JP6529902B2

JP6529902B2 - 付け爪および付け爪の製造方法

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Publication number: JP6529902B2
Application number: JP2015250393A
Authority: JP
Inventors: 康子千木良; 壮石過
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Digital Solutions Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Digital Solutions Corp
Priority date: 2015-12-22
Filing date: 2015-12-22
Publication date: 2019-06-12
Anticipated expiration: 2035-12-22
Also published as: JP2017113176A

Description

本発明の実施形態は、付け爪および付け爪の製造方法に関する。

従来、３Ｄスキャナを用いて、ユーザの爪の形状を示す３次元の情報を取得して、付け爪の製造に用いられる付け爪のモデルを生成する技術が知られている。しかしながら、従来の技術では、ユーザの爪にフィットした付け爪のモデルを精度良く生成することができない場合があった。

特開２０１１−０６７３８５号公報特開２０１２−２３２０４２号公報

本発明が解決しようとする課題は、ユーザの爪にフィットした付け爪のモデルを精度良く生成することができる付け爪および付け爪の製造方法を提供することである。

実施形態の付け爪は、爪に装着される側の面である裏面は、前記爪の成長方向を含む断面、および／または前記爪の成長方向に対して直交する幅方向を含む断面が、前記爪の成長方向の座標、および／または前記爪の幅方向の座標を引数として、前記爪の成長方向と前記爪の幅方向とのいずれか一方または双方に対して直交する前記爪の高さ方向の座標を返す、３次元以上、且つ奇数次元の関数でモデル化された形状である。

第１の実施形態における情報提供装置１００を含む付け爪製造システム１の構成の一例を示す図。ベース面モデルを示す情報の一例を示す図。図２に例示する情報をグラフ化した図。成長モデルの推定の様子を模式的に示す図。付け爪モデルの生成の様子を模式的に示す図。表示部１０２に表示させた付け爪モデルを示す画像の一例を示す図。第１の実施形態における情報提供装置１００による一連の処理の流れの一例を示すフローチャート。実爪モデル生成部１１２によるベース面モデルの生成処理の流れの一例を示すフローチャート。あるユーザの爪の成長度合いに応じて、ベース面モデル同士を比較した一例を示す図。あるユーザの爪の成長度合いに応じて、ベース面モデル同士を比較した他の例を示す図。ベース面モデルをｙ方向に延伸する際に起点とするｘ方向の位置の決定方法を説明するための図。第２の実施形態における情報提供装置１００Ａを含む付け爪製造システム１の構成の一例を示す図。記憶部１３０Ａに記憶されるユーザデータ１３２の一例を示す図。第２の実施形態における情報提供装置１００Ａによる一連の処理の流れの一例を示すフローチャート。第２の実施形態における端末装置３０による一連の処理の流れの一例を示すフローチャート。

以下、実施形態の付け爪および付け爪の製造方法を、図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態における情報提供装置１００を含む付け爪製造システム１の構成の一例を示す図である。本実施形態における付け爪製造システム１は、ユーザの爪の形状を基に、付け爪を製造する。付け爪製造システム１は、形状データ取得装置１０と、製造装置２０と、情報提供装置１００とを含んでよいが、これに限定されない。

形状データ取得装置１０は、例えば、３Ｄスキャナである。形状データ取得装置１０は、対象物を撮像し、この対象物の形状を示す３次元データを取得する。３次元データは、直交座標や極座標系で表される３次元座標（ｘ、ｙ、ｚ座標）ごとに位置情報（存在の有無を示すフラグ）が対応付けられたデータである。また、３次元データには、３次元座標ごとに対象物の色を示す色情報（例えば色相、彩度、明度）が含まれてもよい。本実施形態において、形状データ取得装置１０は、ユーザの爪を撮像して、爪の形状を示す３次元データを取得する。以下、３次元座標におけるｙ方向は、爪の成長方向（指の長手方向）を表し、ｘ方向は、爪の幅方向（成長方向に対して直交する方向）を表し、ｚ方向は、爪の高さ（厚さ）方向を表すものとする。なお、形状データ取得装置１０は、対象物（爪）にレーザ等の光や音波を照射して３次元データを取得するものであってもよい。形状データ取得装置１０は、取得した３次元データを情報提供装置１００に送信する。

