JP2005139593A - お面の製造方法および成形型の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 モデルとなる被写体をモチーフにしたお面であって、表情豊かにそのまま再現したお面を提供すること。
【解決手段】 人体の顔面部の３次元スキャナ装置によるスキャンによって、顔面部の表面形状に関する形状データを取得するステップと、前記形状データに対して所定厚の肉厚を設けて外殻体を形成し、当該外殻体の内面側に外殻体の変形を防止するための補強部材を付加した造形データを生成するステップと、前記造形データに基づいて立体造形装置により成形型として立体造形物を作成し、前記成形型の表面に合成樹脂シートを密着させてブリスター成形を行うステップを有すること。
【選択図】図１３

Description

従来、顔面に装着するお面として、ブリスター成形により形成されたお面が知られている。ブリスター成形とは、加熱して柔らかくした合成樹脂シートを加圧若しくは真空方式により成形型となる立体物の表面に密着させ、所定の形状に変形した合成樹脂シートを冷却して取外し所定の成型物を得る方法である。お面は、成形が完了した成型品の表面に所定の彩色を施すことにより作成されるようになっている。当該製造方法は、子供向け玩具としてのお面によく用いられている方法である。
その他、お面に関する出願として特許文献１、特許文献２に示す面玩具、透明マスクが知られている。
実開昭５９−２４７２６号 登録実用新案公報第３０６６９５３号

上記従来のお面は、お面のモチーフとなる形状が動物やテレビ番組のキャラクターである場合が多く、一般的に一つのモチーフに対してお面を多数形成する場合が多かった。所謂、小品種大量生産である。
ブリスター成形によりお面を形成する場合には、成形を行うための成形型が必要となる。そして、当該成形型は、手作業により専門の職人が粘土を用いて原型を作り、当該原型に基づいて成形型を作成し、当該成形型を用いてブリスター成形を行うという工程を得ていた。このように従来のお面形成方法では、専門の職人がモチーフを見ながら原型を作り上げていく作業を必要とするので、一つの成形型を形成するために多くの時間を要していた。
また、従来の方法で、特定の人間の顔をモチーフにしたお面を作る場合にはモデルとなる人間を見ながら原型を作成するか、当該モデルの写真等を見ながら原型を作成する必要があった。

しかし、上記従来の方法では、原型を作る場合にお面のモチーフとなるモデルを長時間拘束することになってしまうという欠点を有していた。また、写真を使用する場合には、平面的な被写体像に基づき立体形状を作成しなければならず、職人に対して高度な技術が要求されるものである。したがって、多数の人物に対応できる他品種少量生産的なお面の製造には不向きなものであった。
さらに、ブリスター成形を行う場合には、型に対して空気圧による力が作用するためブリスター用の成形型には強度が求められ、かつ、空気を吸引等するために使用する複数の孔が必要となる。従来は当該成形型は手作りで行われていたので、一つの型製造には多くの時間を要し、費用的にも高額になっていた。

本願発明は、上記の点に鑑み発明されたものであって、複数の人物をモデルとして、各モデル個々のお面を短時間で形成することができるお面の製造方法およびお面を提供することをその目的とするものである。
さらに、予めデータとして用意しておいた補強部位等の形状データと取得した形状データと合成するだけで、成形型として不可欠な補強部位や孔等を有した立体造形物を得ることができ、当該造形物をそのまま成形型とすることができる方法の提供等を目的とする。

上記課題を解決するために本願請求項１記載の発明は下記の構成を有する。すなわち、
人の動作を動画像として複数の方向から撮影するステップ、
前記撮影した動画像から同一時刻の静止画像を選択し、画像データとして取得するステップ、
前記複数の画像データに基づき、前記被写体の頭部全体若しくは顔面部の立体形状データを生成するステップ、
前記立体形状データに基づき顔面部の立体造形物を形成するステップ、
前記立体造形物若しくは当該立体造形物を複製した複製物の表面に合成樹脂シートを密着させてブリスター成形を行うステップ、
当該ブリスター成形によって形成した成型物から顔面領域を切り抜いて面体を形成し、
当該切り抜いた面体に彩色を行うことを特徴とするお面の製造方法。

