速度制御を行い、急カーブ部分をゆっくり回り正確に描画することで、内回り現象による印字品質の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】内回り現象の例を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかるレーザ描画装置の構成例を示す図である。
【図３】全体制御装置の構成例を示す図である。
【図４】全体制御装置のソフトウェア機能構成例を示す図である。
【図５】描画命令生成部への入力データの構造例を示す図である。
【図６】描画命令生成部からの出力データの構造例を示す図である。
【図７】手法Ａの説明図である。
【図８】手法Ｂの説明図である。
【図９】手法Ｃの説明図である。
【図１０】手法Ｄの説明図である。
【図１１】実施形態の処理例を示すフローチャートである。
【図１２】「描画命令を生成する」の処理例を示すフローチャートである。
【図１３】「注目線分群に急カーブが含まれているかどうかを判定する」の処理例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の好適な実施形態につき説明する。
【００１４】
＜構成＞
図２は本発明の一実施形態にかかるレーザ描画装置１の構成例を示す図である。なお、描画対象のメディアとしてサーマルリライタブルメディアを例として説明するが、サーマルペーパのように書き換えが可能でないライトワンスのメディアに対しても適用することができる。
【００１５】
図２において、レーザ描画装置１は、装置全体を制御する全体制御装置１１と、レーザ光を照射するレーザ照射部１２とを有する。また、レーザ照射部１２は、レーザ光を発生するレーザ発振器（レーザ装置）１３と、レーザ光のスポット径を調整（スポット径が大きくなるよう調整）するスポット径調整レンズ１４と、レーザ光の照射方向を変える方向制御ミラー（可動ミラー）１５と、方向制御ミラー１５を駆動する方向制御モータ１６と、方向制御ミラー１５により方向の変えられたレーザ光をサーマルリライタブルメディア２上に収束させる焦点距離調整レンズ１７とを有している。
【００１６】
レーザ発振器１３は、半導体レーザ（ＬＤ（Laser Diode））が一般に用いられるが、気体レーザ発振器、固体レーザ発振器、液体レーザ発振器等であってもよい。方向制御モータ１６は、方向制御ミラー１５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１６と方向制御ミラー１５とによりガルバノミラーを構成する。
【００１７】
サーマルリライタブルメディア２は、例えばロイコ染料と顕色剤が分離した状態で膜を形成し、そこに所定温度Ｔａの熱を加え急冷することでロイコ染料と顕色在が結合して発色し、所定温度Ｔａよりも低い所定温度Ｔｂを加えるとロイコ染料と顕色剤が分離した状態に戻ることで消色するメディア、例えば書き換え可能な感熱タイプの紙である。
【００１８】
図３は全体制御装置１１の構成例を示す図である。ここでは、主にソフトウェアによって全体制御装置１１を実装する場合のハードウェア構成を示しており、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全体制御装置１１を実現する場合、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の特定機能向けに製造されたＩＣを利用する。
【００１９】
全体制御装置１１は、ＣＰＵ１１１、メモリ１１２、記憶装置１１３、入力装置１１４、ディスプレイ１１５、ＣＤ／ＤＶＤドライブ１１６およびネットワーク装置１１７を有している。ハードディスクドライブ等の記憶装置１１３には、ストロークフォントおよびアウトライン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ＤＢ１１３１と、フォントデータから重複を排除した描画命令を生成しレーザ照射部１２（図２）を制御する文字描画プログラム１１３２が記憶されている。
【００２０】