製造装置２０は、例えば、３Ｄプリンタである。製造装置２０は、後述する情報提供装置１００により出力される情報に基づいて、付け爪を製造する。製造装置２０は、例えば、液化した材料（例えば樹脂）を噴射して積層させるインクジェット方式を用いて付け爪を造形してもよいし、紫外線を照射することで液体樹脂を硬化させる光造形方式を用いて付け爪を造形してもよい。また、製造装置２０は、鋳造・射出成型や切削によって付け爪を製造してもよい。

情報提供装置１００は、表示部１０２、入力部１０４、通信部１０６、制御部１１０、および記憶部１３０を含んでよいが、これに限定されない。

表示部１０２は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）や有機ＥＬ（Electroluminescence）ディスプレイなどの表示装置を含む。表示部１０２は、制御部１１０により供給される情報に基づいて、画像を表示する。

入力部１０４は、例えば、キーボードやマウス等の入力装置を含む。入力部１０４は、ユーザの操作を受け付けて、受け付けた操作に応じた情報を制御部１１０に供給する。なお、入力部１０４は、表示部１０２と一体として構成されるタッチパネルであってもよい。

通信部１０６は、形状データ取得装置１０や製造装置２０等の他装置とネットワークを介して通信を行い、情報の送受信を行う。ネットワークは、ＬＡＮ（Local Area Network）やＷＡＮ（Wide Area Network）等である。例えば、通信部１０６は、形状データ取得装置１０により取得された３次元データを受信したり、制御部１１０により処理された情報を製造装置２０に送信したりする。

制御部１１０は、実爪モデル生成部１１２、推定部１１４、付け爪モデル生成部１１６、付け爪モデル編集部１１８、および出力部１２０を含んでよいが、これに限定されない。上述した制御部１１０の構成要素の一部または全部は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサが記憶部１３０に記憶されたプログラムを実行することにより実現されてよい。また、制御部１１０の構成要素の一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等のハードウェアによって実現されてもよい。

記憶部１３０は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＤカード、ＭＲＡＭ（Magnetoresistive Random Access Memory）等の不揮発性の記憶媒体と、ＲＡＭ（Random Access Memory）、レジスタ等の揮発性の記憶媒体とによって実現されてよい。記憶部１３０は、情報提供装置１００のプロセッサが実行するプログラムを記憶する他、制御部１１０による処理結果等を記憶する。

実爪モデル生成部１１２は、通信部１０６により受信された３次元データに基づいて、爪の表面の形状を示すモデル（以下、ベース面モデルと称する）を生成する。すなわち、実爪モデル生成部１１２は、モデル化された爪の表面の形状を生成する。モデル化された形状とは、例えば、３次元、５次元、７次元等の多項式、楕円や円等の曲線、指数曲線、対数曲線等の関数によって表されるものであってもよいし、これら関数の組み合わせによって表されるものであってもよい。

例えば、実爪モデル生成部１１２は、爪の形状を、ｘ座標およびｙ座標を引数としてｚ座標を返す関数に近似（フィッティング）してモデル化する。これによって、３次元データにおける爪の表面の各座標の位置は、ｘ座標およびｙ座標を要素とした関数によって近似される。本実施形態では、一例として、多項式を用いる近似方法について説明する。以下、ｘ方向における３次元の多項式の一例を、数式（１）として示し、ｙ方向における３次元の多項式の一例を、数式（２）として示す。なお、数式（１）および（２）に示す多項式の次元数は異なっていてもよい。

実爪モデル生成部１１２は、上記数式（１）、（２）中のａ_０からａ_３、ｂ_０からｂ_３のそれぞれの係数を、最小二乗法等の回帰分析処理を行って導出する。例えば、実爪モデル生成部１１２は、３次元データにおいて、あるｙ座標を固定として、座標ｘ_１からｘ_ｎ（ｎは任意の数）の各値を数式（１）のｚに代入し、ｘ_１からｘ_ｎの数に応じた連立方程式を解くことで数式（１）中の係数ａ_０からａ_３を導出する。そして、実爪モデル生成部１１２は、導出した係数ａ_０からａ_３を用いて、他のｙ座標についてｘ座標ごとにｚ座標の値を導出する。すなわち、実爪モデル生成部１１２は、あるｙ座標について爪の幅方向（ｘ方向）の形状に近似する関数を導出し、この関数を用いて他のｙ座標ごとに全てのｚ座標の値を導出する。このようにして導出したｚ座標を通る二次曲面は、爪の形状を、ｘ座標を引数としてｚ座標を返す関数を用いてモデル化したものに相当する。