上記課題を解決するために本願請求項２記載の発明は下記の構成を有する。すなわち、
人体の頭部若しくは当該頭部を模した立体造形品を３次元スキャナ装置によってスキャンすることにより立体形状データを取得するステップ
前記立体形状データに基づき顔面部の立体造形物を形成するステップ、
前記立体造形物若しくは当該立体造形物を複製した複製物の表面に合成樹脂シートを密着させてブリスター成形を行うステップ、
当該ブリスター成形によって形成した成型物から顔面領域を切り抜いて面体を形成し、
当該切り抜いた面体に彩色を行うことを特徴とするお面の製造方法。

上記課題を解決するために本願請求項３記載の発明は下記の構成を有する。すなわち、
人体の顔や物品の表面形状を表す形状データに基づいて立体造形用の造形データを生成し、当該造形データに基づいて立体造形装置により成形型を作成する型の製造方法であって、
前記造形データは、取得した前記形状データに対して所定厚の肉厚を設けて外殻体を形成し、当該外殻体の内面側に外殻体の変形を防止するための補強部材を付加したものであることを特徴とする成形型の製造方法。

上記課題を解決するために本願請求項４記載の発明は下記の構成を有する。すなわち、
前記造形データには、さらに外殻体に複数の小孔を穿設するデータが付加されることを特徴とする請求項３記載の成形型の製造方法。

上記課題を解決するために本願請求項５記載の発明は下記の構成を有する。すなわち、
人体の顔面部の３次元スキャナ装置によるスキャンによって、顔面部の表面形状に関する形状データを取得するステップと、
前記形状データに対して所定厚の肉厚を設けて外殻体を形成し、当該外殻体の内面側に外殻体の変形を防止するための補強部材を付加した造形データを生成するステップと、
前記造形データに基づいて立体造形装置により成形型として立体造形物を作成することを特徴とする成形型の製造方法。

上記課題を解決するために本願請求項６記載の発明は下記の構成を有する。すなわち、
人体の顔面部の３次元スキャナ装置によるスキャンによって、顔面部の表面形状に関する形状データを取得するステップと、
前記形状データに対して所定厚の肉厚を設けて外殻体を形成し、当該外殻体の内面側に外殻体の変形を防止するための補強部材を付加した造形データを生成するステップと、
前記造形データに基づいて立体造形装置により成形型として立体造形物を作成し、
前記成形型の表面に合成樹脂シートを密着させてブリスター成形を行うことを特徴とするお面の製造方法。

本願請求項１乃至２記載の発明は、モデルとなる人間そっくりのお面を作成することが
できるという効果を有している。
さらに、モデルの動作を動画として撮影し、当該撮影したモデルの一連の動作の中から任意の表情をとらえてお面を作成する方法では、モデルの特徴をとらえた表情豊かなお面等を作成することができるという効果を有している。

また、請求項３乃至６記載の発明は、上記効果に加えて、造形用のデータを生成する際に、成形型の機能として必要な強度を保つための構造や空気を抜くための孔等を含めた形状の造形用のデータを生成することができるという効果を有している。また、これにより作成された立体造形物をそのまま面型等の成形型として利用することができるので、成形型の製造時間の短縮、製造コストの低減、他品種少量生産に対応しやすい等の種々の効果を有しているものである。
また、当該成形型を使用してお面を制作することができるので、多数の種類のお面を短時間に安価に提供することができるという効果を有している。

［第１実施形態］
以下、本願発明に係る第１の実施の形態について説明する。
第１実施形態の特徴は、モデルとなる人物の前後・左右および上部にデジタル方式のビデオカメラを設置し、所定のポーズやアクションを行う人物の動画像を撮影し、当該動画像をお面作成のために使用するというものである。以下、詳細に説明する。
図１はモデルとなる人物の撮影システム、当該システムによって取得された情報を元にお面を作成する各種装置を表したものであり、１は本願発明に係るお面作成システムを表している。
お面作成システム１は、撮影システム３を有している。撮影システム３は、同図に示すようにモデルとなる人物ｈを前後・左右および上部から同時にビデオ撮影をするために、５つのビデオカメラを設置したものである。すなわち、Ｘ軸に沿って略互いに対向するように配置した一対のビデオカメラＣ１およびＣ２と、Ｙ軸に沿って略互いに対向するように配置した一対のビデオカメラＣ３およびＣ４と、Ｚ軸に沿って配置されたビデオカメラＣ５である。当該各カメラによって撮影システム３が構成されている。
その他お面作成システム１は、前記撮影システムの他、立体造形物を形成するための立体造形データを作成するコンピュータ手段５、作成された立体造形データに基づいて立体造形物を生成する装置（立体造形手段）７、ブリスター成型装置（後述する図１２（ａ）に示す装置等）等によって構成されている。

