JP6428415B2 - 描画装置及び爪形状検出方法 - Google Patents

Description

本発明は、描画装置及び描画装置を用いた爪形状検出方法に関するものである。

従来、爪にネイルデザインを描画する描画装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
このような装置を用いれば、ネイルサロン等を利用しなくても手軽にネイルデザインを楽しむことができる。

特表２００３−５３４０８３号公報

しかしながら、このネイルプリント用の描画装置の描画対象である爪は、幅方向の両端部に行くほど高さが低く傾斜が大きくなる湾曲形状となっている。
このため、この湾曲形状を考慮せずに爪にデザイン画像を描画すると、デザインが歪んでしまい、美しい仕上がりとならない。

爪に歪みのない画像を描画するためには描画データに、爪の湾曲形状に合わせるように曲面補正を施す必要があるが、爪の湾曲形状における湾曲の程度は人により様々である。
このため、一律に補正値を定めて補正することはできず、ユーザの爪ごとの湾曲形状の湾曲の程度に応じた補正を行う必要がある。

対象物の湾曲形状を求める手法としては、対象物の表面にラインレーザ光を照射し、ラインレーザ光によって対象物の表面に形成されたラインを斜め方向から撮影して、この画像に基づいて対象物の３次元形状（高さ方向の形状の変化や湾曲形状）を取得する光切断法が知られている。

しかし、対象物が爪である場合、爪の表面状態等によっては、爪の表面でレーザ光が乱反射したり、光が拡散したりして、ラインレーザ光により爪の表面に形成されるラインがぼやけてしまうことがあり、その場合、爪の湾曲形状を正確に計測することができない。
また、このような光切断法を用いる場合には、描画装置内にラインレーザ光を照射する照射ユニットを搭載する必要が生じるため、装置が大型化したり、重量が増加したりする。また、この照射ユニットは、従来、描画装置に備えられていなかった機構であるから、照射ユニットの搭載によるコストアップも避けられない。

本発明の課題は、特別な機構を設けることなく、簡易かつ安価な構成で爪の湾曲形状の正確な検出を行うことができる描画装置及び描画装置を用いた爪形状検出方法を提供することである。

前記課題を解決するために、本発明の描画装置は、
爪に描画を施す少なくとも一つの描画用具を有する描画部と、
前記描画部を制御して、描画用具により、前記爪の上に、撮影可能な爪形状検出用の図形を描画させる描画制御部と、
前記図形を撮影した画像における、前記爪の幅方向に沿った前記図形の形状に基づいて、前記爪の前記幅方向の形状を検出する爪形状検出部と、
を備えていることを特徴としている。

本発明によれば、特別な機構を設けることなく、簡易かつ安価な構成で爪の湾曲形状の正確な検出を行うことができる。

本実施形態における描画装置の正面図である。 図１に示す描画装置の一部を断面にして内部構成を示した側断面図である。 指固定部及びその周辺の構成を模式的に示した要部断面図である。 爪の表面に爪形状検出用のラインを描画した状態を示した平面図である。 図４に示すラインを含む爪をカメラで撮影して得た指画像の一例を示した図である。 本実施形態に係る描画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爪形状検出処理を示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照して、本発明に係る描画装置及び描画装置を用いた爪形状検出方法の実施形態の一例を詳細に説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。
また、以下の実施形態では、描画装置は手の指の爪を描画対象として、これに描画するものとして説明するが、本発明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。

図１は、描画装置の正面図であり、図２は図１に示す描画装置の一部を断面にして内部構造を示した側面図である。
図１及び図２に示すように、この描画装置１は、描画ヘッド４１とペン等の筆記具７１とを備えるハイブリッド方式のネイルプリント装置であり、ケース本体２と、このケース本体２に収容される装置本体１０と、を備えている。なお、図１及び図２において、ケース本体を二点鎖線で示している。

ケース本体２の前面上部の一端には、後述する描画部４０の筆記具７１を交換するために開閉可能に構成された筆記具交換用蓋部２３が設けられている。筆記具交換用蓋部２３は、例えばヒンジ等を介して、図２に示すように閉状態から開状態まで回動自在となっている。
さらに、ケース本体２の一側面（本実施形態では、図１において左側面）であって後述する筆記具慣書部６１に対応する位置には、筆記具慣書部６１に載置される被描画媒体（図示せず）を入れ替え可能な媒体挿出口２４が形成されている。

ケース本体２の上面（天板）には操作部２５（図６参照）が設置されている。
操作部２５は、ユーザが各種入力を行う入力部である。
操作部２５には、例えば、描画装置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図示しない操作釦が配置されている。

また、ケース本体２の上面（天板）のほぼ中央部には表示部２６が設置されている。
表示部２６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、この表示部２６には、例えば、印刷指Ｕ１を撮影して得た指画像（爪Ｔの画像を含む印刷指Ｕ１の画像）、この指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、表示部２６の表面に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、例えば、指先等でタッチパネル表面にタッチすることにより各種選択や指示を行うことができる。指以外でも例えばスタイラスペンや、先の尖った棒状の筆記具等によって表示部２６の表面をタッチするタッチ操作によっても各種の入力を行うことができるように構成される。

装置本体１０は、ほぼ箱状に形成され、ケース本体２の内部下方に設置された下部機枠１１と、この下部機枠１１の上方で且つケース本体２の内部上方に設置されている上部機枠１２と、を備えている。

まず、下部機枠１１について説明する。
下部機枠１１は、背面板１１１、底板１１２、左右一対の側板１１３ａ，１１３ｂ、Ｘ方向移動ステージ収容部１１４、Ｙ方向移動ステージ収容部１１５及び隔壁１１６を有する。
側板１１３ａ，１１３ｂの下端部は、底板１１２の左右両端部にそれぞれ連結され、側板１１３ａ，１１３ｂが底板１１２に対して立てられた状態に設けられている。
図２に示すように、背面板１１１の下部は、前方（指挿入方向手前側）に向かって２段に窪むように形成されている。背面板１１１の下端部は底板１１２の前端部に連結されており、背面板１１１は、底板１１２と側板１１３ａ，１１３ｂによって囲われた領域を前後に区切っている。
この窪んだ背面板１１１の後ろ側に形成される空間がＸ方向移動ステージ収容部１１４、Ｙ方向移動ステージ収容部１１５（図２参照）となっている。Ｘ方向移動ステージ収容部１１４内には、描画部４０（図２参照）が前方（指挿入方向手前側）に移動した際に描画部４０のＸ方向移動ステージ４５が収容される。また、Ｙ方向移動ステージ収容部１１５内には、描画部４０のＹ方向移動ステージ４７が配置されている。
また、隔壁１１６は、下部機枠１１の内部前方側の空間（背面板１１１、底板１１２及び側板１１３ａ，１１３ｂによって囲われた指挿入方向手前側の空間）を上下に区切るように下部機枠１１の内側に設けられている。隔壁１１６はほぼ水平に設けられ、隔壁１１６の左右両端部が側板１１３ａ，１１３ｂにそれぞれ連結され、隔壁１１６の後端部が背面板１１１に連結されている。

この下部機枠１１には、指固定部３０が一体的に設けられている。
図３を参照して、指固定部３０について説明する。
図３は指固定部３０及びその周辺の構成を模式的に示した要部断面図である。

指固定部３０は、描画対象である、描画を施す爪Ｔに対応する指（以下、これを「印刷指Ｕ１」という。）を受け入れる指受入部３１と、描画対象でない、この印刷指Ｕ１以外の指（以下、これを「非印刷指Ｕ２」という。）を退避させる指退避部３２と、から構成されている。
指受入部３１は、隔壁１１６の上側であって下部機枠１１の幅方向のほぼ中央部に配置されている。また、隔壁１１６によって下部機枠１１の下側に区分けられた空間が指退避部３２を構成している。
例えば、薬指の爪Ｔに描画を施す場合には、図３に示すように、指受入部３１に印刷指Ｕ１としての薬指を挿入し、非印刷指Ｕ２であるその他の４指（親指、人差し指、中指、小指）を指退避部３２に挿入する。
指受入部３１は、下部機枠１１の前面側（印刷指挿入方向の手前側）に開口しており、下側が隔壁１１６の一部を構成する指載置部１１６ａ、両側が仕切り３１ａ、奥側が仕切り３１ｃによって区画されている。指載置部１１６ａは、載置面（ＸＹ平面）を有し、描画を施す爪Ｔの指（印刷指Ｕ１）を載置面上に載置するものである。
また、指受入部３１の上側は天井部３１ｄによって区画されている。天井部３１ｄには、指受入部３１に挿入された印刷指Ｕ１の爪Ｔを露出させるための窓３１ｅが形成されている。

