JP2019097721A - 描画装置及び描画装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】撮影装置のレンズの光軸からの描画対象の位置ずれに基づく、撮影された画像における描画対象の大きさや形状の検出精度の低下を抑制することができる描画装置及び描画装置の制御方法を提供する。【解決手段】描画装置１は、描画対象である爪Ｔの先端部分の高さ方向の位置を一定とする爪載置部３５と爪Ｔを有する指Ｕ１の爪Ｔがある側の爪Ｔがない領域が接触する下面を有する指押さえ部３４とを有して指Ｕ１を固定する指固定機構３と、爪Ｔを撮影して爪画像を取得する撮影装置５１と、を有し、撮影装置５１が指固定機構３に固定されている指Ｕ１の爪Ｔを撮影するとき、撮影装置５１は、その光軸ＡＬが爪Ｔの根元部分に位置する撮影位置に配置される。【選択図】図３

Description

本発明は、描画装置及び描画装置の制御方法に関するものである。

従来、指の爪にインクジェット方式の描画ヘッド等を用いて描画を施す描画装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
このような描画装置を用いれば、ネイルサロン等を利用しなくても誰でも手軽にネイルプリントを楽しむことができる。

しかし、こうした描画装置では、描画対象である爪の描画領域が正確に検出されていないと、爪以外の部分にインクがはみ出して指等を汚したり、逆に実際の爪よりも狭い範囲に描画が施されて塗り残し部分が生じたりして、美しい仕上がりとならない場合がある。
そこで、爪を撮影装置で撮影して、取得した爪画像から爪の描画領域を検出することが考えられる。

特表２００３−５３４０８３号公報

しかしながら、撮影装置で描画対象を撮影した場合に、描画対象が撮影装置のレンズの光軸からずれた場所にあると、描画対象の高さが変化した場合に、撮影装置のレンズの光軸からの描画対象の位置のずれが大きいほど、撮影された画像における描画対象の大きさや形状の誤差が大きくなる。

本発明は以上のような事情に鑑みてなされたものであり、撮影装置のレンズの光軸からの描画対象の位置ずれに基づく、撮影された画像における描画対象の大きさや形状の検出精度の低下を抑制することができる描画装置及び描画装置の制御方法を提供することを目的とするものである。

前記課題を解決するために、本発明の描画装置は、
指押さえ部を有し、描画対象である爪を有する指の前記爪がある側の前記爪がない領域が前記指押さえ部の下面に接触した状態で前記指を固定する指固定機構と、
前記爪を撮影して爪画像を取得する撮影装置と、
を備え、
前記撮影装置は、前記指固定機構に固定されている前記指の前記爪を撮影するときに、前記撮影装置の光軸が前記爪の根元部分に位置する撮影位置に配置されることを特徴としている。

本発明によれば、撮影された画像における描画対象の大きさや形状の検出精度の低下を抑制することができる描画装置及び描画装置の制御方法を提供することができる。

本実施形態におけるネイルプリント装置の外観構成を示す斜視図である。 ネイルプリント装置から筐体を取り外して内部構成を示した要部斜視図である。 指の爪と撮影装置の光軸との位置関係を示す要部側断面図である。 描画対象面と光軸との関係を示す説明図である。 描画対象面の光軸からの距離と高さ方向にずれた場合における誤差量との関係を示す表である。 （ａ）は、描画対象面に傾きがない場合の撮影画像の例を示す説明図であり、（ｂ）は、描画対象面が手前に傾いている場合の撮影画像の例を示す説明図であり、（ｃ）は、描画対象面が奥側に傾いている場合の撮影画像の例を示す説明図である。 本実施形態に係るネイルプリント装置の制御構成を示した要部ブロック図である。 本実施形態における描画処理を示すフローチャートである。 指固定機構の変形例を示す要部側断面図であり、（ａ）は、描画対象面の位置と光軸の位置とがずれている状態を示し、（ｂ）は、描画対象面の位置と光軸の位置とが合っている状態を示している。

図１から図８を参照しつつ、本発明に係る描画装置の一実施形態について説明する。
なお、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
また、以下の実施形態では、描画装置が手の指の爪を描画対象としてこれに描画するネイルプリント装置である場合を例に説明するが、本発明における描画装置の描画対象は手の指の爪に限るものではなく、例えば足の指の爪を描画対象としてもよい。また、ネイルチップや各種アクセサリの表面等、爪以外のものを描画対象としてもよい。

図１は、本実施形態における描画装置であるネイルプリント装置の外観斜視図である。
図１に示すように、本実施形態におけるネイルプリント装置１は、ほぼ箱形に形成された筐体１１を有している。
筐体１１の上面（天板）には操作部１２が設置されている。
操作部１２は、ユーザが各種入力を行う入力部である。
操作部１２には、例えば、ネイルプリント装置１の電源をＯＮする電源スイッチ釦、動作を停止させる停止スイッチ釦、爪Ｔに描画するデザイン画像を選択するデザイン選択釦、描画開始を指示する描画開始釦等、各種の入力を行うための操作釦が配置されている。

また、筐体１１の上面（天板）には表示装置１３が設置されている。
表示装置１３は、例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイその他のフラットディスプレイ等で構成されている。
本実施形態において、この表示装置１３には、例えば、指Ｕ１を撮影して得た爪画像（爪Ｔの画像を含む指の画像）、この爪画像中に含まれる爪Ｔの輪郭線等の画像、爪Ｔに描画すべきデザイン画像を選択するためのデザイン選択画面、デザイン確認用のサムネイル画像、各種の指示を表示させる指示画面等が適宜表示される。
なお、表示装置１３の表面に各種の入力を行うためのタッチパネルが一体的に構成されていてもよい。この場合には、タッチパネルが操作部１２として機能する。

また、筐体１１の前面側（図１において手前側）であって、ネイルプリント装置１のＸ方向（図１においてＸ方向）のほぼ中央部には、ネイルプリント装置１による撮影時や描画機構４０による描画動作時に描画対象である爪Ｔに対応する指Ｕ１を挿入し、撮影機構５０による撮影が可能な撮影可能位置、描画機構４０による描画が可能な描画位置に爪Ｔをセットするための開口部１４が形成されている。
開口部１４の内側には、後述するように、爪Ｔを有する指Ｕ１を固定する指固定機構３が配置されている。