第１実施形態のお面の製造方法の主な工程を図２に示す。当該お面の製造方法は、同図に示すように、前記撮影システムによってモデルとなる人間等の所定の動作を四方および上部から撮影（動画撮影）する（ステップＳ１）。当該撮影した動画像の内から、立体物として複製したい姿勢（ポーズ）を選択し（ステップＳ２）各ビデオカメラから同時刻の静止画像データを取得する（ステップＳ３）。なお、静止画像データは、各ビデオカメラから動画情報をコンピュータ手段に取り込んだ後に、所定の編集ソフトウエアを用いて取得するようにしてもよい。
前記同時刻の５枚の静止画像を元にして、詳細には後述する立体（造形）データ作成手段である「ＦｒｅｅＦｏｒｍ」等のソフトウエアを中心としたシステムによって立体データを作成する（ステップＳ４）。当該ステップによって作成した立体造形データは、詳細には後述する立体造形手段である「３次元オブジェクトオフィスプリンタＴｈｅｒｍｏＪｅｔ−ｐｒｉｎｔｅｒ」によって実際の立体造形物として出力される。
また、実際のモデルに対する縮尺は任意に設定することができるので、縮小してモデルの全身像を小人形として形成したり、等身大の立体像を生成することもできる。本実施形態では、モデル本人の顔の複製であるお面の型（型の原型）を生成するために、前記立体造形手段によって顔面部の立体造形を行う（ステップＳ５）。当該ステップによって、モ
デルの顔面の複製物が生成される。前記立体造形手段は、インクジェットプリンタ方式のように造形物の形状に応じて「ろう（蝋）」を噴射して固化させ、固化した蝋の上に蝋を積層させながら立体物を形成する装置であるから、当該ステップで形成された顔面の複製物は蝋によって形成されたものとなっている（以下「ろう原型」という）。

次に、前記ろう原型を元に成形型を作成する。図８を併せて参照しながら説明すると、始めにろう原型１１を雄型として、シリコン樹脂等を使用して雌型１２を作成する（ステップＳ６）。すなわち、所定容器中において前記ろう原型１１表面を覆うようにシリコン樹脂を充填した後固化させ、シリコン樹脂が硬化した後にろう原型１１を加熱溶解して除去し、シリコン樹脂塊のろう原型１１を除去した部位を雌型１２とするものである。
前記雌型１２に対して、硬化性を有する可塑性樹脂を充填し、当該可塑性樹脂を硬化させると雄型（ブリスター型）３３が作成される（ステップＳ７）。次に、当該雄型３３の表面に対して、熱可塑性を有する合成樹脂シート３１を加熱しながら密着させ、雄型３３の表面に密着して硬化した合成樹脂シート１４を取り外してお面の素体１５を作成する（ステップＳ８）。当該お面の素体１５の周囲を切り落として必要部位を切り抜き、肌の色、目の色、唇の色等の所定の彩色を行い（ステップＳ９）、お面３０が完成する（ステップＳ１０）。
以上が、お面製造の主な工程である。

なお、上記の例においては、立体造形手段として蝋製の造形物を生成する装置を使用しているが、紫外線を照射することにより樹脂を硬化させて造形物を得る装置等を用いることができる。この際には、立体造形手段によって形成した造形物をそのままブリスター型として使用することができるので、ろう原型からシリコン型を作成する等の工程を省略することができる。

次に、前記工程に沿って、お面の製造方法および当該製造方法に用いる装置等の説明を行う。
本実施の形態においては、図１に示した各ビデオカメラはそれぞれ独立して動画像が撮影可能であって、後に選択した同一時刻における任意の静止画像をデジタル画像情報として取得できる機能を有したものが用いられる。
なお、各カメラによって撮影された動画像を同期させて録画し、所定の動画編集機能を有する装置（パーソナルコンピュータ等）に動画データとして取り込み、当該動画データとして取り込んだ動画像から、同一タイミングの静止画像を取得するようにしてもよい。