指載置部１１６ａの載置面上には、指受入部３１内に挿入された印刷指Ｕ１を下側から保持する指保持部３３が配置されている。指保持部３３は、図示しない機構により昇降可能に構成されていてもよい。この場合には、印刷指Ｕ１を指受入部３１内に挿入したり、指受入部３１内から取り出したりする際には、指保持部３３が印刷指Ｕ１の出し入れの支障とならない高さまで下降し、印刷指Ｕ１を固定する際には、印刷指Ｕ１の上面が天井部３１ｄの下面に突き当たる位置まで印刷指Ｕ１を押し上げるように指保持部３３が上昇するようにする。
また、指受入部３１内には、仕切り３１ｃから突出する爪乗せ台３４が設けられており、印刷指Ｕ１が指保持部３３によって押し上げられた状態において、爪Ｔの先端部分が爪乗せ台３４の上に乗るようになっている。これにより、爪Ｔの高さ方向における位置が固定される。
なお、指保持部３３、爪乗せ台３４は描画装置に必須の構成ではなく、これを備えない装置でもよい。

また、隔壁１１６の上面であって下部機枠１１の前面側の両側部には、下部機枠１１の前面側を塞ぐ前壁３１ｆ（図１参照）が立設されている。また、隔壁１１６の上面には、この前壁３１ｆの中央部寄りの端部から前記指受入部３１に向けて狭窄し、印刷指Ｕ１を指受入部３１内に案内する一対のガイド壁３１ｇが立設されている。
ユーザは指受入部３１に挿入した印刷指Ｕ１と指退避部３２に挿入した非印刷指Ｕ２との間に隔壁１１６を挟むことができる。そのため、指受入部３１内に挿入された印刷指Ｕ１が安定して固定される。
なお、本実施形態では、隔壁１１６の前端部に下方向に張り出した突出部１１６ｂが形成されている。突出部１１６ｂは、手前側に向かうにつれてその厚さが漸減し、奥側に向かうにつれて漸増するテーパー部となっていてもよいし、突出部１１６ｂの厚さが、隔壁１１６の奥側の窪みに対して全体が厚い構造になっていてもよい。隔壁１１６の前端部に突出部１１６ｂが形成されていることにより、非印刷指Ｕ２が指退避部３２に挿入された際、描画済みの指の爪Ｔと隔壁１１６との間に空間が確保され、爪Ｔが隔壁１１６の下面に接触して装置側にインクが付着したり、爪Ｔに描画された絵柄が擦れて損なわれたりするのを防止することができる。

隔壁１１６の上面であって、指受入部３１の横（ケース本体２の媒体挿出口２４に対応する位置であり、本実施形態では、図１において左側）の領域は、非描画時に、描画ヘッド４１及び筆記具７１が待機しているホームエリアとなっている。
このホームエリアには、筆記具慣書部６１、筆記具キャップ６２及びヘッドキャップ機構４３が設けられている。

筆記具慣書部６１は、後述する筆記具７１の慣らし書きをするためのものであり、筆記具７１による描画可能範囲内に配置されている。
筆記具慣書部６１は、平板状の部分であり、前述のケース本体２の媒体挿出口２４から挿入された図示しない被描画媒体が載置されるようになっている。
筆記具慣書部６１に載置される被描画媒体は、ペン先７１２を慣らすことができるものであればよく、例えば紙片である。
なお、筆記具慣書部６１は、印刷指Ｕ１が指受入部３１に挿入された際の爪Ｔの高さとほぼ同じとなる高さに設けられていることが好ましい。

筆記具慣書部６１は、ペン先７１２が乾いていたりインクの乗りが悪い等により書き始めがかすれたりするのを防止するために、爪Ｔに画像データによる描画を開始する前に被描画媒体の上に筆記具７１を下ろして「○」や「∞」等の所定の図形を描画して慣らし書きを行い、ペン先７１２の状態を良好にするためのものである。慣らし書きを行う際に描画する所定の図形は特に限定されないが、インクを無駄に使いすぎないよう、「○」や「∞」等の単純な図形であることが好ましい。この慣らし書きにおいては、筆記具慣書部６１の範囲内で、慣らし書きを行う度に「○」や「∞」等の図形を描画する位置を少しずつずらしながら書くようにすることが好ましい。なお、被描画媒体のほぼ全面に書いてしまったときには、表示部２６に「紙を交換して下さい」等の被描画媒体の交換を促す表示画面を表示させるようにする。この場合、ユーザが媒体挿出口２４から被描画媒体を取り出して新しいものと交換することにより新しい被描画媒体に慣らし書きができる状態となる。もし、被描画媒体がロール紙である場合は、描画スペースが無くなったときには、ロール紙から被描画媒体を繰り出し、新しい描画面に慣らし書きを行えるようにする。

筆記具キャップ６２は、描画部４０に筆記具７１を装着後であって描画を行っていないとき（非描画時）に、筆記具７１（特に筆記具７１のペン先７１２）が収容されるものであり、例えばゴム等で形成されている。
本実施形態では、筆記具キャップ６２が筆記具慣書部６１の前方（指挿入方向の手前側）に設置されている。筆記具キャップ６２は、描画部４０に装着される筆記具７１に対応する数（本実施形態では４つ）だけ設けられている。
非描画時には、筆記具７１を筆記具キャップ６２の真上に筆記具７１を移動させた後、後述するソレノイド７４２によって筆記具７１を下降させ、ペン先７１２を筆記具キャップ６２内に収容する。これにより、非描画時におけるペン先７１２の乾燥を防止できるようになっている。なお、筆記具キャップ６２の形状等は図示例に限定されず、例えば、描画部４０に装着される全ての筆記具７１のペン先７１２を受け入れることのできる長尺な溝状の筆記具キャップ等であってもよい。
なお、本実施形態では、このように、筆記具キャップ６２が筆記具慣書部６１の傍に設けられているので、描画を開始するときには、筆記具７１を上昇させてすぐ傍の筆記具慣書部６１で慣らし書きを行い、描画を開始することができる。このため、筆記具７１の移動等にかかる時間を最小限に抑えることができ、迅速な描画動作を行うことができる。

また、ヘッドキャップ機構４３は、非描画時に描画ヘッド４１の吐出面を覆うものである。ヘッドキャップ機構４３は、隔壁１１６の上であって、筆記具７１が筆記具キャップ６２内に収容されている際に描画ヘッド４１が配置される位置に対応する位置に配置されている。
ヘッドキャップ機構４３を設けて、非描画時に描画ヘッド４１の吐出面を覆うことにより、非描画時における描画ヘッド４１の乾燥を防ぐことができる。

描画部４０は、複数種類のインクを用いて、選択されたデザイン画像の画像データに基づき爪Ｔに描画を施すものであり、本実施形態では描画用具である描画ヘッド４１及び筆記具７１を備える筆記具ユニット７２が搭載されたキャリッジ４２を備えている。
キャリッジ４２は、キャリッジ支持部材４４に取り付けられており、これにより、描画ヘッド４１及び筆記具ユニット７２は、キャリッジ４２を介してキャリッジ支持部材４４に支持されている。
描画部４０は、キャリッジ４２及びこれを支持するキャリッジ支持部材４４の他、キャリッジ４２をＸ方向（図１におけるＸ方向、描画装置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、キャリッジ４２をＹ方向（図２におけるＹ方向、描画装置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等を備えて構成されている。