図２は、図１に示すネイルプリント装置１から筐体１１を外してネイルプリント装置１の内部構成を示した要部斜視図である。
図２に示すように、筐体１１内には、各種の内部構造物が組み込まれた基台２が設けられている。
基台２の表面（すなわち、図２に示すようにネイルプリント装置１の上側の面）は、本実施形態においてＸＹ平面を構成する基台上面２０となっている。
基台上面２０には、非描画時に描画ヘッド４１が待機する待機領域（図示せず）が設けられている。
また、基台上面２０には、描画ヘッド４１のメンテナンスを行うメンテナンス領域６が設けられている。図示は省略するが、メンテナンス領域６には、例えば描画ヘッド４１において描画対象（本実施形態では爪Ｔ）に対向する面であるインク噴射面（図示せず）から強制的にインクを噴射させるパージ部やインク噴射面を拭き取り、残留しているインク等を除去するワイプ部等のメンテナンス機構が設けられる。

基台上面２０における装置手前側（図２におけるＹ方向手前側）であって、装置の幅方向（図２におけるＸ方向）のほぼ中央部であり、筐体１１の開口部１４に対応する位置には、指固定機構３が配置されている。
指固定機構３は、描画対象である爪Ｔを有する指Ｕ１を固定する機構を有する。
指固定機構３は、装置手前側に開口部３１を有する箱状の部材であり、指固定機構３内部には指Ｕ１を固定する指固定部材３２が配置されている。
指固定部材３２は、指Ｕ１を下側から押し上げ支持するものであり、例えば柔軟性を有する樹脂等で形成されている。本実施形態では、指固定部材３２は、幅方向のほぼ中央部が窪んだ形状となっており、指Ｕ１を指固定部材３２上に載置した際に、指Ｕ１の腹部分を指固定部材３２が受けて、装置幅方向（図１及び図２におけるＸ方向）に指Ｕ１ががたつくのを防止することができる。
なお、指固定部材３２は、指Ｕ１を下側から支持し得るものであればよく、その構成は特に限定されない。例えば、ばね等の弾性部材によって下方から付勢されていてもよい。また、例えば、指固定部材３２は、内圧を変化させることにより膨縮可能に構成されており、膨張状態において指Ｕ１を押し上げ、その位置を固定する構成としてもよい。

指固定機構３の天面奥側は開口する窓部３３となっている。窓部３３からは指固定機構３内に挿入された指Ｕ１の爪Ｔが露出するようになっている。
また、指固定機構３の天面手前側は指Ｕ１の浮き上がりを防止して指Ｕ１の上方向の位置を規制する指押え部３４となっている。指Ｕ１及びその爪Ｔは、下側から指固定部材３２によって支持され、指Ｕ１の上側が指押え部３４の下面に接触して、指Ｕ１の上側が指押え部３４によって押さえられることで、高さ方向の位置が所定の位置に位置決めされるとともに、爪Ｔ及び指Ｕ１の延在方向が指押え部３４の下面に沿った方向に設定される。
このように、本実施形態の指固定機構３は、指押さえ部３４を有し、描画対象である爪Ｔを有する指Ｕ１の、爪Ｔがある側（すなわち、指Ｕ１の上面側、図３において上側）であって爪Ｔがない領域が指押さえ部３４の下面に接触した状態で指Ｕ１を固定するようになっている。
また、本実施形態では、指挿入方向の奥側には、描画対象である爪Ｔの先端部分を載置させて爪Ｔの高さ方向の位置を規制する爪載置部３５が設けられている。
この爪載置部３５の上面に爪Ｔの先を載置させることにより、爪Ｔの水平方向（すなわち、Ｘ方向及びＹ方向）の位置が規定されるとともに、その高さ方向の位置も規制される。爪載置部３５の上面は指押え部３４の下面と同じか、それより低い高さに設定されている。

さらに、本実施形態の爪載置部３５には、その手前側（すなわち、指固定機構３に挿入される指Ｕ１の先端部に対向する側）の面に、指Ｕ１を挿入する際の的となるターゲットマーク３５１が設けられている。
ターゲットマーク３５１は、指先がこれに触れた状態であるときに指Ｕ１が所定の位置に配置されるように形成されているものである。本実施形態では、指先がこれに触れた状態において、後述する撮影装置５１のレンズ５１１の光軸ＡＬから指先までの距離Ｄ（いずれも図３参照）がおよそ１２ｍｍとなるようになっている。
例えば、深爪気味のユーザである場合等、爪載置部３５にうまく爪先を乗せることができない場合があるが、この場合にも指先がターゲットマーク３５１に触れる位置まで指Ｕ１を挿入することで、撮影機構５０の撮影装置５１による撮影処理や描画機構４０による描画処理に適した位置に指Ｕ１の爪を配置させることができる。
ユーザが指固定機構３に指Ｕ１を挿入する際には、表示装置等に「指先をターゲットマークに押し当ててください」等のメッセージを表示させてもよい。

また、筐体１１の内部には、描画対象面に描画を施す描画機構４０（図７参照）が設けられている。ここで描画対象面とは、描画対象の表面であり、本実施形態では、指Ｕ１の爪Ｔの表面である。
描画機構４０は、描画機構本体である描画ヘッド４１、描画ヘッド４１を支持するヘッドキャリッジ４２、描画ヘッド４１をＸ方向（図１及び図２等におけるＸ方向、ネイルプリント装置１の左右方向）に移動させるためのＸ方向移動ステージ４５、Ｘ方向移動モータ４６（図７参照）、描画ヘッド４１をＹ方向（図１及び図２等におけるＹ方向、ネイルプリント装置１の前後方向）に移動させるためのＹ方向移動ステージ４７、Ｙ方向移動モータ４８（図７参照）等を備えて構成されている。