ＣＰＵ１１１は、記憶装置１１３から文字描画プログラム１１３２を読み出して実行し、後述する手順で、サーマルリライタブルメディア２に文字を描画する。メモリ１１２は、ＤＲＡＭなどの揮発性メモリで、ＣＰＵ１１１が文字描画プログラム１１３２を実行する際の作業エリアとなる。入力装置１１４は、マウスやキーボードなどレーザ照射部１２を制御する指示をユーザが入力するための装置である。ディスプレイ１１５は、例えば文字描画プログラム１１３２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フェースとなる。例えば、サーマルリライタブルメディア２に描画する文字の入力欄等が表示される。
【００２１】
ＣＤ／ＤＶＤドライブ１１６は、ＣＤ／ＤＶＤ３１を脱着可能に構成され、ＣＤ／ＤＶＤ３１からデータを読み出し、また、データを書き込む。フォントデータＤＢ１１３１および文字描画プログラム１１３２は、ＣＤ／ＤＶＤ３１に記憶された状態で配布され、ＣＤ／ＤＶＤ３１から読み出されて記憶装置１１３にインストールされる。ＣＤ／ＤＶＤ３１は、この他、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。
【００２２】
ネットワーク装置１１７は、ＬＡＮやインターネットなど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、レーザ照射部１２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ＤＢ１１３１および文字描画プログラム１１３２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、全体制御装置１１とレーザ照射部１２を接続してもよい。
【００２３】
サーマルリライタブルメディア２に描画される描画対象の文字は、例えばリスト状に記憶装置１１３に記憶されているか、入力装置１１４から入力される。文字は、ＵＮＩＣＯＤＥやＪＩＳコードなどの文字コードで特定され、全体制御装置１１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ＤＢ１１３１から読み出し、それを描画命令に変換することでレーザ照射部１２を制御する。
【００２４】
図４は全体制御装置１１のソフトウェア機能構成例を示す図である。
【００２５】
図４において、全体制御装置１１は、描画命令生成部１１１１と描画命令実行部１１１４とを備える。描画命令生成部１１１１は、急カーブ検出部１１１２と描画命令調整部１１１３とを備える。
【００２６】
描画命令生成部１１１１は、描画命令実行部１１１４が解釈・実行可能な描画命令（レーザ制御データ）を生成する機能を有している。
【００２７】
急カーブ検出部１１１２は、描画する形状を複数の線分または曲線の繋がりで定義する描画データの中に急カーブ（屈曲部）が含まれていることを検出する機能を有している。
【００２８】
描画命令調整部１１１３は、検出された急カーブ部について、レーザ光の移動速度と照射パワーを調整した描画命令を生成する機能を有している。
【００２９】
描画命令実行部１１１４は、ＣＰＵ１１１の生成した描画命令を解釈し、実行する機能を有している。
【００３０】
図５は描画命令生成部１１１１への入力データの構造例を示す図である。入力データは、図５（ａ）に示すように、「描画要素配列」「閾値（角度）」「閾値（長さ）」「対象線分数」「速度調整係数」「パワー調整係数」等の項目を含んでいる。「描画要素配列」は、描画要素（情報）の配列である。「閾値（角度）」は、累積角度がこの値を超えたら急カーブと判定する限界を定める角度である。「閾値（長さ）」は、ストロークの長さがこの値より小さいものを「短いストローク」と判定する限界を定める長さである。「対象線分数」は、処理中の線分数がこの数を超えた場合は、前方のものから順に処理対象からはずす限界を定める数である。「速度調整係数」は、急カーブ部分のレーザの移動速度を調整する係数である。「パワー調整係数」は、急カーブ部分のレーザパワーを調整する係数である。