描画ヘッド４１は、液状材料であるインクを描画対象面である爪Ｔの表面に噴射塗布して、この爪Ｔの表面に描画を施すインクジェット方式の描画用具である。なお、描画ヘッド４１がインクを噴射塗布する構成、方式は特に限定されない。
本実施形態の描画ヘッド４１は、インクタンクが一体化された一体型のカートリッジであり、内部には、個別に仕切られた複数のインク室（インク収容部、図示せず）が設けられ、各インク室内には、例えば、液状材料としてＣ，Ｍ，Ｙ３色のインクがそれぞれ充填されている。なお、インク（液状材料）の種類や数はここに例示したものに限定されない。
描画ヘッド４１の下側面（描画ヘッド４１をキャリッジ４２に装着した際に指載置部１１６ａに対向する面）には、インク室に充填されている各色のインクを吐出させる吐出口が形成された吐出面（図示せず）が設けられている。
描画ヘッド４１は、この吐出面の吐出口からインクを吐出させるためのインク吐出部４１１を備えている。インク吐出部４１１は、例えばアクチュエータとしてのピエゾ素子（図示せず）等で構成されている。
キャリッジ４２には、描画ヘッド４１を駆動させるヘッドドライブ回路基板（図示せず）が設けられており、キャリッジ４２に描画ヘッド４１を装着した際に描画ヘッド４１側のコネクタ（図示せず）がヘッドドライブ回路基板と接続され、ヘッドドライブ回路基板を介してインク吐出部４１１が制御装置８０と電気的に接続される。これにより、後述する描画制御部８１５の制御にしたがって、インク吐出部４１１を構成するピエゾ素子に駆動電圧が印加され、電圧の印加によってピエゾ素子が変形又は振動することで図示しないインク流路が圧縮されて吐出面の吐出口からインクが吐出されるようになっている。

筆記具ユニット７２は、印刷指Ｕ１の爪Ｔに描画を施す描画用具である筆記具７１を少なくとも一つ備えている。筆記具７１は筆記具保持部７３に保持されている。
本実施形態において、筆記具ユニット７２は、それぞれ１本ずつ筆記具７１を保持する筆記具保持部７３（後述）を４つ備えている。なお、筆記具保持部７３の数・形状等は図示例に限定されない。
筆記具７１は、前述の筆記具交換用蓋部２３を開けて適宜交換することが可能である。なお、筆記具７１は、全ての筆記具保持部７３に装着されていてもよいし、４つの筆記具保持部７３のうちの一部のみに装着されていてもよい。

描画用具である筆記具７１は、爪Ｔの表面に液状材料であるインクを塗布して描画を施すものである。
各筆記具保持部７３に保持される筆記具（描画用具）７１は、ペン軸部７１１の先端側にペン先７１２が設けられたものである。ペン軸部７１１の内部は、各種インクを収容するインク収容部となっている。ペン軸部７１１の内部に収容されるインクは、粘度や色材の粒径（粒子の大きさ）等は特に限定されず、例えば、金銀のラメ入りのインクや白色のインク、ＵＶ硬化型のインクやジェルネイル、アンダーコート用、トップコート用やマニキュア等も用いることができる。

また、本実施形態では、筆記具７１のうちの少なくとも１つは、爪Ｔの表面に爪形状検出用の１本の直線状のラインＬａ（図４参照）を描くライン描画用の筆記具７１となっており、当該筆記具７１のペン軸部７１１の内部には、爪Ｔや指の皮膚の色等と明らかに区別することのできる色のライン描画用のインクが収容されている。このラインＬａは、本発明の爪形状検出用の図形である。
このライン描画用のインクの色は、爪Ｔ等と区別できる色であればよく特に限定されないが、例えば、ＨＳＶ色空間（HSV model、すなわち、彩度(Saturation・Chroma)、明度(Value・Lightness・Brightness)の三つの成分からなる色空間。）等において、爪の色や肌色からできるだけ離れた位置に位置付けられている色が好ましく、例えば、青色や緑色である。
なお、後述する爪形状検出部８１２ｂによる検出を高精度に行うためには、ラインＬａは細い方が好ましいため、ライン描画用の筆記具７１は、できるだけ細い線を描くことのできる比較的細いペン先７１２を有しているものが好ましい。

筆記具７１は、例えばペン先７１２を爪Ｔの表面に押し当てることでペン軸部７１１内に収容されているインクが染み出して描画する、ペン先７１２がボールペンタイプとなったペンである。なお、筆記具７１は、ボールペンタイプのものに限定されず、例えばフェルト状のペン先にインクを染み込ませて描画するサインペンタイプや、束ねた毛にインクを染み込ませて描画する筆ペンタイプのもの等であってもよい。また、ペン先７１２の太さも各種のものを用意することができる。
各筆記具保持部７３に保持される筆記具７１は、同じタイプのペン先７１２を有するペンでもよいし、異なるタイプのペン先７１２を有する筆記具であってもよい。

なお、本実施形態では、筆記具７１を保持する筆記具保持部７３が装置の幅方向（左右方向、図１におけるＸ方向）に４つ並んでいるため、ペン先７１２の位置がＸ方向（装置の左右方向）にずれているが、このずれは描画動作における１ステップの整数倍になっており、描画に使われる筆記具７１に応じて当該ずれている分のステップ数だけ補正して描画を行うため、４つの筆記具７１は、同じ位置に描画を行うことができるようになっている。

各筆記具保持部７３には、筆記具７１を載置面に対してほぼ垂直に保持する筒状部である筆記具ホルダ７３１が設けられている。筆記具ホルダ７３１は、筆記具７１をほぼ垂直に保持した状態でばね７４１とソレノイド７４２との協働によって筆記具７１を上下移動させるようになっている。具体的には、ソレノイド７４２が駆動されている状態ではばね７４１の付勢力に抗して筆記具７１が降下して、描画対象である爪Ｔの表面や被描画媒体と接触可能な描画状態となる。また、ソレノイド７４２が開放された状態では、ばね７４１の付勢力によって筆記具７１が上昇し、爪Ｔの表面や被描画媒体と接触しない非描画状態となる。
なお、本実施形態では、筆記具７１を上下させるためのアクチュエータとしてソレノイド７４２を用いているが、筆記具７１を上下させるためのアクチュエータは、ソレノイド７４２に限定されない。筆記具７１は軽量であるため、ソレノイドの他、各種小型の駆動装置により筆記具７１を上下させるためのアクチュエータを構成することができる。

キャリッジ４２を支持するキャリッジ支持部材４４は、Ｘ方向移動ステージ４５に取り付けられたＸ方向移動部４５１に固定されている。Ｘ方向移動部４５１は、Ｘ方向移動モータ４６の駆動によりＸ方向移動ステージ４５上を図示しないガイドに沿ってＸ方向に移動するようになっており、これにより、キャリッジ４２がＸ方向（図１におけるＸ方向、描画装置１の左右方向）に移動するようになっている。
また、Ｘ方向移動ステージ４５は、Ｙ方向移動ステージ４７のＹ方向移動部４７１に固定されている。Ｙ方向移動部４７１は、Ｙ方向移動モータ４８の駆動によりＹ方向移動ステージ４７上を図示しないガイドに沿ってＹ方向に移動するようになっており、これにより、キャリッジ４２がＹ方向（図２におけるＹ方向、描画装置１の前後方向）に移動するようになっている。
なお、本実施形態において、Ｘ方向移動ステージ４５及びＹ方向移動ステージ４７は、Ｘ方向移動モータ４６、Ｙ方向移動モータ４８と、図示しないボールネジ及びガイドとを組み合わせることで構成されている。本実施形態のＸ方向移動モータ４６及びＹ方向移動モータ４８としては、１パルス送られるごとに所定量ずつ移動するステップモータが適用される。
本実施形態では、Ｘ方向移動モータ４６及びＹ方向移動モータ４８等により、爪Ｔに描画を施す筆記具７１を備えるキャリッジ４２をＸ方向及びＹ方向に駆動するキャリッジ移動部４９（図６参照）が構成されている。