Ｙ方向移動ステージ４７は、基台上面２０における装置幅方向（図１及び図２等におけるＸ方向、ネイルプリント装置１の左右方向）の両側部に、それぞれＹ方向（図１及び図２等におけるＹ方向、ネイルプリント装置１の前後方向）に延在して設けられた支持部材４７１を有している。
これら一対の支持部材４７１の延在方向における両端部にはそれぞれプーリー４７７が取り付けられている。装置左側及び装置右側のプーリー４７７には、装置の前後方向（図２等においてＹ方向）に延在する駆動ベルト４７４がそれぞれ巻回されている。
装置奥側に設けられているプーリー４７７は、駆動軸部４７６の両端部に取り付けられている。この駆動軸部４７６には、Ｙ方向移動モータ４８（図３参照）が接続されており、Ｙ方向移動モータ４８が駆動することで駆動軸部４７６及びこれに取り付けられているプーリー４７７が適宜正逆方向に回転する。
プーリー４７７の回転により、プーリー４７７に巻回されている駆動ベルト４７４も回転し、これによりＸ方向移動ステージ４５（及びＸ方向移動ステージ４５に搭載されている描画ヘッド４１）がＹ方向に移動可能となっている。
また、支持部材４７１上には駆動ベルト４７４と平行してＹ方向に延在するガイド軸４７５が設けられている。

Ｘ方向移動ステージ４５は、装置奥側に基台上面２０に対して立設され基台２のＸ方向に延在する背面板４５１と、この背面板４５１の上端部から装置前方に張り出す庇部４５２と、背面板４５１及び庇部４５２で構成される側面視ほぼＬ字状の部の両側部を塞ぐようにそれぞれ立設された一対の側面部４５３と、を有している。
左右一対の側面部４５３には、それぞれガイド軸４７５が挿通される軸挿通部４５３ａが設けられており、この一対の軸挿通部４５３ａにそれぞれガイド軸４７５が挿通され、Ｙ方向駆動モータ４８が駆動して駆動ベルト４７４が回転することによってＸ方向移動ステージ４５は、ガイド軸４７５に沿ってＹ方向に移動可能となっている。

また、一対の側面部４５３の内側にはＸ方向移動モータ４６が接続された図示しないプーリーが設けられており、このプーリーには、装置の左右方向（図２等においてＸ方向）に延在する駆動ベルト４５４が巻回されている。また、Ｘ方向移動ステージ４５の内側には、この駆動ベルト４５４とほぼ平行し基台２のＸ方向に延在するガイド軸４５５が設けられている。
Ｘ方向移動ステージ４５には、描画ヘッド４１を支持するヘッドキャリッジ４２が搭載されている。
ヘッドキャリッジ４２の背面側（装置奥側）には、ガイド軸４５５が挿通される図示しない軸挿通部が設けられている。
ヘッドキャリッジ４２の軸挿通部にガイド軸４５５が挿通され、Ｘ方向駆動モータ４６が駆動して駆動ベルト４５４が回転することによって、ヘッドキャリッジ４２はＸ方向移動ステージ４５内をガイド軸４５５に沿ってＸ方向に移動可能となっている。

本実施形態では、Ｘ方向移動モータ４６とＹ方向移動モータ４８等により、描画ヘッド４１をＸＹ平面上においてＸ方向及びＹ方向に移動可能なヘッド移動部４９（図７参照）が構成されており、後述する制御装置８０（特に描画制御部８１４）によりその動作を制御される。
なお、描画ヘッド４１の動作やヘッド移動部４９の動作を制御する描画制御部８１４は、全てが１つの制御基板上に設けられている必要はない。例えば、描画ヘッド４１のインク噴射やＸ方向移動モータ４６の動作等を制御する制御部８１が搭載され、メインの制御基板と電気的に接続された図示しない制御基板がＸ方向移動ステージ４５に設けられていてもよい。本実施形態においてヘッドキャリッジ４２の背面側には、フレキシブルなプリント配線基板４２５が設けられている。このプリント配線基板４２５は、Ｘ方向移動ステージ４５に設けられている制御基板と電気的に接続されており、メインの制御基板上に設けられている描画制御部８１４からの制御信号は、Ｘ方向移動ステージ４５に設けられている制御基板を介してプリント配線基板４２５に送られ、描画制御部８１４の制御に従った描画ヘッド４１のインク噴射制御等が行われるようになっている。

本実施形態の描画ヘッド４１は、インクジェット方式で描画を行うインクジェットヘッドである。
描画ヘッド４１は、後述する爪情報検出部８１２により検出された爪情報等に基づいて、指Ｕ１の爪Ｔに描画を施す。
描画ヘッド４１は、例えば、イエロー（Ｙ；YELLOW）、マゼンタ（Ｍ；MAGENTA）、シアン（Ｃ；CYAN）のインクに対応する図示しないインクカートリッジと各インクカートリッジにおける描画対象（爪Ｔの表面）に対向する面に設けられた図示しないインク噴射面とが一体に形成されたインクカートリッジ一体型のヘッドである。インク噴射面には、それぞれの色のインクを噴射する複数のノズルからなるノズルアレイの噴射口（インク噴射口、図示せず）が列状に形成されている。描画ヘッド４１は、インクを微滴化し、インク噴射面（インク噴射面のインク噴射口）から描画対象の描画対象面（すなわち、爪Ｔの表面）に対して直接にインクを吹き付けて描画を行う。なお、描画ヘッド４１は、上記３色のインクを噴射させるものに限定されない。その他のインクを貯留するインクカートリッジ及びインク噴射口を備えていてもよい。

また、本実施形態では、描画ヘッド４１を支持するヘッドキャリッジ４２に、その上面から側方に張り出す撮影機構支持部４２７が設けられている。この撮影機構支持部４２７の下側面（基台上面２０に対向する側）には、窓部３３から露出する爪Ｔを撮影して爪画像（爪Ｔを含む指Ｕ１の画像）を取得する撮影機構５０（図３参照）が設けられている。
本実施形態の撮影機構５０は、Ｘ方向移動モータ４６とＹ方向移動モータ４８等で構成されるヘッド移動部４９により、Ｘ方向及びＹ方向に移動可能に構成されている。
撮影機構５０は、撮影装置５１により描画対象である爪Ｔを撮影する際には、ヘッド移動部４９等により、指固定機構３の窓部３３から露出する爪Ｔの上方に配置される。
なお、撮影機構５０は、指固定機構３内に配置されている爪Ｔを撮影できるものであればよく、その具体的な配置等は特に限定されない。
ヘッド移動部４９とは別に撮影機構５０をＸ方向及びＹ方向に移動させる移動機構を設け、この移動機構により撮影機構５０が移動するように構成してもよい。