前述したように、第１実施の形態では床面部を除く周囲に５台のビデオカメラを設置し、所定位置に配置されたカメラを用いて動作するモデルを撮影し、撮影された動画の中から任意の時刻におけるモデルの姿勢を選択し、同一時刻における各カメラによって撮影された静止画像を取得する。
次に、当該取得した５枚の立体静止画像をもとに、立体造形物を作成するための３次元データを生成する。当該データは、一例として米国のＳｅｎｓＡｂｌｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社の開発した「ＦｒｅｅＦｏｒｍ」のようなソフトウエアが採用される。当該ソフトウエアは、実際に立体物を彫る、削る、加えるという彫刻を行うイメージで、ＣＲＴ画面上において表示される立体画像（データ）を加工、編集し、立体データ作成手段として実際に造形物を形成するための立体造形データを作成することができるものである。

当該立体データ作成手段を用いて、前記において取得したモデルの前後・左右・上方向から撮影した各静止画像を取り込み、当該モデルの全周囲を撮影した５枚の画像によって特定される一の立体像を生成する。
例えば、サッカー選手のサッカーボールを蹴る動作を動画像として撮影した後、当該動画像からサッカーボールを蹴る瞬間の静止画像を取得し、当該瞬間のサッカー選手の姿勢
についての立体像データを前記「ＦｒｅｅＦｏｒｍ」によって作成し、立体造形手段によって立体像を作成することができる。当該方法によって、プロサッカー選手や野球選手等の動作中の一姿勢を複製した立体像を作成することができる。

前記方法によれば、人物モデル全体の立体像データを取得することができるが、当該取得された全身データの内、顔面部のデータを使用することで、人物モデルの顔を表情豊かにそのまま複製したようなお面を作成することができる。
本実施の形態では、お面作成用の立体像データを作成する際の特徴として、次に述べるデータ修正を行っている。すなわち、人間の眉や瞳は周囲に対してやや突出しているが、お面作成用の立体像データの場合には、周囲よりも凹状となるようにデータが修正される。
当該修正されたデータに基づいて、立体造形手段である３ＤＳｙｓｔｅｍｓ社の「３次元オブジェクトオフィスプリンタＴｈｅｒｍｏＪｅｔ−ｐｒｉｎｔｅｒ」を用い、眉と瞳が周囲に対して凹んだ顔面形状が立体造形物として出力される。

当該顔面の立体造形物を作成した後、当該立体造形物を蝋原型としてシリコン等による雌型を作成し、当該雌型を用いて比較的硬質の合成樹脂による雄型を作成し、当該雄型を用いて所謂ブリスター成型を行い薄肉の面素体が得られるようになっている。
当該取得した面素体の必要部位以外を切り離した後に所定の彩色を行うと、人体の顔に装着可能なお面が作成される。当該お面は、モデルとなった人物をほぼそのまま複製したものであるので、適切な彩色を施すことにより、遠目ではお面を装着していることがわからないほどモデル本人に似せたお面に形成することができる。

［第２実施形態］
次に、本願発明に係る第２の実施形態を図３および図４を用いて説明する。
本実施の形態の特徴は、モデルとなる人体の顔を複製したお面作成する手段として、立体物の表面形状を走査して顔面部の形状データを取得することができる立体スキャナ装置を使用することである。
図３は、第２の実施形態に係るお面作成システム２１を表している。
当該お面作成システム２０は立体スキャナ装置２３を有している。当該立体スキャナ装置２３には、一例としてミノルタ社の「非接触３次元デジタイザＶＩＶＩＤ９００」や、ドイツＧＯＭ社の非接触三次元デジタイザ「ＡＴＯＳ」等が用いられる。以下、本実施の形態では「非接触３次元デジタイザＶＩＶＩＤ９００」を使用する場合を例に説明を行う。
その他お面作成システム２１は、前記立体スキャナ装置２３の他、立体造形物を形成するための立体造形データを作成するコンピュータ手段２５、作成された立体造形データに基づいて立体造形物を生成する装置２７、ブリスター成型装置（図１２（ａ）参照）等によって構成されている。
なお、第２の実施形態に用いるコンピュータ手段２５、立体造形物を生成する装置２７、ブリスター成型装置等は、前述した第１の実施形態に用いるコンピュータ手段５、立体造形物を生成する装置７、ブリスター成型装置と同一のものが用いられる。