描画部４０における描画ヘッド４１のインク吐出部４１１、筆記具７１を上下移動させるためのソレノイド７４２、Ｘ方向移動モータ４６、Ｙ方向移動モータ４８は、後述する制御装置８０の描画制御部８１５（図６参照）に接続され、該描画制御部８１５によって制御されるようになっている。

図１及び図２に示すように、撮影部５０は、上部機枠１２に設けられている。
すなわち、上部機枠１２には基板１３が設置されており、この基板１３における左右方向（すなわち図１におけるＸ方向）の中央部であって、前後方向（すなわち図２におけるＹ方向）における装置奥側（すなわち図２における左側）の下面には、撮像装置としてのカメラ５１が設置されている。カメラ５１は、例えば２００万画素程度以上の画素を有するものであることが好ましい。

カメラ５１は、指受入部３１内に挿入されている印刷指Ｕ１の爪Ｔを撮影して、指画像（爪Ｔの画像を含む印刷指Ｕ１の画像）を得るものである。
また、本実施形態では、カメラ５１は、筆記具７１によって爪Ｔの表面に、爪Ｔの幅方向に沿って直線状に描画されたラインＬａ（図４参照）を、爪Ｔの幅方向に対して直交する方向で、斜め上方向から撮影するように配置されていて、ラインＬａに対応するライン画像Ｌｂ（図５参照）を取得するライン撮影部としても機能する。
このため、カメラ５１は、装置奥側から指受入部３１に向かって傾けて配置されており、指受入部３１に挿入されている印刷指Ｕ１の爪Ｔを、爪Ｔの真上よりも指の延在方向にずれた斜め上方向（本実施形態では、爪先方向の斜め上方）から撮影するようになっている。
具体的には、カメラ５１は、図３に示すように、カメラ５１（カメラ５１の図示しないレンズ）の光軸が指載置部１１６ａの載置面に対して垂直で、爪Ｔの幅方向に対して直交する、指受入部３１に対する印刷指Ｕ１の挿入方向に沿った仮想垂直面において、載置面の延在方向に対してほぼ４５度程度の傾斜角度を有する向きに配置されている。なお、カメラ５１の位置や傾斜角度は、爪Ｔ全体を撮影可能であってラインＬａをある程度の角度をもって斜め上方から撮影可能であればよく、図示例に限定されない。
後述するように、本実施形態においては、爪形状検出部８１２ｂが、カメラ５１によって取得された指画像から爪Ｔの輪郭の形状を検出する他、取得したライン画像Ｌｂの形状と傾斜角度の値とに基づいて三角測量の原理により爪Ｔの表面の幅方向の形状を検出するようになっている。このため、爪Ｔの真上や真横からではなく、ある程度の角度（例えば３０度から７０度程度）をもって指の延在方向にずれた位置から爪Ｔを撮影できるようにカメラ５１を配置することが好ましい。

また、基板１３には、白色ＬＥＤ等の照明灯（照明装置）５２が設置されている。照明灯５２は、カメラ５１による撮影の際に、印刷指Ｕ１の爪Ｔを照明するものである。照明灯５２は、図３等に示すように、爪Ｔの真上かその近傍に配置されることが好ましい。
撮影部５０は、このカメラ５１及び照明灯５２を備えて構成されている。
この撮影部５０は、後述する制御装置８０の撮影制御部８１１（図６参照）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。
撮影部５０によって撮影された画像の画像データは、後述する記憶部８２の爪画像記憶領域８２１に記憶される。

また、制御装置８０は、例えば上部機枠１２に配置された基板１３等に設置されている。
図４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６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、描画装置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ＲＯＭには、指画像から爪Ｔの輪郭の形状や位置、爪Ｔの湾曲形状に関わる曲率や端部傾斜角度等の爪情報を検出するための爪情報検出プログラム、描画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、描画装置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、撮影部５０によって取得されたユーザの印刷指Ｕ１の爪Ｔの画像（爪Ｔの画像を含む指画像）を記憶する爪画像記憶領域８２１、爪情報検出部８１２によって検出された爪情報が記憶される爪情報記憶領域８２２、爪Ｔに描画されるデザイン画像の画像データを記憶するデザイン記憶領域８２３等が設けられている。
なお、爪情報記憶領域８２２には、ユーザ及び指の種類を識別可能な情報と、各指の爪Ｔについて得られた爪情報とが、それぞれ対応付けられて記憶されている。

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、表示制御部８１４及び描画制御部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、表示制御部８１４及び描画制御部８１５等としての機能は、制御部８１のＣＰＵと記憶部８２のＲＯＭ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、撮影部５０のカメラ５１及び照明灯５２を制御してカメラ５１により、指受入部３１に挿入された印刷指Ｕ１の爪Ｔの画像を撮影させるものである。
本実施形態において、撮影制御部８１１は、撮影部５０のカメラ５１及び照明灯５２を制御して、印刷指Ｕ１の爪Ｔについて撮影を行い、爪Ｔの画像を取得する。
また、撮影制御部８１１は、ライン撮影部である撮影部５０のカメラ５１及び照明灯５２を制御して、描画部４０の筆記具７１によって、爪Ｔの表面に、爪Ｔの幅方向に沿って直線状に爪形状検出用のラインＬａが描画された爪Ｔを斜め方向から撮影させ、ラインＬａに対応するライン画像Ｌｂを含む爪Ｔの画像を取得させる。

爪情報検出部８１２は、カメラ５１によって撮影された印刷指Ｕ１の爪Ｔの画像に基づいて、印刷指Ｕ１の爪Ｔについての爪情報を検出するものである。
本実施形態において、爪情報検出部８１２は、爪領域検出部８１２ａと爪形状検出部８１２ｂとを含んでいる。
ここで、爪情報とは、爪Ｔの輪郭の形状及び大きさ、爪Ｔの位置（水平位置）、爪Ｔの湾曲形状に関わる曲率や端部傾斜角度、後述する分類された湾曲パターンの情報等を含んでおり、爪領域検出部８１２ａは、爪Ｔの輪郭を検出し、爪Ｔの輪郭がなす領域の全体を爪領域として検出する。爪領域検出部８１２ａによって検出された爪領域が描画部４０により描画が施される描画領域となる。爪形状検出部８１２ｂは、爪Ｔの幅方向の表面の形状を爪Ｔの湾曲形状として検出する。

ここで、爪情報検出部８１２による爪情報の検出について具体的に説明する。
爪領域検出部８１２ａは、例えば、カメラ５１により取得された印刷指Ｕ１の爪Ｔの爪画像を含む指画像から爪Ｔとそれ以外の指部分との色の違い等に基づいて爪Ｔの輪郭（形状や大きさ）、位置を検出し、この輪郭をｘ，ｙ座標等で表される情報として取得する。このとき、カメラ５１は爪Ｔを斜め上方から撮影しているため、撮影によって取得される指画像には、カメラ５１の爪Ｔに対する傾斜角度に応じた変形が生じている。このため、爪領域検出部８１２ａは、この変形を補正して、正しい形状の指画像を取得するように構成されている。なお、爪領域検出部８１２ａが爪Ｔの輪郭（形状等）を検出する手法は特に限定されず、ここに挙げたものに限られない。