撮影機構５０は、爪Ｔを撮影して、爪Ｔを含む指Ｕ１の画像である爪画像を取得する撮影手段である。
撮影機構５０は、撮影装置５１と、照明装置５２とを備えている。
撮影装置５１は、例えば、２００万画素程度以上の画素を有する固体撮影素子とレンズ５１１等を備えて構成された小型カメラである。
照明装置５２は、例えば白色ＬＥＤ等の照明灯である。本実施形態では、撮影装置５１を囲むように複数の照明装置５２が配置されている。なお、照明装置５２の数や配置は図示例に限定されない。
この撮影機構５０は、後述する制御装置８０の撮影制御部８１１（図３参照）に接続され、該撮影制御部８１１によって制御されるようになっている。
なお、撮影機構５０によって撮影された画像の画像データは、後述する爪画像記憶領域８２５等に記憶される。

図３は、指固定機構に固定された指の爪と撮影装置の光軸との位置関係を示す要部側断面図である。
図３に示すように、本実施形態では、爪Ｔを有する指Ｕ１が指固定機構３に固定された状態において爪Ｔの根元部分又はその近傍に撮影装置５１のレンズ５１１の光軸ＡＬが来るような位置で爪Ｔを撮影して、爪画像を取得するようになっている。ここで、撮影装置５１は、レンズ５１１の光軸ＡＬが指固定機構３の指押え部３４の下面の面方向に対して実質的に直交する方向となるように配置される。これにより、光軸ＡＬは爪Ｔの延在方向（長さ方向）に対して実質的に直交する方向となる。
指Ｕ１を指固定機構３に固定した状態において、爪先が爪載置部３５に載置され、指先がターゲットマーク３５１に触れている状態となり、前述のように、光軸ＡＬの位置からターゲットマーク３５１に触れている指先の位置までの距離Ｄが１２ｍｍ程度となる。

図４は、描画対象面（本実施形態において爪Ｔの表面）と光軸との関係を示す説明図であり、図５は、図４に示すような構成の場合において、描画対象面の光軸からの距離と高さ方向にずれた場合における誤差量との関係を示す表である。ここで、光軸ＡＬと描画対象面の面方向とは直交しているとする。

図４及び図５に示すように、撮影装置５１により撮影された対象物の大きさは、撮影装置５１と対象物との距離によって変化し、対象物が撮影装置５１から遠くにあるほど対象物は小さく写り、近くにあるほど大きく写る。すなわち、撮影画像において中心から少しずれた場所に写っている点が実際に光軸ＡＬからどれだけ離れているかは、撮影装置５１と対象物との距離に依存している。
例えば、図４及び図５に示す例では、描画対象面から撮影装置５１までの距離ＣＬが６０ｍｍである場合に、光軸ＡＬから１０ｍｍずれた点について、点が描画対象面上にある場合（すなわち、撮影装置５１までの距離が６０ｍｍである場合）と、これよりも１ｍｍ上の位置にある場合（すなわち、撮影装置５１までの距離が５９ｍｍである場合）とでは、撮影した場合に撮影画像上の写る位置が変わってしまい、その誤差は、図５に示すように、約１６７ｕｍとなる。
インクジェット方式の描画ヘッド４１で描画を行い、ドット密度が例えば６００ｄｐｉである場合には、ドット間隔は約４２μｍとなる。このため、１６７ｕｍの誤差は、描画における４ドット分程度のずれに相当し、描画結果に大きく影響するレベルとなる。
爪Ｔ等に描画を施す場合、１ドット分でも描画位置がずれると、例えば下地の白色部分が残ってしまったり、指部分にはみ出したりした場合に、人が見て気付くレベルであり、許容できないずれ量である。このため、高精細な描画を実現するためには、図５に示すように、中心からの距離が３ｍｍを超えないことが好ましい。

また、図６（ａ）は、描画対象面に傾きがない場合の撮影画像の例を示す説明図であり、図６（ｂ）は、描画対象面が手前に傾いている場合の撮影画像の例を示す説明図であり、図６（ｃ）は、描画対象面が奥側に傾いている場合の撮影画像の例を示す説明図である。
例えば、撮影装置５１に対して傾きがない状態では、撮影装置５１で撮影した場合、図６（ａ）に示すように矩形状に写るはずの描画対象面がある場合に、図６（ｂ）のように、描画対象面が撮影装置５１に接近する方向に傾いていた場合には、撮影装置５１で撮影した場合、一部が実際の描画対象面よりも大きく（広く）写る。また、形状も本来の矩形状ではなく、台形として写る。このため、このような画像に基づいて描画対象領域が設定された場合には、インクが描画対象面（爪Ｔの表面）からはみ出し、指Ｕ１や装置内を汚してしまうおそれがある。
また、これとは逆に、図６（ｃ）のように、描画対象面が撮影装置５１から離間する方向に傾いていた場合には、撮影装置５１で撮影した場合、一部が実際の描画対象面よりも小さく（狭く）写る。また、形状も本来の矩形状ではなく、台形として写る。このため、このような画像に基づいて描画対象領域が設定された場合には、描画対象面（爪Ｔの表面）の一部に塗り残し部分を生じてしまうおそれがある。

このため、高精細な描画処理を行うためには、描画対象である爪Ｔと撮影装置５１（撮影装置の撮影レンズ５１１）の光軸との距離が離れないようにすることと、描画対象面である爪Ｔの表面の傾きを極力抑えることが重要となる。
本実施形態では、爪画像を取得する撮影を行う際に、図３に示すように、爪Ｔを有する指Ｕ１を指固定機構３に挿入した状態において、撮影装置５１の撮影レンズ５１１の光軸ＡＬが爪Ｔの根元側に来るように配置されるとともに、爪先が爪載置部３５に載置されることで、爪Ｔの高さ方向も位置決めされるようになっている。
これにより対象物の位置ずれにずれによる誤差をできる限り抑えることができ、爪Ｔ形状等の認識を行うのに適した爪画像を取得することができる。