実爪モデル生成部１１２は、数式（１）を用いて近似したモデルを、ｙ座標を引数としてｚ座標を返す関数とした数式（２）に近似する。例えば、実爪モデル生成部１１２は、あるｘ座標を固定として、座標ｙ_１からｙ_ｎごとのｚ座標の値を数式（２）のｚに代入し、ｙ_１からｙ_ｎの数に応じた連立方程式を解くことで数式（２）中の係数ｂ_０からｂ_３を導出する。座標ｙ_１からｙ_ｎごとのｚ座標の値は、数式（１）を用いて導出されたｚ座標の値である。そして、実爪モデル生成部１１２は、導出した係数ｂ_０からｂ_３を用いて、他のｘ座標についてｙ座標ごとにｚ座標の値を導出する。このようにして導出したｚ座標を通る二次曲面は、爪の形状を、ｙ座標を引数としてｚ座標を返す関数を用いてモデル化したものに相当する。実爪モデル生成部１１２は、数式（１）および（２）に基づいて形成された二次曲面を、ベース面モデルとして扱う。

尚、本実施形態においては、爪が成長する方向をモデル化する多項式、爪が成長する方向と直行する方向をモデル化する多項式でそれぞれ表すが、爪が成長する方向をモデル化する多項式の次数より爪が成長する方向と直行する方向（爪の幅方向）をモデル化する多項式の次数の方が次数が高くなるように設定することが好ましい。次数は高すぎるとノイズである細かな凹凸まで再現してしまい、滑らかな付け爪の形状にならないし、低すぎるとその人の爪の形状と合わない付け爪になってしまう。経験的に爪が成長する方向をモデル化する多項式は３次式、爪が成長する方向と直行する方向をモデル化する多項式は４次式または５次式が好ましいことがわかっている。

なお、実爪モデル生成部１１２は、爪の形状をｘ方向およびｙ方向の双方においてモデル化するものとして説明したがこれに限られず、ｙ方向（爪の成長方向）の形状のみをモデル化してもよい。この場合、実爪モデル生成部１１２は、例えば、爪の形状を、数式（１）を用いてモデル化する処理を省略し、数式（２）のみを用いてモデル化する。

また、ｘ方向およびｙ方向のそれぞれのモデル化は、どちらが先に行われてもよい。例えば、実爪モデル生成部１１２は、数式（２）を用いて近似したモデルを、さらに数式（１）を用いてモデル化する。

また、ｘ方向およびｙ方向のそれぞれのモデル化は、繰り返し行われてもよい。例えば、実爪モデル生成部１１２は、ｘ方向のモデル化と、ｙ方向のモデル化とを交互に所定回数繰り返し行ってよい。

また、実爪モデル生成部１１２は、ｘ方向およびｙ方向のそれぞれのモデル化を、数式（３）に基づいて同時に（一括で）行ってもよい。

実爪モデル生成部１１２は、上記数式（３）により示される関数を用いて、爪の形状を二次曲面状のモデルに近似する。実爪モデル生成部１１２は、数式（３）中の係数ａ_ｉｊを、回帰分析処理を行って導出する。例えば、実爪モデル生成部１１２は、数式（３）を用いて、爪の形状をｘ方向において５次の多項式で近似し、ｙ方向において３次の多項式で近似する場合、２４項の係数ａ_ｉｊを導出する。そして、実爪モデル生成部１１２は、導出した係数ａ_ｉｊを数式（３）に代入して解くことで、二次曲面状のベース面モデルを生成する。

図２は、ベース面モデルを示す情報の一例を示す図である。図２の例では、ベース面モデルが、（ｘ、ｙ）座標ごとにｚ方向の位置を示す値が対応付けられているテーブルとして示されている。図３は、図２に例示する情報（テーブル）をグラフ化した図である。実爪モデル生成部１１２は、生成したベース面モデルを、図２に示すような情報で記憶部１３０に記憶させる。

推定部１１４は、実爪モデル生成部１１２により生成されたベース面モデルのｙ方向の湾曲程度に基づいて、爪が成長した場合の将来の爪の形状を示すモデル（以下、成長モデルと称する）を推定する。