第２実施形態のお面の製造方法の主な工程を図４に示す。始めに図３に示すように前記３次元スキャナ装置２３によって、モデルとなる人間の顔面部を立体スキャンする（ステップＳ２１）。当該立体スキャンによって、顔面部の形状データが取得される（ステップＳ２２）。取得された形状データは、前述した「ＦｒｅｅＦｏｒｍ」等のソフトウエアを実行するコンピュータ手段２５によって修正・加工が行われる（ステップＳ２３）立体造形データが作成される。
以下、前記第１実施形態と同様に、顔面部の立体造形作成（ステップＳ２４）、雌型作成（ステップＳ２５）、雄型作成（ステップＳ２６）、雄型より面作成（ステップＳ２７
）、面に彩色（ステップＳ２８）等の各工程を得てお面の作成を終了する（ステップＳ２９）。

図５は、前記第１実施形態若しくは第２実施形態で作成されたお面３０の正面図を表している。同図において周囲に描かれた矩形の２点差線３１は仮想線であって、成形前の合成樹脂シートを表したものである。当該合成樹脂シートを前述したブリスター型によって立体的な形状に変形させ、輪郭線３２において合成樹脂シートから切り抜いたものがお面３０となっている。お面３０は、前述した各実施の形態において作成された雄型（ブリスター型）３３を用いて、ブリスター成形を行うことにより形成されたものである。お面３０には、顔面を構成する額、眉３７、目（瞳３６）、鼻、口、顎等が凹凸として形成されている。図７はお面３０の瞳３６部分における断面図を表している。
図６は、ブリスター型３３を説明するための説明図であって、一部を断面図として表したものである。当該ブリスター型３３の表面には、顔面を構成する額、眉３４、目（瞳３５）、鼻、口、顎等が凹凸として形成されている。なお、瞳３７には複数の小孔３８が穿設されている。当該小孔３８は、人間が当該お面３０を装着した際に前方を見ることができるようにするための孔である。

［第３実施形態］
次に、第３の実施の形態を説明する。当該第３の実施の形態は、前述した画像処理又は３次元スキャナ装置（３次元デジタイザ等含む）によって顔面部の立体形状データを取得し、当該データに基づいてブリスター成型により制作する面の面型に関するものである。本実施形態では、一例として被写体（顔面部）を角度の異なる２方向から同時に立体スキャンして、顔面部の立体形状を取得するとがでる３次元デジタイザと称される装置を使用した例を説明する。また、立体造形装置として、合成樹脂による造形と、当該合成樹脂による造形部を形成する際の支えとなる（蝋）によるサポートの形成を同時に行うことができる装置を使用する。当該立体造形装置は、硬質の合成樹脂部と蝋によるサポートを一体的に形成するものであり、造形完了後に造形物を湯等で加熱して蝋を取り除き、所定形状の造形物を得ることができるものである。

図９は、取得した形状データに基づき作成した立体造形物（５０）の正面図（図９（ａ））および側面図（図９（ｂ））を表している。当該造形物５０は後に説明するように直接ブリスター成形により作成されるお面の面型（以下「面型」という。）となるものである。
図１０は、面型５０の背面斜視図を表している。面型５０の表面部分はブリスター成型時の型面となる所定の厚さの外殻体５１となっている。当該外殻体５１の内面には、当該外殻体５１と一体的に所定厚の複数のリブ５２が格子状に設けられている。また、当該リブ５２は外殻体５１の裏面から開口側に向かう複数枚の板状の部材である。当該リブ５２の配置は必ずしも格子状である必要はなく、ハニカム状であったり、さらに板状の部材に変えて支柱状の棒を複数設けた形態であってもよい。すなわち、後述するブリスター成形の際に、負圧による外殻体５１の変形や破損を防止する補強部材としての作用を有すればよい。

図１１（ａ）は、前述した立体造形装置によって形成された直後の、造形物の中央付近の断面図である。造形直後は、硬質の合成樹脂体として積層形成された外殻体５１およびリブ５２と、各リブ５２間に充填されるように積層され外殻体５１の裏面を支えるサポート５３が一体として形成される。また、当該成型の際、外殻体５１の表裏面に亘って穿設した小孔５４を複数設けることができる。当該小孔５４は、外殻体５１の略全面に亘って設けられており、ブリスター成型時に空気を抜くための孔として使用されるものである。当該小孔５４は、造形データの一部として予め設定し、立体造形の際に外殻体５１の造形と同時に形成する他、外殻体５１の形成後にドリル等を用いて穿設してもよい。
当該立体造形物を、お湯の中に入れる等して所定温度に加熱することにより、サポート５３を溶融させて取り除くと図１１（ｂ）に示す断面図のような面型５０が取得される。