制御装置８０は、例えば筐体１１天面の下面側等に配置された図示しない基板等に設置されている。なお、本実施形態では、前述のように、基板は筐体１１天面の下面側等に配置されたメインの基板の他に、Ｘ方向移動ステージ４５やヘッドキャリッジ４２等にも分散して設けられており、これらが電気的に接続されることで各部が統括的に制御され、連係して動作するようになっている。
図３は、本実施形態における制御構成を示す要部ブロック図である。
制御装置８０は、図３に示すように、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）により構成される制御部８１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等（いずれも図示せず）で構成される記憶部８２とを備えるコンピュータである。

記憶部８２には、ネイルプリント装置１を動作させるための各種プログラムや各種データ等が格納されている。
具体的には、記憶部８２のうち、ＲＯＭ等で構成されるプログラム記憶領域８２０には、例えば爪画像から爪Ｔの形状や爪Ｔの輪郭、爪Ｔの幅、爪Ｔの曲率等の各種の爪情報を検出するための爪情報検出プログラム、描画用データを生成するための描画データ生成プログラム、描画処理を行うための描画プログラム等の各種プログラムが格納されており、これらのプログラムが制御装置８０によって実行されることによって、ネイルプリント装置１の各部が統括制御されるようになっている。
また、本実施形態において記憶部８２には、爪Ｔに描画されるネイルデザインの画像データを記憶するネイルデザイン記憶領域８２１、撮影機構５０によって取得されたユーザの指Ｕ１の爪Ｔの爪画像を記憶する爪画像記憶領域８２２、爪情報検出部８１２によって検出された爪情報（爪Ｔの輪郭や爪Ｔの幅、爪Ｔの傾斜角度（爪Ｔの曲率）等）が記憶される爪情報記憶領域８２３等が設けられている。

制御部８１は、機能的に見た場合、撮影制御部８１１、爪情報検出部８１２、描画データ生成部８１３、描画制御部８１４、表示制御部８１５等を備えている。これら撮影制御部８１１、爪情報検出部８１２、描画データ生成部８１３、描画制御部８１４、表示制御部８１５等としての機能は、制御部８１のＣＰＵと記憶部８２のプログラム記憶領域８２０に記憶されたプログラムとの共働によって実現される。

撮影制御部８１１は、撮影機構５０の撮影装置５１及び照明装置５２を制御して撮影装置５１により、指固定機構３に固定された指Ｕ１の爪Ｔの画像を含む指の画像（爪画像）を撮影させるものである。
また本実施形態では、前述のように、撮影装置５１の撮影レンズ５１１の光軸ＡＬが爪Ｔの根元又はその近傍に配置されるように撮影装置５１の位置を調整して撮影を行うようになっており、撮影制御部８１１は撮影装置５１の位置調整等を行う。
撮影機構５０により取得された爪画像の画像データは、記憶部８２の爪画像記憶領域８２２に記憶される。

爪情報検出部８１２は、撮影装置５１によって撮影された指固定機構３に固定された指Ｕ１の爪Ｔの画像（爪画像）に基づいて、指Ｕ１の爪Ｔについての爪情報を検出するものである。
ここで、爪情報とは、例えば、爪Ｔの輪郭（爪形状、爪Ｔの水平位置のＸＹ座標等）、爪Ｔの高さ（爪Ｔの垂直方向の位置、以下「爪Ｔの垂直位置」又は単に「爪Ｔの位置」ともいう。）、爪Ｔの曲率（湾曲度合）等である。
なお、爪情報には、爪Ｔの指種（例えば右手の親指、左手の中指等の情報）が含まれていてよい。これらの情報は爪情報検出部８１２が爪画像を解析することにより検出されてもよいし、ユーザが操作部１２等から入力したものでもよい。
爪情報検出部８１２によって検出された結果である爪形状（爪Ｔの輪郭）、爪曲率等の爪情報は、記憶部８２の爪情報記憶領域８２３に記憶される。

描画データ生成部８１３は、爪情報検出部８１２により検出された爪情報に基づいて、描画ヘッド４１により指Ｕ１の爪Ｔに施される描画用のデータを生成する。
具体的には、描画データ生成部８１３は、爪情報検出部８１２により検出された爪Ｔの形状等に基づいてネイルデザインの画像データを拡大、縮小、切出し等することにより爪Ｔの形状に合わせ込む合せ込み処理を行う。
さらに、描画データ生成部８１３は、適宜補正を行って描画対象面である爪Ｔの表面に描画する描画用データを生成する。
また、爪情報検出部８１２により爪Ｔの曲率等が取得されている場合には、描画データ生成部８１３は、例えば爪Ｔの曲率に応じて爪Ｔの両端部における描画濃度が低下しないように濃度調整を行う等の曲面補正を適宜行ってもよい。

描画制御部８１４は、描画データ生成部８１３によって生成された描画用データに基づいて描画機構４０に制御信号を出力し、爪Ｔに対してこの描画用データにしたがった描画を施すように描画機構４０のＸ方向移動モータ４６、Ｙ方向移動モータ４８、描画ヘッド４１等を制御する制御部である。

表示制御部８１５は、表示装置１３を制御して、各種の表示画面を表示させるものである。
本実施形態では、表示制御部８１５は、例えば、指Ｕ１を撮影して得られた爪画像や、爪Ｔに描画すべき画像（すなわち、「ネイルデザイン」）を選択するためのデザイン選択画面、デザイン確認用のサムネイル画像、各種の指示を表示させる指示画面等を表示装置１３に表示させるようになっている。

次に、図８等を参照しつつ、本実施形態におけるネイルプリント装置１による描画方法について説明する。
このネイルプリント装置１により描画を行う場合、ユーザはまず、電源スイッチを入れて制御装置８０を起動させる。
表示制御部８１５は、表示装置１３にデザイン選択画面を表示させ、ユーザは操作部１２等を操作して、デザイン選択画面に表示された複数のネイルデザインの中から所望のネイルデザインを選択することにより、操作部１２から選択指示信号が出力されて、一つのネイルデザインが選定される。