図４は、成長モデルの推定の様子を模式的に示す図である。図中に示す曲線Ｙ_{ｍｏｄｅｌ}は、実爪モデル生成部１１２が爪の形状をベース面モデルに近似した際に用いた、ｙ座標を要素とする関数（例えば数式（２））を描画したものである。例えば、推定部１１４は、曲線Ｙ_{ｍｏｄｅｌ}に基づいて、ベース面モデルをｙ方向に延伸する。例えば、推定部１１４は、ベース面モデルに含まれる爪の先端を示す座標点Ｓから、ｘ座標を固定とし、且つ指の付け根に対する指先の方向（正のｙ方向）に所定距離Ｌ離間した座標に点Ｔを外挿する。このとき、座標点Ｔは、ｙ座標を要素とする関数によって示される曲線の延長線上を通るように設定される。所定距離Ｌは、例えば、ベース面モデルのｙ方向の全長に対して１/３倍程度の距離に設定される。推定部１１４は、ベース面モデルをｙ方向に延伸する処理を、ベース面モデルのｘ座標ごとに行い、ベース面モデル全体をｙ方向に延伸する。推定部１１４によって全体をｙ方向に延伸されたベース面モデルは、成長モデルとして扱われる。

付け爪モデル生成部１１６は、推定部１１４によって推定された成長モデルに基づいて、付け爪の形状を示すモデル（以下、付け爪モデルと称する）を生成する。例えば、付け爪モデル生成部１１６は、推定部１１４によって推定された成長モデルを示す二次曲面から規定の距離Ｄ離間したオフセット面を生成し、成長モデルを示す二次曲面およびオフセット面と、これら両面に挟まれる領域とにより示される３次元モデルを付け爪モデルとして扱う。付け爪モデルにおいて、ベース面モデルに基づく成長モデルを示す二次曲面は、付け爪が爪に装着される側の面である裏面に相当し、オフセット面は、付け爪が爪に装着されない側の面である表面に相当する。

図５は、付け爪モデルの生成の様子を模式的に示す図である。図中の曲線Ｘ_{ｍｏｄｅｌ}と曲線Ｙ_{ｍｏｄｅｌ}とによって構成される二次曲面は、成長モデルの一部領域を示しており、曲線Ｘ_{ｏｆｆｓｅｔ}と曲線Ｙ_{ｏｆｆｓｅｔ}とによって構成される二次曲面は、オフセット面を示している。

例えば、付け爪モデル生成部１１６は、成長モデルの任意の座標点Ｐを選択し、この座標点Ｐから成長モデルを示す二次曲面に対して垂直な法線ベクトル→ｎをｄ倍した距離Ｄに位置する座標点Ｐ＃を導出する。以下、「→」が付された符号は、ベクトルであるものとする。法線ベクトル→ｎは、数式（４）から（７）を用いることで導出される。例えば、ｊ行目のｘ方向の関数をｆ_ｊ（ｘ）、ｉ行目のｙ方向の関数をｇ_ｉ（ｙ）とした場合、座標点Ｐ（ｘ_ｉ、ｙ_ｊ）のｚ座標は、数式（４）によって表される。ｊ行目のｘ方向の関数ｆ_ｊ（ｘ）は、曲線Ｘ_{ｍｏｄｅｌ}に相当し、ｉ行目のｙ方向の関数ｇ_ｉ（ｙ）は、曲線Ｙ_{ｍｏｄｅｌ}に相当する。

また、座標点Ｐを通る関数ｆ_ｊ（ｘ）の接線ベクトル→ｕは、数式（５）によって表され、座標点Ｐを通る関数ｇ_ｉ（ｙ）の接線ベクトル→ｖは、数式（６）によって表される。