図１２（ａ）は、面型５０を用いたブリスター成形を説明するための簡単な説明図である。５５は、被成型物となる薄肉の合成樹脂シートである。当該合成樹脂シート５５は、加熱すると柔らかくなり、冷却する硬化する性質を有したものである。
５６は、真空ポンプ（図示せず）に接続されたブリスター成形装置を表している。ブリスター成形装置５６は、前記面型５０を気密的に装着できる装着部５７を有している。当該装着部５７は、面型５０の開口部に面する位置に空気を吸引する吸入孔５８を複数設けた部材であり、真空ポンプの駆動によって吸入孔５８から空気を吸うようになっている部分である。
ブリスター成形装置５６は、装着部５７に面型５０を装着して真空ポンプ駆動させると吸入孔５８を介して面型５０内の空気を吸い出し、リブ５２を形成した面型５０の内面を負圧にして小孔５４より空気を吸い込むようになっている。このように真空ポンプが稼働している状態で加熱した合成樹脂シート５５を面型５０の表面に載置すると、合成樹脂シート５５と面型５０表面との間が負圧となり、合成樹脂シート５５が変形しながら面型５０表面に密着する。当該密着した状態のまま冷却すると、面型５０の表面形状通りに変形した薄肉のお面（お面素体）５９が作成される（図１２（ｂ）参照）。当該お面素体の周囲を所定の輪郭形状に沿って切り取ると、所望のお面が取得される。

本第３の実施形態におけるお面の作成手順を、図１３に示すフローチャートを用いて説明する。
始めに、立体スキャンを行う（ステップＳ３１）。立体スキャンは立体スキャナ装置、非接触式３次元デジタイザ等といった光学的走査手段を有する装置によって立体物の表面形状を走査し、３次元空間の座標として立体物の形状データを取得するものである。当該装置としては、前述した「非接触３次元デジタイザＶＩＶＩＤ９００」、「ＡＴＯＳ」の他、ＮＥＣエンジニアリング社製の「Ｄａｎａｅ」等を用いることができる。これらの立体スキャナ装置等によって、モデルとなる人体（その他ぬいぐるみ、着ぐるみ等）の顔面部を中心としたスキャンが行われる。
前記立体スキャンによって取得された形状データは、所定のコンピュータ手段に取り込まれ（立体データ取得（ステップＳ３１））、立体データ修正（ステップＳ３２）が行われる。当該立体データ修正には、前述した「ＦｒｅｅＦｏｒｍ」等のソフトウエアを実行するコンピュータ手段が用いられる。当該立体データ修正では、瞳の合成、外殻体の肉厚化、補強部材の合成、小孔（吸引孔）の生成等の処理が行われる。
瞳の合成とは、予め作成しておいた眼球部分に関する形状データを、取得した立体形状データに合成する処理である。人体の顔をスキャンする場合、瞳の部分は水晶体であるので立体スキャンの際の照射光が反射せず、正確な形状を取得することができない。このような特性から、瞳部分には予め作成しておいた眼球部分に関する形状データが、取得された形状データに合成される。成人の場合、眼球の大きさにさほどの個人差はなく、形状データとして大きく異なることはないので、一度作成した眼球の形状データを立体スキャンによって取得されたおおよそ全ての顔面部の形状データに合成することができる。
外殻体の肉厚化とは、顔面部表面の形状データに基づき外殻体を作成するために肉厚を付加する処理である。立体スキャンによって取得された顔面部の形状データは、表面部の位置を特定するだけであって、実際には立体物としての肉厚がない。したがって当該肉厚化では、顔面部の表面形状に対して肉厚を付け、殻体としての立体造形データが作成される。
補強部材の合成とは、前記肉厚を付けて生成した殻体の造形データの内面に、格子状の補強部材５１を合成する処理を行う。当該補強部材は、殻体の変形を防止するために付加されるものである。
小孔の生成とは、前記外殻体に表裏貫通する複数の小孔を形成するものである。当該小
孔は、表面に装着した合成樹脂シートを負圧により吸着するために空気を吸い出す孔である。なお、当該小孔は立体造形が完了した後に、ドリルその他の穿設手段によって形成することもできる。