また、爪形状検出部８１２ｂは、カメラ５１によって撮影された爪形状検出用のラインＬａの画像（すなわち、ライン画像Ｌｂ）を含む指画像（爪Ｔの画像を含む印刷指Ｕ１の画像）におけるライン画像Ｌｂの形状に基づいて、爪Ｔの表面の、ラインＬａが描画された領域の幅方向の形状を爪Ｔの湾曲形状として検出する。
本実施形態では、爪形状検出部８１２ｂは、まず、爪Ｔや指部分との色の違い等に基づいて指画像からライン画像Ｌｂを検出する。そして、このライン画像Ｌｂの形状に基づき、三角測量の原理により、爪の湾曲形状を検出する。
すなわち、カメラ５１の位置及び傾斜角度は装置側で予め設定されていてその設定値は既知であり、筆記具７１によって描画されたラインＬａの位置も後述の描画制御部８１５によりその値が認識されている。図４に示すように、爪Ｔの表面に、爪Ｔの幅方向に沿って直線状にラインＬａが描かれた爪Ｔを、ラインＬａの真上よりも指の延在方向にずれた斜め上方向から撮影すると、図５に示すような、ラインＬａが爪Ｔの湾曲形状に従って湾曲した弧状のライン画像Ｌｂを含む指画像（爪Ｔの画像を含む印刷指Ｕ１の画像）が撮影される。爪形状検出部８１２ｂは、このライン画像Ｌｂの形状に基づいて、爪ＴのラインＬａが描画されている領域の実際の高さ位置の爪Ｔの幅方向に沿った変化（すなわち、ラインＬａが引かれている部分についての任意の基準位置から爪Ｔの表面までの距離の、爪Ｔの幅方向に沿った変化）を算出し、これにより爪Ｔの幅方向の湾曲形状を検出する。
なお、ライン画像Ｌｂにある程度の幅がある場合（すなわち、ラインＬａが比較的太い場合）には、爪曲率検出部８１２ｂは、ライン画像Ｌｂの幅方向の中心位置を抽出して、この中心位置を用いて爪Ｔの湾曲形状の検出を行う。
また、本発明の爪形状検出用の図形であるラインＬａは１本の直線状に形成されているとしたが、これに限るものではなく、例えば、爪Ｔの幅方向に沿った一辺が直線状の形状になっていて、他の部分は曲線等の任意の形状になっていてもよい。この場合には、この直線状になっている一辺の部分を使用して、爪Ｔの湾曲形状の検出を行うことができる。更には、一辺が直線状の形状でなく、曲線や折れ線等の予め設定された形状になっていてもよい。この場合にも、この予め設定された形状になっている一辺の部分を使用して、爪Ｔの湾曲形状の検出を行うことができる。
なお、爪形状検出部８１２ｂが爪Ｔの爪高さや爪の湾曲形状を検出する手法は、このライン画像Ｌｂに基づくものであれば、ここに示したものに限定されない。

本実施形態では、爪形状検出部８１２ｂは、例えば、ライン画像Ｌｂの形状に基づいて検出した爪Ｔの湾曲形状の曲率の値に基づき、爪Ｔの湾曲形状における湾曲の程度を予め設定されている複数の湾曲パターンの何れかに分類する。分類された湾曲パターンの情報は爪情報の一部として爪情報記憶領域８２２に記憶される。この湾曲の程度を例えば三段階の湾曲パターンに分類する場合には、曲率が最も小さい範囲のものを湾曲パターン１とし、曲率が最も大きい範囲のものを湾曲パターン３とし、曲率がこれらの中間の範囲のものを湾曲パターン２とする。
なお、爪形状検出部８１２ｂが爪Ｔの湾曲の程度を分類する手法は上記の方式に限定されるものではなく、例えば、ライン画像Ｌｂの形状に基づいて検出した爪Ｔの湾曲形状において、爪Ｔの幅方向の端部からｘ軸方向（爪Ｔの幅方向）に所定の長さＬxの位置でのｙ軸方向（高さ方向）の端部からの長さＬyを検出し、Ｌy/Ｌxの値を端部傾斜角度として検出し、この端部傾斜角度の値に基づいて爪Ｔの湾曲の程度を分類してもよい。また、ライン画像Ｌｂの形状に基づいて検出される爪Ｔの湾曲形状を示す曲線が二次関数に近似する場合に、最小二乗法によって爪Ｔの湾曲形状を示す曲線と近似する二次関数を求めて、この二次関数の係数に基づいて爪Ｔの湾曲の程度を分類してもよい。最小二乗法によって爪Ｔの湾曲形状と二次関数との近似を求める手法による場合には、検出誤差の影響を抑制することができ、検出結果のロバスト性が向上する。

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、描画部４０により印刷指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の形状等の爪情報に基づいてデザイン画像の画像データを縮小又は拡大する等による合せ込み処理（フィッティング処理）を行い、爪Ｔに、デザイン画像を描画するための描画データを生成する。

また、本実施形態の描画データ生成部８１３は、描画データを補正する描画データ補正部８１３ａを含んでいる。
描画データ補正部８１３ａは、爪形状検出部８１２ｂによる検出結果に基づいて爪Ｔに描画を施すための描画データを補正する。
上述のように、本実施形態では、爪形状検出部８１２ｂによって爪Ｔの湾曲の程度が予め設定された複数の湾曲パターン（例えば湾曲パターン１から湾曲パターン３）の何れかに分類される。
記憶部８２には、描画データを曲面補正するための各湾曲パターンに応じた補正値が記憶されており、描画データ補正部８１３ａは、爪Ｔの分類された湾曲パターンに応じた補正値にしたがって描画データを補正（曲面補正）する。

表示制御部８１４は、表示部２６を制御して表示部２６に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８１４は、例えばデザイン画像の選択画面やデザイン確認用のサムネイル画像、印刷指Ｕ１を撮影した指画像や指画像に含まれる爪画像（爪Ｔの画像）、各種の指示画面等を表示部２６に表示させるようになっている。

描画制御部８１５は、描画データ生成部８１３によって適宜曲面補正されて生成されたデザイン画像の描画データを描画部４０に出力し、爪Ｔに対してこの描画データにしたがった描画を施すように、描画部４０のキャリッジ移動部４９であるＸ方向移動モータ４６、Ｙ方向移動モータ４８、描画ヘッド４１のインク吐出部４１１、筆記具７１を上下させるソレノイド７４２の動作を制御する。
特に本実施形態では、描画制御部８１５は、爪情報検出部８１２によって検出された爪Ｔの輪郭がなす領域（爪領域）に基づいて、爪Ｔの幅方向（図１におけるｘ方向）を取得するとともに、爪領域における幅方向の長さが最大となる箇所を検出し、当該箇所又はその近傍に、ライン描画用のインクを収容する筆記具７１によって爪形状検出用のラインＬａ（図４参照）を描画させる。
なお、爪形状検出部８１２ｂによる検出を高精度に行うためには、ラインＬａは細い方が好ましく、描画制御部８１５は、筆記具７１ができるだけ細い線を描くように描画部４０の動作を制御する。

次に、本実施形態における描画装置１の動作及び描画装置１を用いた爪形状検出方法について説明する。
なお、この描画装置１による爪の湾曲形状の検出は、例えば、ユーザが描画装置１を購入した後に自らの爪情報を装置側に登録させるとき、あるいは、新規のユーザが自らの爪情報を装置側に登録させるときに行うものである。なお、爪曲率の検出は、そのユーザが描画装置１を使用する初回に１度だけ行うようにしてもよいし、ある程度期間が経過するごとに行うようにしてもよい。ここで、一旦登録されたユーザの同じ爪Ｔについて再度爪の湾曲形状の検出が行われた場合には、記憶部８２等に記憶されている爪情報が新たな検出結果によって上書きされるようにしてもよい。

図７は、本実施形態の爪形状検出方法の流れを示すフローチャートである。
図７に示すように、描画装置１を用いて爪の湾曲形状の検出を行う場合には、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。
次に、ユーザは、印刷指Ｕ１を指受入部３１に挿入し、非印刷指Ｕ２を指退避部３２に挿入して、印刷指Ｕ１を固定した上で、検出動作を開始させるスイッチを操作する。
スイッチから指示が入力されると、撮影制御部８１１が撮影部５０を制御して、照明灯５２により印刷指Ｕ１を照明しながらカメラ５１により印刷指Ｕ１を撮影させる。これにより、撮影制御部８１１は、指受入部３１に挿入された印刷指Ｕ１の指画像を取得する（ステップＳ１）。