付け爪モデル生成部１１６は、上記数式（５）、（６）によって表される接線ベクトル→ｕ、→ｖを下記の数式（７）に代入して、法線ベクトル→ｎを得る。

付け爪モデル生成部１１６は、上記数式（７）により得た法線ベクトル→ｎをｄ倍（ｄは任意の数）し、座標点Ｐから距離Ｄ分離間した位置の座標点Ｐ＃を導出する。付け爪モデル生成部１１６は、導出した座標点Ｐ＃を通る曲線Ｘ_{ｏｆｆｓｅｔ}と曲線Ｙ_{ｏｆｆｓｅｔ}とによって構成される二次曲面をオフセット面として扱う。曲線Ｘ_{ｏｆｆｓｅｔ}を示す関数は、曲線Ｘ_{ｍｏｄｅｌ}を示す関数の切片項（例えば数式（１）中のａ_０）のみが異なる関数であり、曲線Ｙ_{ｏｆｆｓｅｔ}を示す関数は、曲線Ｙ_{ｍｏｄｅｌ}を示す関数の切片項（例えば数式（２）中のｂ_０）のみが異なる関数である。すなわち、付け爪モデル生成部１１６は、成長モデルを示す二次曲面に、距離Ｄ分の厚みを設けた付け爪モデルを生成する。

なお、付け爪モデル生成部１１６は、付け爪モデルを生成する際に、距離Ｄをｙ方向に応じて変動させてもよい。例えば、付け爪モデル生成部１１６は、ｙ方向の軸において付け爪モデルの先端（成長モデルの先端の座標点Ｔ）に近づくのに連れて距離Ｄを小さくし、付け爪モデルの厚さを薄くしてもよい。

付け爪モデル編集部１１８は、付け爪モデル生成部１１６により生成された付け爪モデルを示す画像情報を表示部１０２に供給し、表示部１０２に付け爪モデルを示す画像を表示させる。表示部１０２に付け爪モデルの画像を表示させた状態で、例えばユーザが入力部１０４に編集操作を入力した場合、付け爪モデル編集部１１８は、この編集操作に応じて、付け爪モデル生成部１１６により生成された付け爪モデルを編集する。

図６は、表示部１０２に表示させた付け爪モデルを示す画像の一例を示す図である。例えば、ユーザが入力部１０４を操作し、画像上に仮想的な点Ｒ（以下、編集点Ｒと称する）を設けた場合、付け爪モデル編集部１１８は、この編集点Ｒに対応する座標点を、成長モデルを構成する１つのデータの座標点として扱い、この編集点Ｒに対応する座標点を考慮してｘ座標およびｙ座標を要素とする関数に含まれる係数を回帰分析処理によって導出する。そして、付け爪モデル編集部１１８は、編集点Ｒに対応する座標点を含む成長モデルを、導出した係数を用いた関数に近似してモデル化する。付け爪モデル編集部１１８は、この成長モデルに基づいて付け爪モデルを生成し、再度付け爪モデルを示す画像情報を表示部１０２に供給し、表示部１０２に付け爪モデルを示す画像を表示させる。

図６の例では、ユーザの入力部１０４の操作により、ｙ軸上の１０ｍｍにおいて、成長モデルの先端の座標点Ｔが示すｚ軸上の値よりも大きい７ｍｍの点に編集点Ｒを設けられている。この場合、付け爪モデル編集部１１８は、付け爪モデルを新たに生成する際に用いる曲線Ｙ_{ｍｏｄｅｌ}の湾曲程度を、図４に示す曲線Ｙ_{ｍｏｄｅｌ}の湾曲程度に比してｚ方向に対してフラットにする。この結果、付け爪モデル編集部１１８は、編集点Ｒが設定される前において付け爪モデル生成部１１６が生成した付け爪モデルよりも、よりｚ方向に対してフラットな付け爪モデルを生成する。このような処理を付け爪モデル編集部１１８が行うため、ユーザは、情報提供装置１００により提示された付け爪モデルを爪の高さ方向に対する湾曲程度を変更したい場合に、直感的に編集点Ｒを設定することで、グラフィカルに付け爪モデルを編集することができる。

また、付け爪モデル編集部１１８は、ユーザの操作によって、編集点Ｒが成長モデルの先端の座標点Ｔよりも指の付け根側の方向（負のｙ方向）に設定された場合、付け爪モデル生成部１１６により生成された付け爪モデルを、ｙ方向においてより縮めた付け爪モデルを生成してもよい。また、付け爪モデル編集部１１８は、編集点Ｒが成長モデルの先端の座標点Ｔよりも指先側の方向（正のｙ方向）に設定された場合、付け爪モデル生成部１１６により生成された付け爪モデルを、ｙ方向においてより伸ばした付け爪モデルを生成してもよい。