前記取得した形状データ修正によって立体物の造形データが作成され、当該造形データに基づいて顔面部の立体造形（ステップＳ３３）が行われる。なお、造形手段には種々の装置があるので、前記形状データの生成には各種造形装置に適したデータが作成されることになる。
本第３の実施形態では、硬質樹脂による立体造形物と当該立体造形の生成に必要な低融点素材のサポートを同時に積層する装置が用いられ、当該前記外殻体部分および補強部材の部分が硬質化する樹脂によって積層形成され、これ以外の外殻体内面部分にはサポートが積層形成される。前記立体造形装置による造形作業の後、サポート除去（ステップＳ３４）が行われる。サポートは、蝋等の低融点で溶融する素材によって形成されているので、湯、温風、炉等を用いた加熱により除去することができる。当該サポートを除去すると、硬質の樹脂のみからなる立体造形物（面型５０）が取得される。

次に、前記造形された面型５０をブリスター成形装置に装着し（図１２（ａ）参照）、ブリスター成型（面素体作成）を行う（ステップＳ３５）。ブリスター成形についての詳細な説明は省略するが、加熱して軟質になった合成樹脂シートを型に密着させ当該型の表面形状通りに変形させた薄肉状の成型物を得るものであり、空気圧によって型に押しつける方法と、負圧によって型面に吸い付けて成形を行う方法がある。何れの方法によっても成型は行えるが、本実施の形態では負圧によって型面に吸い付る方式のブリスター成型器が用いられる。負圧式のほうが、型表面の凹凸に対する追従性がよく、鼻、口元等の形状を型どおりに再現しやすいからである。
また、負圧方式を採用する場合には、型の表面に吸引用の小孔を複数穿設する必要があるが、本実施の形態では立体造形時に既に孔を穿設しているので、全ての孔を別途後加工により穿設する必要がないという効果を有している。なお、必要に応じて孔の追加等は後から行うことがきる。
さらに、本実施の形態では立体造形時に、補強用のリブを一体的に形成している。当該リブは、負圧によって殻体が変形するのを防止する効果を有している。従来は、このような変形防止の措置を型を形成した後に別途行う必要があり、型の成形に多くの時間を要していた。しかし、本実施の形態に係る面型では、立体造形データを生成する工程において、リブを造形物の一部として生成することができるので、リブ形成等の作業の必要がなく面型の作成時間を短縮することができるという効果を有する。

上記ステップにおいて作成された面素体は、周囲にお面として不要な部分を有しているので、所定の輪郭部分において、お面が切り抜かれる（ステップＳ３６）。当該お面の切り抜きの後、所定の彩色が行われ（ステップＳ３７）お面の作成を終了する（ステップＳ３８）。
なお、本実施の形態では、お面の成形後に彩色を施しているが、シルク印刷等の印刷手法により、予め毛髪部、目、鼻、皮膚等の彩色を施した合成樹脂シートを作成し、当該彩色後の合成樹脂シートをブリスター成形することによりお面を作成してもよい。なお、彩色した部分の変形量が多い場合には当該変形部分の彩色が薄くなってしまうので、予め色が薄くなることを見込んで当該部分を濃くしたり、予め着色した合成樹脂シートを用いてもよい。

以上の説明においては、主にお面を制作するために用いる立体物の形状データを、撮影や立体スキャン等によって取得する例を説明した。しかし、本願発明に係る発明は上記の例に限らないものである。
すなわち、近年ではテレビ等で放映するアニメーションその他の映画においては、動画や静止画自体をコンピュータグラフィックで制作する場合が多い。この場合、登場するヒーローキャラクターやロボット、怪獣といった仮想的な登場人物等は、３次元の形状データとして作成されている。したがって、お面を制作する際に前記動画や静止画として既に作成されている３次元の形状データを基に、前述した手順に従いお面作成用の立体造形データを生成し、お面を制作することができる。
また、成形型の製造方法に関しては、前述のようにお面の型を作成する例を中心に説明した。お面については、モデルの顔等の形状を直接取得するものであるから、極めて実物に近似したお面を作成することができる。しかし、当該技術は、一般に用いられている商品展示販売用の所謂ブリスター容器にも用いることができる。当該ブリスター容器は、展示吊り下げ用の台紙上に販売する商品を載せ、当該商品の外観形状通りの収容部を突出形成（ブリスター成形）した合成樹脂シートで覆ったものである。従来、当該ブリスター成形による容器の場合、手作業によって収容商品の外形を象った型を作成していた。しかし、本願発明のように、商品を立体スキャン等することで形状データを取得して、当該データに基づいてブリスター成型用の型を簡単に作成することができるので、従来の手法に比べて大幅に工数を削減できるという効果を有している。また、物品がＣＡＤ等により制作された図面に基づくものであれば、当該ＣＡＤデータを物品の形状データとして使用し、当該形状データを利用して造形データを作成しブリスター成形用の成形型を作成することができる。