次に、表示制御部８１５は、爪Ｔに白下地を塗った指Ｕ１を指固定機構３に挿入するように指示する指示画面を表示装置１３に表示させる（ステップＳ１）。ユーザが指Ｕ１を指固定機構３内に挿入し、指Ｕ１のセットが完了すると、撮影制御部８１１は撮影機構５０を制御して照明装置５２により照明しつつ撮影装置５１により指Ｕ１の爪Ｔを撮影させ、爪画像を取得する（ステップＳ２）。爪画像が取得されると、爪情報検出部８１２は、当該爪画像から爪形状（爪Ｔの輪郭、爪の領域）等の爪情報を仮検出する（ステップＳ３）。
爪画像から爪領域等が仮検出されると、撮影制御部８１１は撮影装置５１の撮影レンズ５１１の光軸ＡＬが仮検出された爪Ｔの根元又はその周辺に来る位置に来るように撮影装置５１の位置を調整する（ステップＳ４）。そして再度照明装置５２により照明しながら、指固定機構３に固定された状態の指Ｕ１の爪Ｔを撮影して爪画像を取得する（ステップＳ５）。
爪画像が取得されると、爪情報検出部８１２により、爪画像から白く塗られている部分が爪領域として本検出される（ステップＳ６）。また、爪情報検出部８１２は、その他各種の爪情報を取得する。
爪領域や爪情報が取得されると、描画データ生成部８１３においてネイルデザインの画像データを爪Ｔに合せ込み適宜補正を行って描画用データが生成される（ステップＳ７）。生成された描画用データは描画制御部８１４に送られる。
描画用データが送られると、描画制御部は、描画層データを描画機構４０に出力し、描画機構４０により当該描画用データに基づく描画処理が行われる（ステップＳ７）。
なお、他にも描画する指の爪Ｔがある場合には、指Ｕ１を入れ替えて、上記の処理を繰り返す。

以上のように、本実施形態によれば、描画対象である爪Ｔの先端部分を載置させて爪Ｔの高さ方向の位置を規制する爪載置部３５を有し、爪Ｔを有する指Ｕ１を固定する指固定機構３に指Ｕ１が固定された状態において爪Ｔの根元部分又はその近傍に撮影レンズ５１１の光軸ＡＬが来るような位置で爪Ｔを撮影して爪画像を取得する。そして、爪画像に基づいて爪Ｔの領域情報を含む爪情報を取得し、この爪情報に基づいて特定される爪Ｔの領域内に描画を施すようになっている。
これにより爪Ｔの高さを一定に保ち、また爪Ｔにおける撮影レンズの光軸ＡＬからの位置も一定とした状態で爪画像を取得することができる。
このため、位置ずれ等による誤差の少ない爪画像を取得することができ、これに基づいて爪情報の検出を行うことで、高精度の爪認識を行うことができるので、位置ずれやはみ出しのない高精細なネイルプリントを行うことができる。

また、本実施形態では、撮影機構５０の撮影レンズ５１１及び指固定機構３の少なくともいずれか一方は爪Ｔの延在方向に移動可能に構成されており、撮影機構５０の撮影レンズ５１１及び指固定機構３の少なくともいずれか一方が他方に対して相対的に移動することにより、撮影機構５０が、爪Ｔが指固定機構３に固定された状態において爪Ｔの根元部分又はその近傍に撮影レンズ５１１の光軸ＡＬが来るような位置に配置される。
このように、撮影機構５０の撮影レンズ５１１及び指固定機構３の少なくともいずれか一方が他方に対して相対的に移動させて撮影に適した位置で撮影を行うことができるため、爪Ｔの長さや指Ｕ１の長さの異なるユーザであっても適切な位置で撮影を行うことが可能となる。

また、本実施形態では、描画機構４０は、描画を施す描画ヘッド４１と、この描画ヘッド４１を移動させるヘッド移動部４９とを備え、撮影機構５０は、ヘッド移動部４９により移動可能に構成されている。
このため、撮影機構５０を移動させるための機構を別途備える必要がなく、装置構成が簡単になり、また装置自体を安価に構成することができる。

なお、以上本発明の実施形態について説明したが、本発明は、かかる実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で、種々変形が可能であることは言うまでもない。

例えば、本実施形態では、撮影機構５０がヘッド移動部４９によってＸ方向Ｙ方向に移動可能となっている場合を例示したが、撮影レンズ５１１の光軸ＡＬと爪Ｔの根元部分の位置を合わせる調整を行うことができればよいため、撮影機構５０が移動可能となっていることは必須ではなく、撮影機構５０及び指固定機構３のいずれかが相対的に移動可能であればよい。例えば指固定機構３がネイルプリント装置１の装置本体に対して爪Ｔの延在方向であるＹ方向に移動可能に構成されていてもよい。

図９（ａ）及び図９（ｂ）は、指固定機構３がＹ方向に移動可能とされている場合の一構成例を模式的に示した説明図である。
図９（ａ）は光軸ＡＬの位置と爪の根元部分の位置とがずれている状態を示し、図９（ｂ）は、図９（ａ）に示す状態から図９（ａ）における黒矢印の方向に指固定機構３をスライド移動させて光軸ＡＬの位置と爪の根元部分の位置とが合った状態を示している。
図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、この場合には、指固定機構３をガイドするガイド部としての指固定機構支持部材２２と、指固定機構３を任意の位置で係止可能な係止部とをさらに備え、指固定機構３が装置本体に設けられた指固定機構支持部材２２に対して取り外し、又は引き出し可能に構成される。

図９（ａ）及び図９（ｂ）に示す例では、指固定機構支持部材２２に設けられている溝部分に指固定機構３が嵌め込まれ、この溝部に沿って指固定機構３がＹ方向に案内されるようになっている。
また、図９（ａ）及び図９（ｂ）では、係止部として、指固定機構支持部材２２の側に鋸歯状の本体側係止部２３を設け、指固定機構３が指固定機構支持部材２２の溝部に嵌め込まれた際にこの本体側係止部２３に対応する位置に本体側係止部２３と嵌り合う鋸歯状の固定機構側係止部３７を設けた例を示している。
図９（ａ）及び図９（ｂ）に示す例では、例えば指固定機構３の挿入状況と撮影レンズの光軸位置が表示装置１３に表示されるようにし、ユーザは表示装置１３の表示を参照しつつ、係止部２３，３７同士が噛み合わない程度に指固定機構３を浮かせながら指固定機構支持部材２２の溝部分の沿って移動させる。そして表示装置１３の画面上の光軸位置が爪Ｔの根元部分に来たところで指固定機構３を下方に押し込むことで当該位置で係止部２３，３７同士が噛み合い、指固定機構３の位置が固定される。