次に、爪領域検出部８１２ａは、指画像に基づいて爪Ｔの輪郭（爪領域）を検出（算出）する（ステップＳ２）。
描画制御部８１５は、検出された爪領域に基づいて、爪Ｔの幅方向（ｘ方向）における最大幅となる箇所を検出する（ステップＳ３）。そして、当該箇所又はその近傍に、描画部４０によって爪形状検出用のラインＬａ（図４参照）を、爪Ｔの幅方向に沿って直線状に描画させる（ステップＳ４）。
具体的には、描画制御部８１５は、ライン描画用のインクを収容する筆記具７１のソレノイド７４２を駆動させて当該筆記具７１を描画可能状態とするとともに、キャリッジ移動部４９を動作させ、筆記具７１を載置面に対してほぼ垂直に保持した状態で、ＸＹ方向に適宜移動させて爪Ｔの幅方向に沿って、直線状にラインＬａの描画を行わせる。このとき、筆記具７１は自重により爪Ｔの表面に押し当てられ、爪Ｔの表面形状に追従して上下動しながら爪Ｔの幅方向に直線状のラインＬａを描画する。

爪ＴにラインＬａが描画された後、再度撮影制御部８１１が撮影部５０を制御して、照明灯５２により印刷指Ｕ１を照明しながらカメラ５１により印刷指Ｕ１を撮影させる。これにより、撮影制御部８１１は、爪Ｔに描かれたラインＬａに対応するライン画像Ｌｂを含む指画像を取得する（ステップＳ５）。
指画像が取得されると、爪形状検出部８１２ｂは、爪Ｔとの色の差異等に基づいて指画像からライン画像Ｌｂを検出する（ステップＳ６）。
そして、爪形状検出部８１２ｂは、このライン画像Ｌｂの形状に基づいて、当該爪Ｔの湾曲形状を検出する（ステップＳ７）。そして、爪形状検出部８１２ｂは、検出した当該爪Ｔの湾曲形状の湾曲の程度が予め設定されている複数の湾曲パターンのうちのどれと最も近似するかを判断し、最も近似する湾曲パターンに分類する（ステップＳ８）。

当該爪Ｔの湾曲形状の湾曲の程度についての湾曲パターンの分類が終了すると、制御部８１は、当該爪Ｔの湾曲パターンの情報をユーザ名及び当該爪Ｔがいずれの指（親指〜小指）のものかを示す指種情報と対応付けて、記憶部８２の爪情報記憶領域８２２に爪情報として記憶させる（ステップＳ９）。なお、爪情報記憶領域８２２には、分類された湾曲パターンの情報に加えて、ユーザ及び指の種類を識別可能な情報と、爪領域検出部８１２ａによって検出された爪の輪郭に関する情報等も併せて登録される。
他にも爪情報を登録すべき指がある場合には、まだ登録されていない指について上記の処理を繰り返す。
なお、爪情報の登録は、左右の指１０本すべてについて行ってもよいし、左右いずれかの指５本について登録を行い、当該ユーザの左右の指に共通の爪情報としてもよい。
爪の湾曲形状の検出処理が終了した後、ユーザは、指受入部３１から印刷指Ｕ１を取り出して爪Ｔに描画されたラインＬａを、溶剤（除光液等）を用いて除去する。

この後に描画装置１により印刷を行う場合には、ユーザは、電源スイッチを入れて制御装置８０を起動させた後、印刷指Ｕ１を指受入部３１に挿入し、非印刷指Ｕ２を指退避部３２に挿入して、印刷指Ｕ１を固定した上で、印刷スイッチを操作する。
印刷スイッチから指示が入力されると、印刷動作を開始する前に、まず撮影制御部８１１が撮影部５０を制御して、照明灯５２により印刷指Ｕ１を照明しながらカメラ５１により印刷指Ｕ１を撮影させ、指受入部３１に挿入された印刷指Ｕ１の指画像を取得する。

次に、爪領域検出部８１２ａは、指画像に基づいて爪Ｔの輪郭（爪領域）や爪Ｔの位置を検出（算出）し、爪情報を取得する。
また、表示制御部８１４は、表示部２６にデザイン選択画面を表示させる。ユーザは操作部２５を操作して、デザイン選択画面に表示された複数のデザイン画像の中から所望のデザイン画像を選択し、これにより、操作部２５から選択指示信号が出力されて爪Ｔに印刷すべきデザイン画像が選択される。

爪情報検出部８１２により爪情報が検出されると、描画データ生成部８１３は、これらの爪情報に基づいて、デザイン画像が爪領域にフィッティングされるようにデザイン画像の画像データを処理し、描画データを生成する。
このとき、描画データ補正部８１３ａは、当該爪Ｔに対応する湾曲パターンを爪情報記憶領域８２２から読み出し、描画データに適宜当該爪Ｔの湾曲パターンに応じた曲面補正を施す。
なお、当該爪Ｔについての湾曲パターンの読み出しは、爪情報検出部８１２によって検出された当該爪Ｔの輪郭と爪情報記憶領域８２２に記憶されている爪の輪郭情報とのマッチングによって自動的に行ってもよい。また、描画開始前に、ユーザが、操作部２５を操作してユーザ名及び描画する指の種類を入力し、この入力情報に基づいて描画データ補正部８１３ａが当該爪Ｔに対応する湾曲パターンを爪情報記憶領域８２２内の情報から読み出してもよい。

曲面補正された描画データが生成されると、描画制御部８１５は、当該描画データを描画部４０に出力し、描画部４０により爪Ｔに対してこの当該描画データにしたがったデザイン画像が描画される。
具体的には、描画制御部８１５は、描画データに基づいてキャリッジ移動部４９を動作させ、描画ヘッドをＸＹ方向に適宜移動させるとともに、インク吐出部４１１を動作させて各色のインクを描画ヘッド４１から吐出させ、爪Ｔに描画を行わせる。
なお、筆記具７１を用いて描画を行う場合には、描画制御部８１５は、ソレノイド７４２を駆動させて筆記具７１を描画可能状態とするとともに、描画データに基づいてキャリッジ移動部４９を動作させ、筆記具７１をＸＹ方向に適宜移動させて爪Ｔに描画を行わせる。このとき、筆記具７１は自重により爪Ｔの表面に押し当てられ、爪Ｔの表面形状に追従して上下動しながら描画を行う。
また、例えば、背景を筆記具７１によって描画し、細かい絵柄部分を描画ヘッド４１によって描画する場合のように、１つのデザイン画像の中に描画ヘッド４１によって描画する部分と筆記具７１によって描画する部分とがある場合には、描画制御部８１５は、適宜描画ヘッド４１のソレノイド７４２及び筆記具７１のインク吐出部４１１を動作させて、描画ヘッド４１と筆記具７１の両方を用いて描画を行わせる。

描画が完了すると、描画制御部８１５は、描画ヘッド４１がヘッドキャップ機構４３の上に位置し、筆記具７１が筆記具キャップ６２の上に位置するところまでキャリッジ４２を移動させ、描画ヘッド４１の吐出面をヘッドキャップ機構４３によって覆うとともに、筆記具７１に筆記具キャップ６２を取り付けて乾燥を防止する。