本願発明の第１の実施形態に係るお面形成システムの概略図である。 本願発明の第１の実施形態に係るお面の形成手順を説明するためのフローチャートである。 本願発明の第２の実施形態に係るお面形成システムの概略図である。 本願発明の第２の実施形態に係るお面の形成手順を説明するためのフローチャートである。 本願発明に係るお面の正面図である。 本願発明に係るお面の成形型を説明するための説明図である。 本願発明に係るお面の断面図である。 本願発明に係るお面の形成工程を説明するための説明図である。ある。 本願発明の第３の実施形態に係るお面の成形型の正面図および側面図である。 本願発明の第３の実施形態に係るお面の成形型の背面斜視図である。 本願発明の第３の実施形態に係るお面の成形型の断面図を用いた説明図である。 本願発明の第３の実施形態に係るお面の成形工程を説明するための断面図である。 本願発明の第３の実施形態に係るお面の形成手順を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１ お面作成システム
３ 撮影システム３
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５ ビデオカメラ
５ コンピュータ手段
７ 立体造形手段
１１ ろう原型
１２ 雌型
１５ お面の素体
３０ お面
３１ 合成樹脂シート
３３ 雄型（ブリスター型）
３４ 眉部
３５ 瞳部
３６ 眉
３７ 瞳
３８ 小孔

Claims (6)

1. 人の動作を動画像として複数の方向から撮影するステップ、
   前記撮影した動画像から同一時刻の静止画像を選択し、画像データとして取得するステップ、
   前記複数の画像データに基づき、前記被写体の頭部全体若しくは顔面部の立体形状データを生成するステップ、
   前記立体形状データに基づき顔面部の立体造形物を形成するステップ、
   前記立体造形物若しくは当該立体造形物を複製した複製物の表面に合成樹脂シートを密着させてブリスター成形を行うステップ、
   当該ブリスター成形によって形成した成型物から顔面領域を切り抜いて面体を形成し、
   当該切り抜いた面体に彩色を行うことを特徴とするお面の製造方法。
2. 人体の頭部若しくは当該頭部を模した立体造形品を３次元スキャナ装置によってスキャンすることにより立体形状データを取得するステップ
   前記立体形状データに基づき顔面部の立体造形物を形成するステップ、
   前記立体造形物若しくは当該立体造形物を複製した複製物の表面に合成樹脂シートを密着させてブリスター成形を行うステップ、
   当該ブリスター成形によって形成した成型物から顔面領域を切り抜いて面体を形成し、
   当該切り抜いた面体に彩色を行うことを特徴とするお面の製造方法。
3. 人体の顔や物品の表面形状を表す形状データに基づいて立体造形用の造形データを生成し、当該造形データに基づいて立体造形装置により成形型を作成する型の製造方法であって、
   前記造形データは、取得した前記形状データに対して所定厚の肉厚を設けて外殻体を形成し、当該外殻体の内面側に外殻体の変形を防止するための補強部材を付加したものであることを特徴とする成形型の製造方法。
4. 前記造形データには、さらに外殻体に複数の小孔を穿設するデータが付加されることを特徴とする請求項３記載の成形型の製造方法。
5. 人体の顔面部の３次元スキャナ装置によるスキャンによって、顔面部の表面形状に関する形状データを取得するステップと、
   前記形状データに対して所定厚の肉厚を設けて外殻体を形成し、当該外殻体の内面側に外殻体の変形を防止するための補強部材を付加した造形データを生成するステップと、
   前記造形データに基づいて立体造形装置により成形型として立体造形物を作成することを特徴とする成形型の製造方法。
6. 人体の顔面部の３次元スキャナ装置によるスキャンによって、顔面部の表面形状に関する形状データを取得するステップと、
   前記形状データに対して所定厚の肉厚を設けて外殻体を形成し、当該外殻体の内面側に外殻体の変形を防止するための補強部材を付加した造形データを生成するステップと、
   前記造形データに基づいて立体造形装置により成形型として立体造形物を作成し、
   前記成形型の表面に合成樹脂シートを密着させてブリスター成形を行うことを特徴とするお面の製造方法。