【００３１】
「描画要素配列」に含まれる個々の描画要素は、図５（ｂ）に示すように、「描画要素種別」「始点Ｘ座標」「始点Ｙ座標」「終点Ｘ座標」「終点Ｙ座標」「制御点Ｘ座標」「制御点Ｙ座標」等の項目を含んでいる。なお、線分群の先頭の描画要素の前に、線分群の通し番号と、その線分群に属する線分の総数が付加される。
「描画要素種別」は、直線か曲線かを表す情報である。「始点Ｘ座標」は、描画要素の始点のＸ座標である。「始点Ｙ座標」は、描画要素の始点のＹ座標である。「終点Ｘ座標」は、描画要素の終点のＸ座標である。「終点Ｙ座標」は、描画要素の終点のＹ座標である。「制御点Ｘ座標」は、曲線の制御点のＸ座標である。「制御点Ｙ座標」は、曲線の制御点のＹ座標である。
【００３２】
図６は描画命令生成部１１１１からの出力データの構造例を示す図である。出力データは、図６（ａ）に示すように、描画命令実行部１１１４への入力データとなる描画命令群である「描画命令配列」を含んでいる。
【００３３】
「描画命令配列」に含まれる個々の描画命令は、図６（ｂ）に示すように、「移動後Ｘ座標」「移動後Ｙ座標」「レーザ点灯有無」「レーザ移動速度」「レーザ照射パワー」等の項目を含んでいる。「移動後Ｘ座標」は、レーザ光を移動させる先のＸ座標である。「移動後Ｙ座標」は、レーザ光を移動させる先のＹ座標である。「レーザ点灯有無」は、レーザ光を射出するか否かの情報である。「レーザ移動速度」は、レーザ光を移動させる速度である。「レーザ照射パワー」は、レーザ光のパワーである。
【００３４】
＜急カーブ検出の手法＞
以下では屈曲部が線分（直線）で構成されている場合について説明するが、屈曲部が曲線で構成されている場合は、曲線を直線で近似する前処理を行ってから同様に処理を行うことができる。
【００３５】
手法Ａ：隣接する線分の成す角の補角の和が閾値を超えた場合に急カーブとみなす。急カーブ検出の基本となる。
【００３６】
図７（ａ）は手法Ａの一例を示しており、
θ１＋θ２＋θ３ ＞ 閾値
であれば、急カーブと判定する。
【００３７】
図７（ｂ）のように急カーブが連続する場合は、補角の累積の途中で閾値を超えたら急カーブとみなし、処理を途中で打ち切り、改めて処理を再開する。全てを合計すると、逆向きのカーブで補角の累積が相殺され、合計角度が小さくなって急カーブを検出できなくなってしまうためである。
【００３８】
手法Ｂ：処理の対象とする線分の長さをある長さ以内に制限する。すなわち、短い線分のみを処理の対象にする。手法Ａでは全ての線分に対して処理を行うため性能的なロスがあるが、調整を必要とするような急カーブ部分の線分は短いため、急カーブでない部分の演算を減らし、処理速度を上げることができる。
【００３９】
図８（ａ）は３本以上の長い線分で構成される急カーブを示しているが、線分間の距離が大きく、内回り現象は発生しないので、調整する必要がない。
【００４０】
図８（ｂ）は２本の長い線分で構成される急カーブを示しているが、内回り現象は発生しないので、調整する必要がない。
【００４１】
手法Ｃ：短い線分の前または後の一方または両方の長い線分を処理の対象に含める。手法Ｂでは長い線分が急カーブの一部となっている場合に検出できない場合があるが、短い線分の前または後の一方または両方の長い線分を処理の対象に含めることで、長い線分と次の短い線分が急カーブの始まり（終わり）になっている場合でも急カーブを検出することができる。
【００４２】
図９は短い線分の前後の長い線分が急カーブの一部になっている場合であるが、前後の長い線分との角度も考慮することで急カーブを検出することができる。
【００４３】
手法Ｄ：処理の対象とする線分の数をある大きさ以内に制限する。手法Ａ、Ｂ、Ｃでは大きな円弧を急カーブと判定してしまう場合があるが、処理の対象とする線分の数をある大きさ以内に制限することで、大きな円（弧）などを急カーブと判断してしまわないようにし、検出精度を上げることができる。
【００４４】
図１０（ａ）は短い線分が大きい半径でカーブしており、単純に累積すると閾値を超えて急カーブと判定してしまうが、線分の数を制限すれば、１つ１つの角度は小さいので角度の和が閾値を超えない。