付け爪モデル編集部１１８は、再度付け爪モデルを示す画像情報を表示部１０２に供給し、表示部１０２に付け爪モデルを示す画像を表示させた後に、ユーザの操作により編集点Ｒが再度設けられた場合、上述した処理を繰り返し、表示部１０２に付け爪モデルを示す画像を繰り返し表示させる。

なお、付け爪モデル編集部１１８は、付け爪モデルの生成時に用いられた、ｙ座標を要素とする関数（曲線Ｙ_{ｍｏｄｅｌ}）を表示部１０２に表示させ、この関数を編集可能にしてもよい。この場合、ユーザは、例えば、３次元の多項式を５次元の多項式に編集してもよいし、関数内の各係数の値を編集してもよい。

出力部１２０は、通信部１０６を制御して、付け爪モデル編集部１１８により編集された付け爪モデルを示す情報を、製造装置２０に対して出力（送信）させる。また、出力部１２０は、ユーザにより編集操作がなされなかった場合、通信部１０６を制御して、付け爪モデル生成部１１６により生成された付け爪モデル、すなわち未編集の付け爪モデルを示す情報を、製造装置２０に対して出力させる。また、出力部１２０は、通信部１０６を制御して、推定部１１４によって推定された成長モデルを示す情報を、製造装置２０に対して出力させてもよい。

以下、情報提供装置１００による一連の処理の流れを説明する。図７は、第１の実施形態における情報提供装置１００による一連の処理の流れの一例を示すフローチャートである。本フローチャートの処理は、例えば、所定の周期で行われる。

まず、実爪モデル生成部１１２は、通信部１０６により３次元データが受信されると（ステップＳ１００；Ｙｅｓ）、通信部１０６により受信された３次元データに基づいて、ベース面モデルを生成する（ステップＳ１０２）。

図８は、実爪モデル生成部１１２によるベース面モデルの生成処理の流れの一例を示すフローチャートである。本フローチャートの処理は、上述したステップＳ１０２の処理に相当する。
まず、実爪モデル生成部１１２は、通信部１０６により受信された３次元データにおいて、あるｙ座標を固定として、座標ｘ_１からｘ_ｎの各値を数式（１）のｚに代入し、ｘ_１からｘ_ｎの数に応じた連立方程式を解くことで数式（１）中の係数ａ_０からａ_３を導出する（ステップＳ２００）。

次に、実爪モデル生成部１１２は、導出した係数ａ_０からａ_３を用いて、他のｙ座標についてｘ座標ごとにｚ座標の値を導出する（ステップＳ２０２）。

次に、実爪モデル生成部１１２は、あるｘ座標を固定として、座標ｙ_１からｙ_ｎごとのｚ座標の値を数式（２）のｚに代入し、ｙ_１からｙ_ｎの数に応じた連立方程式を解くことで数式（２）中の係数ｂ_０からｂ_３を導出する（ステップＳ２０４）。

次に、実爪モデル生成部１１２は、導出した係数ｂ_０からｂ_３を用いて、他のｘ座標についてｙ座標ごとにｚ座標の値を導出する（ステップＳ２０６）。

次に、実爪モデル生成部１１２は、上述したステップＳ２００からステップＳ２０６の処理を所定回数繰り返したか否かを判定し（ステップＳ２０８）、所定回数繰り返していない場合、上述したステップＳ２００の処理に戻る、一方、所定回数繰り返している場合、実爪モデル生成部１１２は、本フローチャートの処理を終了する。これによって、ベース面モデルは生成される。なお、実爪モデル生成部１１２は、上述したステップＳ２０４およびＳ２０６の処理を行ってから、ステップＳ２００およびＳ２０２の処理を行ってもよい。

ここで、図７の説明に戻る。次に、推定部１１４は、実爪モデル生成部１１２により生成されたベース面モデルのｙ方向の湾曲程度に基づいて成長モデルを推定する（ステップＳ１０４）。次に、付け爪モデル生成部１１６は、推定部１１４によって推定された成長モデルを示す二次曲面から規定の距離Ｄ離間したオフセット面を生成する（ステップＳ１０６）。

次に、付け爪モデル生成部１１６は、生成したオフセット面および成長モデルを示す二次曲面の両面と、これら両面に挟まれる領域とにより示される３次元モデルを付け爪モデルとして生成する（ステップＳ１０８）。