なお、指固定機構３側を移動させて光軸位置と爪Ｔの根元部分との位置合わせ及び位置決め固定を行う構成はここに例示したものに限定されない。
例えば、指固定機構３の下側面とこれに対向する指固定機構支持部材２２の上側面とに電磁石を設けておき、光軸位置が爪Ｔの根元部分に来たところでユーザが操作部１２等から電磁石をＯＮする指示を入力することで、指固定機構３と指固定機構支持部材２２とが電磁石により固定されるようにしてもよい。
このように、指固定機構３側を移動させて光軸位置と爪Ｔの根元部分との位置合わせを行う構成とすることで、撮影機構５０を筐体１１の天面内側等に固定された構造とすることができ、精密な光学機器である撮影装置５１の撮影レンズ５１１やその光軸ＡＬが移動による振動等によりずれるおそれを回避することができる。また、この場合でも手動によって簡易かつ安価な構成で撮影位置の調整を行うことができる。

また、撮影機構５０との間で相対的に移動するのは指固定機構３全体に限定されない。例えば、爪載置部３５が爪Ｙの延在方向であるＹ方向に移動可能に構成されていてもよい。
この場合、例えば、爪載置部３５をＹ方向にスライド移動可能とするとともに、爪載置部３５を指Ｕ１の挿入方向奥側から手前側に向かってばね等により付勢する。
これにより、指Ｕ１を挿入する際には、ユーザは光軸位置と爪Ｔの根元部分との位置が合うところまで、ばねの付勢力に抗して指Ｕ１で爪載置部３５を押し込んでいく。また、指固定機構３から指Ｕ１を取り出すと、爪載置部３５がばねによって元の初期位置まで復帰する。なお、爪Ｔが適切な位置に配置されたときに爪載置部３５を係止する係止部等を設けてもよい。
この場合にも、指固定機構３側を移動させる場合と同様、撮影機構５０を筐体１１の天面内側等に固定された構造とすることができ、精密な光学機器である撮影装置５１の撮影レンズ５１１やその光軸ＡＬが移動による振動等によりずれるおそれを回避することができる。また、この場合でも手動によって簡易かつ安価な構成で撮影位置の調整を行うことができる。

また、本実施形態では、プログラム記憶領域８２０、ネイルデザイン記憶領域８２１、爪画像記憶領域８２２、爪情報記憶領域８２３等が制御装置８０の記憶部８２内に設けられている場合を例としたが、これら各記憶領域は制御装置８０の記憶部８２（ＲＯＭ、ＲＡＭ）に設けられている場合に限定されず、別途記憶部が設けられていてもよい。
また、ネイルプリント装置１を外部の端末装置と連携させて、外部の端末装置に記憶されている情報を用いてもよい。

また、本実施形態では、指を１本ずつ装置に挿入して順次描画を行うネイルプリント装置１を例としたが、複数の指に対して同時に描画を行うことのできる装置に本発明を適用することも可能である。

以上本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明の範囲は、上述の実施の形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲とその均等の範囲を含む。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
〔付記〕
＜請求項１＞
指押さえ部を有し、描画対象である爪を有する指の前記爪がある側の前記爪がない領域が前記指押さえ部の下面に接触した状態で前記指を固定する指固定機構と、
前記爪を撮影して爪画像を取得する撮影装置と、
を備え、
前記撮影装置は、前記指固定機構に固定されている前記指の前記爪を撮影するときに、前記撮影装置の光軸が前記爪の根元部分に位置する撮影位置に配置されることを特徴とする描画装置。
＜請求項２＞
前記指固定機構は、前記爪の先端部分が載置されて、前記爪の先端部分の高さ方向の位置を一定とする爪載置部を有することを特徴とする請求項１に記載の描画装置。
＜請求項３＞
前記撮影装置の前記光軸は、前記撮像装置が有する撮影レンズの光軸であり、
前記撮影位置において、前記光軸が前記指押え部の下面の面方向に実質的に直交する方向にあって、前記光軸が前記爪の根元部分に位置するように配置されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の描画装置。
＜請求項４＞
前記撮影装置及び前記指固定機構の少なくとも一部の少なくともいずれか一方は、前記指押さえ部の下面の面方向に沿って移動可能に構成されており、
前記撮影装置又は前記指固定機構の少なくともいずれか一方が他方に対して相対的に移動することにより、前記撮影を行うときに、前記撮影装置が前記撮影位置に配置されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の描画装置。
＜請求項５＞
前記爪画像に基づいて、前記爪の領域情報を含む爪情報を取得する爪情報検出部と、
前記爪情報に基づいて特定される前記爪の領域内に描画を施す描画機構と、
を備えることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の描画装置。
＜請求項６＞
前記描画機構は、前記描画を施す描画ヘッドと、前記描画ヘッドを移動させるヘッド移動機構と、を備え、
前記撮影装置は、前記ヘッド移動機構により、前記光軸が前記指押え部の下面の面方向に実質的に直交する方向に向いている状態で前記描画ヘッドと一体に移動可能に構成されていることを特徴とする請求項５に記載の描画装置。
＜請求項７＞
前記ヘッド移動機構は、前記撮影を行うときに、前記撮影装置を前記撮影位置に配置させるように前記描画ヘッドを移動させることを特徴とする請求項６に記載の描画装置。
＜請求項８＞
前記指固定機構の少なくとも一部は、前記指押さえ部の下面の面方向に沿って移動可能に構成されており、
前記指固定機構の移動をガイドするガイド部と、前記指固定機構を任意の位置で係止可能な係止部と、をさらに備えていることを特徴とする請求項４から請求項７のいずれか一項に記載の描画装置。
＜請求項９＞
描画装置の制御方法であって、
前記描画装置は、指押さえ部を有し、描画対象である爪を有する指の前記爪がある側の前記爪がない領域が前記指押さえ部の下面に接触した状態で前記指を固定する指固定機構と、前記爪を撮影する撮影装置と、を備え、
前記制御方法は、
前記撮影装置が前記指固定機構に固定されている前記指の前記爪を撮影して、爪画像を取得するときに、前記撮影装置を、前記撮影装置の光軸が前記爪の根元部分に位置する撮影位置に配置する配置工程を含むことを特徴とする描画装置の制御方法。
＜請求項１０＞
前記撮影装置の前記光軸は、前記撮像装置が有する撮影レンズの光軸であり、
前記配置工程における前記撮影位置において、前記撮影装置は、前記光軸が前記指押え部の下面の面方向に実質的に直交する方向にあって、前記光軸が前記爪の根元部分に位置するように配置されることを特徴とする請求項９に記載の描画装置の制御方法。
＜請求項１１＞
前記撮影装置及び前記指固定機構の少なくとも一部の少なくともいずれか一方は、前記指押さえ部の下面の面方向に沿って移動可能に構成されており、
前記配置工程において、前記撮影装置又は前記指固定機構の少なくともいずれか一方を他方に対して相対的に移動させることにより、前記撮影装置を前記撮影位置することを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の描画装置の制御方法。
＜請求項１２＞
前記描画装置は、前記爪に描画を施す描画機構を備え、
前記爪画像に基づいて、前記爪の領域情報を含む爪情報を取得する爪情報検出工程と、
前記爪情報に基づいて特定される前記爪の領域内に、前記描画機構により前記描画を施す描画工程と、
を含むことを特徴とする請求項９から請求項１１のいずれか一項に記載の描画装置の制御方法。