【００４５】
図１０（ｂ）は短い線分が小さい半径でカーブしており、少ない線分数でも角度の和が大きいため急カーブと判定される。
【００４６】
上記の手法の有効な組み合わせは次のようになる。
【００４７】
Ａ：急カーブ検出の基本である。
【００４８】
Ａ＋Ｂ：Ａのみに比べ、処理速度が速くなる。
【００４９】
Ａ＋Ｄ：Ａのみに比べ、検出精度が上がる。
【００５０】
Ａ＋Ｂ＋Ｃ：Ａ＋Ｂに比べ、検出精度が上がる
Ａ＋Ｂ＋Ｄ：Ａ＋Ｂに比べ、検出精度が上がる。
【００５１】
Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ：Ａ＋Ｂ＋Ｃに比べ、検出精度が更に上がる。
【００５２】
なお、Ａ＋ＣとＡ＋Ｃ＋Ｄがないのは、ＣはＢを前提としているからである。
【００５３】
＜動作＞
図１１は上記の実施形態の処理例を示すフローチャートである。
【００５４】
図１１において、処理を開始すると（ステップＳ１０１）、全体制御装置１１の描画命令生成部１１１１（図４）は、描画命令を生成する（ステップＳ１０２）。描画命令生成部１１１１は、この処理の中で急カーブ検出と急カーブ部分への調整を行う。処理の詳細については後述する。
【００５５】
次いで、描画命令実行部１１１４は、描画命令生成部１１１１が生成した描画命令を解釈し実行する（ステップＳ１０３）。すなわち、レーザ光を制御して描画を行う。
【００５６】
そして、処理を終了する（ステップＳ１０４）。
【００５７】
図１２は「描画命令を生成する」（図１１のステップＳ１０２）の処理例を示すフローチャートである。
【００５８】
図１２において、「描画命令を生成する」処理を開始すると（ステップＳ１１１）、描画命令生成部１１１１は、描画する文字や図形が曲線で構成されている場合は、曲線を近似した線分に置換する（ステップＳ１１２）。
【００５９】
次いで、描画命令生成部１１１１は、最初の線分群を注目線分群とする（ステップＳ１１３）。すなわち、内部的に管理している記憶領域に、注目線分群を識別する線分群の通し番号を記録する。
【００６０】
次いで、描画命令生成部１１１１は、線分群が終了したか否か判断する（ステップＳ１１４）。すなわち、描画要素配列に含まれる全ての線分群を処理したか否かで判断する。
【００６１】
線分群が終了していないと判断した場合（ステップＳ１１４のＮｏ）、描画命令生成部１１１１は、急カーブ検出部１１１２により、注目線分群に急カーブが含まれているかどうかを判定する（ステップＳ１１５）。処理の詳細については後述する。
【００６２】
次いで、描画命令生成部１１１１は、急カーブ検出部１１１２の検出結果に基づき、注目線分群に急カーブが含まれているか否かにより処理を分岐する（ステップＳ１１６）。
【００６３】
注目線分群に急カーブが含まれている場合（ステップＳ１１６のＹｅｓ）、描画命令生成部１１１１は、描画命令調整部１１１３により、急カーブ部分について、内部的に保持された通常値に対し、速度調整係数とパワー調整係数でレーザ移動速度とレーザ照射パワーを補正した描画命令を生成する（ステップＳ１１７）。
【００６４】
次いで、描画命令生成部１１１１は、急カーブでない部分について、通常のレーザ移動速度とレーザ照射パワーで描画命令を生成する（ステップＳ１１８）。
【００６５】
また、注目線分群に急カーブが含まれていない場合（ステップＳ１１６のＮｏ）、描画命令生成部１１１１は、注目線分群の全体について、通常のレーザ移動速度とレーザ照射パワーで描画命令を生成する（ステップＳ１１９）。
【００６６】
次いで、描画命令生成部１１１１は、次の線分群を注目線分群とし（ステップＳ１２０）、線分群が終了したか否かの判断（ステップＳ１１４）に戻る。
【００６７】
そして、線分群が終了したと判断した場合（ステップＳ１１４のＹｅｓ）、処理を終了する（ステップＳ１２１）。
【００６８】
図１３は「注目線分群に急カーブが含まれているかどうかを判定する」（図１２のステップＳ１１５）の処理例を示すフローチャートである。なお、前述した手法Ａ〜Ｄを適用した場合について説明するが、特定の手法を用いない場合は対応する処理を除去すればよい。