以上のように、本実施形態によれば、デザイン画像を描画するために描画装置１に備えられている描画用具である筆記具７１によって爪領域の幅方向に沿ってラインＬａを直線状に描画させ、このラインＬａを斜め上方向から撮影して取得されたライン画像Ｌｂの形状に基づいて、爪形状検出部８１２ｂが爪Ｔの幅方向の湾曲形状を検出する。
このように、筆記具７１によって爪Ｔの上に直接描画されたラインＬａを撮影したライン画像Ｌｂを爪の湾曲形状の検出に用いるため、例えば、爪Ｔの上にラインレーザ光を照射するラインレーザ光源等、爪の湾曲形状を検出するための、従来、描画装置に備えられていなかった特別な機構を付加する必要がなく、簡易かつ安価な構成で爪の湾曲形状の検出を行うことができる。更に、爪の湾曲形状を検出するためにラインレーザ光を用いた場合には、爪の表面状態等によっては、爪の表面でレーザ光が乱反射したり拡散したりして、爪の表面にラインレーザ光により形成されるラインがぼやけて、爪の湾曲形状が正確に計測できない場合があるが、本実施形態では、爪Ｔの上にラインＬａを直接描画しているため、爪の表面状態の影響を受けることは無く、どんな状態の爪であっても、正確に爪の湾曲形状を検出することができる。
また、本実施形態の爪形状検出部８１２ｂは、三角測量の原理により、爪Ｔの湾曲形状を検出する。これにより簡易かつ正確に爪Ｔの湾曲形状を検出することができる。
本実施形態では、爪形状検出部８１２ｂによる検出結果に基づいて、描画データ補正部８１３ａが爪Ｔに描画を施すための描画データを補正する。このため、爪Ｔの曲率に応じて適切に描画データを曲面補正することができ、歪みのない綺麗なデザイン画像を爪Ｔ上に描画することができる。
また、本実施形態では、爪形状検出部８１２ｂは、ライン画像Ｌｂの形状に基づいて検出される爪Ｔの湾曲形状における湾曲の程度を複数の湾曲パターンに分類するものであり、描画データ補正部８１３ａは、爪形状検出部８１２ｂによる分類に応じて、湾曲パターンごとに定められた所定の補正値にしたがって描画データを補正する。爪Ｔの湾曲形状は、大きく３パターンから５パターンほどに分類することができ、この湾曲パターンに応じて補正することによって爪Ｔの形状にあった描画データを生成することができる。また、このように湾曲パターンごとの補正値を用意することにより、複雑な演算処理を行うことなく、簡易かつ迅速に描画データの補正を行うことができ、爪Ｔへの描画処理全体の迅速化を図ることができる。
さらに、本実施形態では、描画装置１による描画処理を行う前の初期作業としてユーザの指種ごとの爪の湾曲形状に関わる爪情報を取得して記憶部８２に記憶（登録）させておく。このため、一旦登録を行なった後は、登録されている爪情報を用いて描画を行うことができ、ユーザが描画装置１による描画を行う都度に爪Ｔの湾曲形状等の爪情報を検出する等の手間を省くことができ、簡易迅速に自分の爪Ｔに合ったネイルプリントを行うことができる。

なお、本発明を適用可能な実施形態は、上述した実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

上記実施形態では、筆記具７１が載置面に対してほぼ垂直に保持されている状態で爪ＴにラインＬａを描画し、カメラ５１の光軸が載置面に対して傾斜した向きに配置されている構成としたが、筆記具７１の向きとカメラ５１の光軸の向きとの関係は、これに限るものではない。すなわち、指載置部１１６ａの載置面に対して垂直で、爪Ｔの幅方向に対して直交する、指受入部３１に対する印刷指Ｕ１の挿入方向に沿った仮想垂直面において、筆記具７１の向きが、上記仮想垂直面において、載置面の延在方向に対して第１の角度を有する方向に設定されており、爪Ｔに対するカメラ５１の光軸の向きが、上記仮想垂直面において、載置面の延在方向に対して、第１の角度と異なる第２の角度を有する方向に設定されていればよい。このとき、第１の角度と第２の角度の差が上記傾斜角度となる。
また、上記実施形態では、描画制御部８１５は、爪領域のうち、爪Ｔの幅方向における最大幅となる箇所又はその近傍の箇所にラインＬａを１本だけ描画し、このラインＬａを撮影して得たライン画像Ｌｂの形状に基づいて爪形状検出部８１２ｂが爪の湾曲形状を検出する場合を例示したが、爪形状検出部８１２ｂによる爪の湾曲形状の検出はこれに限定されない。
また、爪Ｔの幅方向に沿って、爪の長さ方向の互いに異なる位置に複数本のラインＬａを描き、これを撮影部５０によって撮影させて複数本のライン画像Ｌｂを取得し、この複数本のライン画像Ｌｂのそれぞれの形状に基づいて爪の湾曲形状の検出を行ってもよい。このように検出対象となるライン画像Ｌｂの数を増やした場合には、爪Ｔについて、より詳細な三次元形状を取得することが可能となり、これに基づいて描画データを補正することで、爪Ｔ上により高精細な描画を行うことが可能となる。

また、本実施形態では、１つのカメラ５１によって爪Ｔの輪郭等を検出するための撮影と、ライン画像Ｌｂを得るための撮影とを行う場合を例示したが、撮影は１つのカメラによって行う場合に限定されず、例えば、ライン画像Ｌｂを得るためのカメラ５１を装置の奥側に配置し、これとは別に、爪Ｔの輪郭等を検出するための画像を取得するカメラを爪Ｔの真上等に配置してもよい。

また、本実施形態では、カメラ５１を装置の奥側に配置したが、ライン画像Ｌｂを得るためのカメラ５１は、カメラ５１（カメラ５１の図示しないレンズ）の光軸が爪Ｔ表面に対して垂直な線に対して指の延在方向にずれた位置に配置されていればよく、例えば装置の手前側に配置されていてもよい。

また、本実施形態では、爪形状検出用のラインＬａを青色や緑色等の爪Ｔや肌の色と区別しやすい色のインクで描く場合を例示したが、ラインＬａを描くインクはこれに限定されない。
例えば、爪Ｔに施されるネイルデザインの背景となる色（例えば白色等）のインクを用いてラインＬａを描いてもよい。
このようにした場合には、爪Ｔへのネイルデザイン描画前にラインＬａを除去する必要がなく、爪の湾曲形状の検出処理後に続けてネイルデザインの描画を行うことができる。
また、爪Ｔに施されるネイルデザインに用いられる色の中で最も爪Ｔや肌色から遠い色を選んでラインＬａを描いてもよい。
このようにした場合には、ラインＬａを描くためだけの筆記具７１を用意する必要がなく、デザインの描画前に筆記具７１を入れ替える手間を省くことができる。

さらに、爪形状検出用のラインＬａを描くインクを、例えば紫外線発光型の透明塗料等、所定の光を照射することで発光し可視化されるインクとしてもよい。このような塗料は、例えば油性発光インキにより形成されている。
この場合には、当該塗料を発光させることができる所定の波長域（紫外線領域）を有し、発光させるのに必要な所定の強度をもった特定の光を照射可能な光源（例えば紫外線を照射するブラックライト等）を装置内に備え、ラインＬａを撮影してライン画像Ｌｂを取得する際には、この光源から特定の光を爪Ｔの表面に照射して、ラインＬａを発光させた状態で撮影を行う。
このようにした場合には、通常の使用状態（すなわち所定の光源からの光が照射されていない状態）ではラインＬａは発光せず可視化されないため、爪Ｔへのネイルデザインの描画前にラインＬａを除去する必要はない。すなわち、爪曲率の検出処理後に、ラインＬａを除去することなく、その上に続けてネイルデザインの描画を行うことができる。これにより、爪Ｔへのネイルデザインの描画前にラインＬａを除去する手間を省くことができる。

また、本実施形態では描画装置１が、描画用具として、インクジェット方式の描画ヘッド４１と筆記具７１とを備えるハイブリット式のネイルプリント装置である場合を例示して説明したが、描画装置はこれに限定されず、筆記具７１のみを備えるプロッタ方式のネイルプリント装置やインクジェット方式の描画ヘッドのみを備えるネイルプリント装置であっても本発明の構成を用いることは可能である。
描画装置がインクジェット方式の描画ヘッドのみを備えるネイルプリント装置である場合には、爪形状検出用のラインＬａをインクジェット方式の描画ヘッドによって描画する。

また、本実施形態では、爪Ｔを湾曲形状における湾曲の程度に応じて複数の湾曲パターン分類し、各湾曲パターンごとに用意された補正値を適用して曲面補正を行う場合を例示したが、爪Ｔを湾曲パターンに分類することは本発明の必須の構成ではない。
例えば、爪Ｔの湾曲形状をより詳細に検出し、当該湾曲形状に応じた個別の補正値を求めて、これを用いて曲面補正を行ってもよい。
この場合には、より精密な補正を行うことができ、より一層高精細な描画が可能となる。