１ ネイルプリント装置
４０ 描画機構
５０ 撮影機構
５１ 撮影装置
４１ 描画ヘッド
８１１ 撮影制御部
８１２ 爪情報検出部
８１４ 描画制御部
Ｔ 爪
Ｕ１ 指

Claims (12)

1. 指押さえ部を有し、描画対象である爪を有する指の前記爪がある側の前記爪がない領域が前記指押さえ部の下面に接触した状態で前記指を固定する指固定機構と、
   前記爪を撮影して爪画像を取得する撮影装置と、
   を備え、
   前記撮影装置は、前記指固定機構に固定されている前記指の前記爪を撮影するときに、前記撮影装置の光軸が前記爪の根元部分に位置する撮影位置に配置されることを特徴とする描画装置。
2. 前記指固定機構は、前記爪の先端部分が載置されて、前記爪の先端部分の高さ方向の位置を一定とする爪載置部を有することを特徴とする請求項１に記載の描画装置。
3. 前記撮影装置の前記光軸は、前記撮像装置が有する撮影レンズの光軸であり、
   前記撮影位置において、前記光軸が前記指押え部の下面の面方向に実質的に直交する方向にあって、前記光軸が前記爪の根元部分に位置するように配置されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の描画装置。
4. 前記撮影装置及び前記指固定機構の少なくとも一部の少なくともいずれか一方は、前記指押さえ部の下面の面方向に沿って移動可能に構成されており、
   前記撮影装置又は前記指固定機構の少なくともいずれか一方が他方に対して相対的に移動することにより、前記撮影を行うときに、前記撮影装置が前記撮影位置に配置されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の描画装置。
5. 前記爪画像に基づいて、前記爪の領域情報を含む爪情報を取得する爪情報検出部と、
   前記爪情報に基づいて特定される前記爪の領域内に描画を施す描画機構と、
   を備えることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の描画装置。
6. 前記描画機構は、前記描画を施す描画ヘッドと、前記描画ヘッドを移動させるヘッド移動機構と、を備え、
   前記撮影装置は、前記ヘッド移動機構により、前記光軸が前記指押え部の下面の面方向に実質的に直交する方向に向いている状態で前記描画ヘッドと一体に移動可能に構成されていることを特徴とする請求項５に記載の描画装置。
7. 前記ヘッド移動機構は、前記撮影を行うときに、前記撮影装置を前記撮影位置に配置させるように前記描画ヘッドを移動させることを特徴とする請求項６に記載の描画装置。
8. 前記指固定機構の少なくとも一部は、前記指押さえ部の下面の面方向に沿って移動可能に構成されており、
   前記指固定機構の移動をガイドするガイド部と、前記指固定機構を任意の位置で係止可能な係止部と、をさらに備えていることを特徴とする請求項４から請求項７のいずれか一項に記載の描画装置。
9. 描画装置の制御方法であって、
   前記描画装置は、指押さえ部を有し、描画対象である爪を有する指の前記爪がある側の前記爪がない領域が前記指押さえ部の下面に接触した状態で前記指を固定する指固定機構と、前記爪を撮影する撮影装置と、を備え、
   前記制御方法は、
   前記撮影装置が前記指固定機構に固定されている前記指の前記爪を撮影して、爪画像を取得するときに、前記撮影装置を、前記撮影装置の光軸が前記爪の根元部分に位置する撮影位置に配置する配置工程を含むことを特徴とする描画装置の制御方法。
10. 前記撮影装置の前記光軸は、前記撮像装置が有する撮影レンズの光軸であり、
    前記配置工程における前記撮影位置において、前記撮影装置は、前記光軸が前記指押え部の下面の面方向に実質的に直交する方向にあって、前記光軸が前記爪の根元部分に位置するように配置されることを特徴とする請求項９に記載の描画装置の制御方法。
11. 前記撮影装置及び前記指固定機構の少なくとも一部の少なくともいずれか一方は、前記指押さえ部の下面の面方向に沿って移動可能に構成されており、
    前記配置工程において、前記撮影装置又は前記指固定機構の少なくともいずれか一方を他方に対して相対的に移動させることにより、前記撮影装置を前記撮影位置することを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の描画装置の制御方法。
12. 前記描画装置は、前記爪に描画を施す描画機構を備え、
    前記爪画像に基づいて、前記爪の領域情報を含む爪情報を取得する爪情報検出工程と、
    前記爪情報に基づいて特定される前記爪の領域内に、前記描画機構により前記描画を施す描画工程と、
    を含むことを特徴とする請求項９から請求項１１のいずれか一項に記載の描画装置の制御方法。

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