【００６９】
図１３において、「注目線分群に急カーブが含まれているかどうかを判定する」の処理を開始すると（ステップＳ１３１）、急カーブ検出部１１１２は、線分群から短い線分を探す（ステップＳ１３２）。短い線分かどうかは線分のＸ座標およびＹ座標から判断することができる。
【００７０】
次いで、急カーブ検出部１１１２は、短い線分が見つかったか否かにより処理を分岐する（ステップＳ１３３）。
【００７１】
短い線分が見つかった場合（ステップＳ１３３のＹｅｓ）、急カーブ検出部１１１２は、見つかった短い線分を注目線分にする（ステップＳ１３４）。前後の長い線分を処理に含める場合は、見つかった短い線分群の前の線分を注目線分にする。すなわち、内部的に管理している記憶領域に、注目線分を識別する線分の番号を記録する。
【００７２】
次いで、急カーブ検出部１１１２は、線分群が終了したか否か判断する（ステップＳ１３５）。
【００７３】
線分群が終了していないと判断した場合（ステップＳ１３５のＮｏ）、急カーブ検出部１１１２は、続いて、短い線分が終了したか否か、すなわち、短い線分から長い線分につながったか否か判断する（ステップＳ１３６）。前後の長い線分を処理に含める場合は、最後の短い線分の次の線分の処理終了後に、線分群終了を判定する。
【００７４】
短い線分が終了していないと判断した場合（ステップＳ１３６のＮｏ）、急カーブ検出部１１１２は、注目線分と次の線分の成す角の補角を求める（ステップＳ１３７）。２つの線分のＸ座標およびＹ座標から補角を算出することができる。
【００７５】
次いで、急カーブ検出部１１１２は、求めた補角を内部の記憶領域に格納し、格納数が（処理の対象とする線分の数−１）を超える場合は最も古い補角を捨てる（ステップＳ１３８）。
【００７６】
次いで、急カーブ検出部１１１２は、記憶領域に格納されている補角の合計を求める（ステップＳ１３９）。
【００７７】
次いで、急カーブ検出部１１１２は、補角の合計が閾値を超えるか否か判断する（ステップＳ１４０）。
【００７８】
補角の合計が閾値を超えないと判断した場合（ステップＳ１４０のＮｏ）、急カーブ検出部１１１２は、次の線分を注目線分とし（ステップＳ１４１）、線分群が終了したか否かの判断（ステップＳ１３５）に戻る。
【００７９】
補角の合計が閾値を超えると判断した場合（ステップＳ１４０のＹｅｓ）、急カーブを含むという結果を出力し、処理を終了する（ステップＳ１４２）。
【００８０】
また、短い線分が見つからなかった場合（ステップＳ１３３のＮｏ）および線分群が終了してたと判断した場合（ステップＳ１３５のＹｅｓ）、急カーブを含まないという結果を出力し、処理を終了する（ステップＳ１４３）。
【００８１】
＜総括＞
以上説明したように、本実施形態によれば次のような利点がある。
（１）急カーブ部分を自動的に検出し、レーザ光の移動速度を調整した描画命令をリアルタイムに生成し、その描画命令に従ったレーザ光の速度制御を行い、急カーブ部分をゆっくり回り正確に描画することで、内回り現象による印字品質の低下を防止することができる。
（２）急カーブ部で速度を落とすことで「内回り現象」は防止できるものの、急カーブ部での蓄熱によりサーマルリライタブルメディア等を劣化させてしまうことがあるが、レーザ光の照射位置の移動速度に連動してレーザ光のパワーを調整することで、メディアの劣化を防止することができる。
（３）隣接する２つの線分または曲線の成す角度の補角の和が閾値を超えた場合に急カーブとみなすことで、急カーブ部を有効に検出することができる。
（４）線分または曲線の長さが規定の長さよりも短いものだけを判定の対象とすることで、急カーブでない部分の演算を減らし、処理速度を上げることができる。
（５）短い線分または曲線の前または後の一方または両方の長い線分または曲線も判定の対象に用いることで、長い線分と次の短い線分が急カーブの始まり（終わり）になっている場合でも急カーブを検出することができる。
（６）判定の対照とする線分または曲線の数を制限することで、大きな円（弧）などを急カーブと判断してしまわないようにし、検出精度を上げることができる。