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を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＞
爪に描画を施す少なくとも一つの描画用具を有する描画部と、
前記描画部を制御して、描画用具により、前記爪の上に、撮影可能な爪形状検出用の図形を描画させる描画制御部と、
前記図形を撮影した画像における、前記爪の幅方向に沿った前記図形の形状に基づいて、前記爪の前記幅方向の形状を検出する爪形状検出部と、
を備えていることを特徴とする描画装置。
＜請求項２＞
指が第１方向に沿って挿入されて載置される載置面を有する載置部を備え、
前記描画制御部は、前記描画用具により、前記図形を、前記爪に、前記載置面に対して垂直で前記第１方向に沿った垂直面において、前記載置面の延在方向に対して第１の角度を有する第２方向から、前記爪の幅方向に沿って描画させ、
前記爪形状検出部は、前記図形が描画された前記爪を、前記垂直面における、前記第１の角度異なる第２の角度を有する第３方向から撮影した画像における前記図形の形状と、前記第１の角度と前記第２の角度の差と、に基づいて、前記爪の前記図形が描画された領域の形状を、前記爪の前記幅方向の形状として検出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＞
前記爪を撮影した画像から、前記爪の輪郭がなす爪領域を検出する爪領域検出部を備え、
前記描画制御部は、前記爪領域に基づいて、前記爪の幅方向を取得するとともに、前記爪における前記幅方向の長さが最大となる特定の箇所を検出し、前記特定の箇所又はその近傍に前記図形を描画させ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＞
前記爪領域検出部により検出される前記爪領域及び前記爪形状検出部により検出される前記爪の形状に関わる情報を爪情報として記憶する爪情報記憶部を備え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＞
前記爪形状検出部は、検出した前記爪の前記幅方向の形状を、予め設定された、湾曲の程度が互いに異なる複数の湾曲パターンの何れかの特定の湾曲パターンに分類し、
前記爪情報記憶部は、更に、前記特定の湾曲パターンの情報を記憶することを特徴とする請求項４に記載の描画装置。
＜請求項６＞
前記爪情報記憶部に記憶されている前記爪情報に基づいて前記爪に描画を施すための描画データを補正する描画データ補正部をさらに備えていることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の描画装置。
＜請求項７＞
指の爪に描画を施す描画装置における爪形状検出方法であって、
前記描画装置は、前記爪に描画を施す少なくとも一つの描画用具を有する描画部を備え、
前記描画用具により、前記爪の上に、撮影可能な爪形状検出用の図形を描画し、
前記図形が描画された前記爪を撮影した画像における、前記爪の幅方向に沿った前記図形の形状を取得し、
前記図形の前記形状に基づいて、前記爪の前記幅方向の形状を検出することを特徴とする爪形状検出方法。
＜請求項８＞
前記描画装置は、前記指が第１方向に沿って挿入されて載置される載置面を有する載置部を備え、
前記描画用具により、前記図形を、前記爪に、前記載置面に対して垂直で前記第１方向に沿った垂直面において、前記載置面の延在方向に対して第１の角度を有する第２方向から、前記爪の幅方向に沿って描画し、
前記図形が描画された前記爪を、前記垂直面における、前記第１の角度異なる第２の角度を有する第３方向から撮影した画像における前記図形の形状を取得し、
前記図形の前記形状と、前記第１の角度と前記第２の角度の差と、に基づいて、前記爪の前記図形が描画された領域の形状を、前記爪の前記幅方向の形状として検出することを特徴とする請求項７に記載の爪形状検出方法。
＜請求項９＞
前記爪を撮影した画像から、前記爪の輪郭がなす爪領域を検出し、
前記爪領域に基づいて、前記爪の幅方向を取得するとともに、前記爪における前記幅方向の長さが最大となる特定の箇所を検出し、
前記爪における前記特定の箇所又はその近傍に前記図形を描画させることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の爪形状検出方法。

１ 描画装置
１０ 装置本体
４０ 描画部
４１ 描画ヘッド
４９ キャリッジ移動部
５０ 撮影部
５１ カメラ
７１ 筆記具
８０ 制御装置
８１ 制御部
８２ 記憶部
８１１ 撮影制御部
８１２ 爪情報検出部
８１２ａ 爪領域検出部
８１２ｂ 爪形状検出部
８１３ 描画データ生成部
８１３ａ 描画データ補正部
８１４ 表示制御部
８１５ 描画制御部
Ｔ 爪

Claims (9)

1. 爪に描画を施す少なくとも一つの描画用具を有する描画部と、
   前記描画部を制御して、描画用具により、前記爪の上に、撮影可能な爪形状検出用の図形を描画させる描画制御部と、
   前記図形を撮影した画像における、前記爪の幅方向に沿った前記図形の形状に基づいて、前記爪の前記幅方向の形状を検出する爪形状検出部と、
   を備えていることを特徴とする描画装置。
2. 指が第１方向に沿って挿入されて載置される載置面を有する載置部を備え、
   前記描画制御部は、前記描画用具により、前記図形を、前記爪に、前記載置面に対して垂直で前記第１方向に沿った垂直面において、前記載置面の延在方向に対して第１の角度を有する第２方向から、前記爪の幅方向に沿って描画させ、
   前記爪形状検出部は、前記図形が描画された前記爪を、前記垂直面における、前記第１の角度異なる第２の角度を有する第３方向から撮影した画像における前記図形の形状と、前記第１の角度と前記第２の角度の差と、に基づいて、前記爪の前記図形が描画された領域の形状を、前記爪の前記幅方向の形状として検出することを特徴とする請求項１に記載の描画装置。
3. 前記爪を撮影した画像から、前記爪の輪郭がなす爪領域を検出する爪領域検出部を備え、
   前記描画制御部は、前記爪領域に基づいて、前記爪の幅方向を取得するとともに、前記爪における前記幅方向の長さが最大となる特定の箇所を検出し、前記特定の箇所又はその近傍に前記図形を描画させ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. 前記爪領域検出部により検出される前記爪領域及び前記爪形状検出部により検出される前記爪の形状に関わる情報を爪情報として記憶する爪情報記憶部を備え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. 前記爪形状検出部は、検出した前記爪の前記幅方向の形状を、予め設定された、湾曲の程度が互いに異なる複数の湾曲パターンの何れかの特定の湾曲パターンに分類し、
   前記爪情報記憶部は、更に、前記特定の湾曲パターンの情報を記憶することを特徴とする請求項４に記載の描画装置。
6. 前記爪情報記憶部に記憶されている前記爪情報に基づいて前記爪に描画を施すための描画データを補正する描画データ補正部をさらに備えていることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の描画装置。
7. 指の爪に描画を施す描画装置における爪形状検出方法であって、
   前記描画装置は、前記爪に描画を施す少なくとも一つの描画用具を有する描画部を備え、
   前記描画用具により、前記爪の上に、撮影可能な爪形状検出用の図形を描画し、
   前記図形が描画された前記爪を撮影した画像における、前記爪の幅方向に沿った前記図形の形状を取得し、
   前記図形の前記形状に基づいて、前記爪の前記幅方向の形状を検出することを特徴とする爪形状検出方法。
8. 前記描画装置は、前記指が第１方向に沿って挿入されて載置される載置面を有する載置部を備え、
   前記描画用具により、前記図形を、前記爪に、前記載置面に対して垂直で前記第１方向に沿った垂直面において、前記載置面の延在方向に対して第１の角度を有する第２方向から、前記爪の幅方向に沿って描画し、
   前記図形が描画された前記爪を、前記垂直面における、前記第１の角度異なる第２の角度を有する第３方向から撮影した画像における前記図形の形状を取得し、
   前記図形の前記形状と、前記第１の角度と前記第２の角度の差と、に基づいて、前記爪の前記図形が描画された領域の形状を、前記爪の前記幅方向の形状として検出することを特徴とする請求項７に記載の爪形状検出方法。
9. 前記爪を撮影した画像から、前記爪の輪郭がなす爪領域を検出し、
   前記爪領域に基づいて、前記爪の幅方向を取得するとともに、前記爪における前記幅方向の長さが最大となる特定の箇所を検出し、
   前記爪における前記特定の箇所又はその近傍に前記図形を描画させることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の爪形状検出方法。

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