【００８２】
以上、本発明の好適な実施の形態により本発明を説明した。ここでは特定の具体例を示して本発明を説明したが、特許請求の範囲に定義された本発明の広範な趣旨および範囲から逸脱することなく、これら具体例に様々な修正および変更を加えることができることは明らかである。すなわち、具体例の詳細および添付の図面により本発明が限定されるものと解釈してはならない。
【符号の説明】
【００８３】
１ レーザ描画装置
１１ 全体制御装置
１１１ ＣＰＵ
１１１１ 描画命令生成部
１１１２ 急カーブ検出部
１１１３ 描画命令調整部
１１１４ 描画命令実行部
１１２ メモリ
１１３ 記憶装置
１１３１ フォントデータＤＢ
１１３２ 文字描画プログラム
１１４ 入力装置
１１５ ディスプレイ
１１６ ＣＤ／ＤＶＤドライブ
１１７ ネットワーク装置
１２ レーザ照射部
１３ レーザ発振器
１４ スポット径調整レンズ
１５ 方向制御ミラー
１６ 方向制御モータ
１７ 焦点距離調整レンズ
２ サーマルリライタブルメディア
３１ ＣＤ／ＤＶＤ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８４】
【特許文献１】特開２００２−２９２４８２号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を出射するレーザ装置と、
前記レーザ光を偏向する可動ミラーと、
描画する形状を複数の線分または曲線の繋がりで定義する描画データから、前記線分または前記曲線が規定の角度よりも大きい角度の屈曲部を形成する線分または曲線を検出する検出手段と、
前記屈曲部を形成する前記線分または前記曲線の描画命令における前記レーザ光の照射位置の移動速度を低減させる調整手段と、
前記描画命令に基づいて、前記可動ミラーを駆動するとともに、前記レーザ光を描画対象物に照射する照射手段と
を備えたことを特徴とするレーザ描画装置。
【請求項２】
請求項１に記載のレーザ描画装置において、
前記調整手段は、前記レーザ光の照射位置の移動速度に連動して、前記レーザ光のパワーを調整する
ことを特徴とするレーザ描画装置。
【請求項３】
請求項１または２のいずれか一項に記載のレーザ描画装置において、
前記検出手段は、隣接する２つの線分または曲線の成す角度の補角の和が閾値を超えた場合に屈曲部であると検出する
ことを特徴とするレーザ描画装置。
【請求項４】
請求項３に記載のレーザ描画装置において、
前記検出手段は、線分または曲線の長さが規定の長さよりも短いものだけを判定の対象とする
ことを特徴とするレーザ描画装置。
【請求項５】
請求項４に記載のレーザ描画装置において、
前記検出手段は、短い線分もしくは曲線の前、後もしくは両方の長い線分もしくは曲線を判定の対象に用いる
ことを特徴とするレーザ描画装置。
【請求項６】
請求項３乃至５のいずれか一項に記載のレーザ描画装置において、
前記検出手段は、判定の対照とする線分または曲線の数を制限する
ことを特徴とするレーザ描画装置。
【請求項７】
レーザ光を出射するレーザ装置と、前記レーザ光を偏向する可動ミラーとを備えたレーザ描画装置の制御方法であって、
描画する形状を複数の線分または曲線の繋がりで定義する描画データから、前記線分または前記曲線が規定の角度よりも大きい角度の屈曲部を形成する線分または曲線を検出する工程と、
前記屈曲部を形成する前記線分または前記曲線の描画命令における前記レーザ光の照射位置の移動速度を低減させる工程と、
前記描画命令に基づいて、前記可動ミラーを駆動するとともに、前記レーザ光を描画対象物に照射する工程と
を備えたことを特徴とするレーザ描画制御方法。
【請求項８】
レーザ光を出射するレーザ装置と、前記レーザ光を偏向する可動ミラーとを備えたレーザ描画装置の制御プログラムであって、
前記レーザ描画装置の制御部を構成するコンピュータを、
描画する形状を複数の線分または曲線の繋がりで定義する描画データから、前記線分または前記曲線が規定の角度よりも大きい角度の屈曲部を形成する線分または曲線を検出する手段、
前記屈曲部を形成する前記線分または前記曲線の描画命令における前記レーザ光の照射位置の移動速度を低減させる手段、
前記描画命令に基づいて、前記可動ミラーを駆動するとともに、前記レーザ光を描画対象物に照射する手段
として機能させるレーザ描画制御プログラム。
【請求項１】
レーザ光を出射するレーザ装置と、
前記レーザ光を偏向する可動ミラーと、
描画する形状を複数の線分または曲線の繋がりで定義する描画データから、前記線分または前記曲線が規定の角度よりも大きい角度の屈曲部を形成する線分または曲線を検出する検出手段と、
前記屈曲部を形成する前記線分または前記曲線の描画命令における前記レーザ光の照射位置の移動速度を低減させる調整手段と、
前記描画命令に基づいて、前記可動ミラーを駆動するとともに、前記レーザ光を描画対象物に照射する照射手段と
を備えたことを特徴とするレーザ描画装置。
【請求項２】
請求項１に記載のレーザ描画装置において、
前記調整手段は、前記レーザ光の照射位置の移動速度に連動して、前記レーザ光のパワーを調整する
ことを特徴とするレーザ描画装置。
【請求項３】
請求項１または２のいずれか一項に記載のレーザ描画装置において、
前記検出手段は、隣接する２つの線分または曲線の成す角度の補角の和が閾値を超えた場合に屈曲部であると検出する
ことを特徴とするレーザ描画装置。
【請求項４】
請求項３に記載のレーザ描画装置において、
前記検出手段は、線分または曲線の長さが規定の長さよりも短いものだけを判定の対象とする
ことを特徴とするレーザ描画装置。
【請求項５】
請求項４に記載のレーザ描画装置において、
前記検出手段は、短い線分もしくは曲線の前、後もしくは両方の長い線分もしくは曲線を判定の対象に用いる
ことを特徴とするレーザ描画装置。
【請求項６】
請求項３乃至５のいずれか一項に記載のレーザ描画装置において、
前記検出手段は、判定の対照とする線分または曲線の数を制限する
ことを特徴とするレーザ描画装置。
【請求項７】
レーザ光を出射するレーザ装置と、前記レーザ光を偏向する可動ミラーとを備えたレーザ描画装置の制御方法であって、
描画する形状を複数の線分または曲線の繋がりで定義する描画データから、前記線分または前記曲線が規定の角度よりも大きい角度の屈曲部を形成する線分または曲線を検出する工程と、
前記屈曲部を形成する前記線分または前記曲線の描画命令における前記レーザ光の照射位置の移動速度を低減させる工程と、
前記描画命令に基づいて、前記可動ミラーを駆動するとともに、前記レーザ光を描画対象物に照射する工程と
を備えたことを特徴とするレーザ描画制御方法。
【請求項８】
レーザ光を出射するレーザ装置と、前記レーザ光を偏向する可動ミラーとを備えたレーザ描画装置の制御プログラムであって、
前記レーザ描画装置の制御部を構成するコンピュータを、
描画する形状を複数の線分または曲線の繋がりで定義する描画データから、前記線分または前記曲線が規定の角度よりも大きい角度の屈曲部を形成する線分または曲線を検出する手段、
前記屈曲部を形成する前記線分または前記曲線の描画命令における前記レーザ光の照射位置の移動速度を低減させる手段、
前記描画命令に基づいて、前記可動ミラーを駆動するとともに、前記レーザ光を描画対象物に照射する手段
として機能させるレーザ描画制御プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−１４３７７７（Ｐ２０１２−１４３７７７Ａ）
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３３７３（Ｐ２０１１−３３７３）
【出願日】平成２３年１月１１日（２０１１．１．１１）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月１１日（２０１１．１．１１）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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