付け爪モデル編集部１１８は、付け爪モデル生成部１１６により生成された付け爪モデルを示す画像情報を表示部１０２に供給し、表示部１０２に付け爪モデルを示す画像を表示させる（ステップＳ１１０）。次に、付け爪モデル編集部１１８は、入力部１０４が編集操作を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ１１２）。

入力部１０４が編集操作を受け付けない場合、出力部１２０は、通信部１０６を制御して、付け爪モデル生成部１１６により生成された付け爪モデルを示す情報を、製造装置２０に出力させる（ステップＳ１１４）。

「入力部１０４が編集操作を受け付けない場合」とは、例えば、表示部１０２が付け爪モデルを示す画像を表示してから所定時間経過するまでの期間、入力部１０４がいずれの編集操作も受け付けなかった状態であってもよいし、ユーザが編集操作を行わないことを意思表示するための操作を入力部１０４が受け付けた状態であってもよい。例えば、ユーザは、編集操作を行わないことを意思表示するために、付け爪モデルを示す画像が表示された画面を閉じる操作や、編集操作を停止させる操作等を、入力部１０４を用いて行ってよい。この場合、出力部１２０は、通信部１０６を制御して、付け爪モデル生成部１１６により生成された付け爪モデルを示す情報を製造装置２０に出力させる。これによって、本フローチャートの処理が終了する。

一方、入力部１０４が編集操作を受け付けた場合、付け爪モデル編集部１１８は、編集操作として設定された編集点Ｒの位置座標に基づいて、付け爪モデル生成部１１６により生成された付け爪モデルを編集する（ステップＳ１１６）。そして、付け爪モデル編集部１１８は、上述したステップＳ１１０の処理に戻り、編集した付け爪モデルを示す画像情報を表示部１０２に供給し、表示部１０２に付け爪モデルを示す画像を表示させる。これによって、本フローチャートの処理が終了する。

上述した情報提供装置１００の処理によって、付け爪モデルを示す情報を受信した製造装置２０は、この付け爪モデルを示す情報に基づいて付け爪を製造する。製造装置２０により製造された付け爪の裏面（爪に装着される側の面）は、爪の成長方向（ｙ方向）を含む断面、および／または爪の幅方向（ｘ方向）を含む断面が、例えば、３次元以上、且つ奇数次元の関数でモデル化された形状を有する。この関数は、実爪モデル生成部１１２が爪の形状をベース面モデルにモデル化した際に用いた関数に相当し、爪の成長方向の座標（ｙ座標）、および／または爪の幅方向の座標（ｘ座標）を引数として、爪の高さ方向の座標（ｚ座標）を返す関数である。

（検証例）
本出願の発明者は、爪の成長度合いに応じて取得された複数の爪の３次元データを用いて、３次元データごとにベース面モデルを生成し、これらベース面モデル同士を比較することで、ベース面モデルに近似した際に用いたｙ座標を要素とする関数（曲線Ｙｍｏｄｅｌ）が、爪の成長前後において近似するか否かを検証した。

図９および図１０は、あるユーザの爪の成長度合いに応じて、ベース面モデル同士を比較した一例を示す図である。両図共に、爪の成長前の（爪が伸びる前）の３次元データに対応するベース面モデルと、爪の成長後の（爪が伸びた後）の３次元データに対応するベース面モデルとが近似している。従って、推定部１１４が、曲線Ｙ_{ｍｏｄｅｌ}に基づいて、ベース面モデルをｙ方向に延伸する場合、このｙ方向に延伸されたベース面モデル、すなわち成長モデルは、爪の成長後の（爪が伸びた後）の３次元データに対応するベース面モデルと近似することになる。これにより、情報提供装置１００が、この成長モデルに基づく付け爪モデルを示す情報を製造装置２０に出力することで、製造装置２０は、ユーザの将来の爪の形状を想定した付け爪を製造することができる。この結果、製造装置２０は、自身の爪の形状により適合した付け爪をユーザに提供することができる。

以上説明した第１の実施形態の情報提供装置１００によれば、ベース面モデルを生成し、このベース面モデルに基づいて成長モデルを推定することにより、ユーザの爪にフィットした付け爪モデルを精度良く生成することができる。この結果、製造装置２０は、付け爪の裏面（爪に装着される側の面）がユーザの爪にフィットした形状である付け爪を製造することができる。

また、第１の実施形態の情報提供装置１００によれば、例えば、ユーザが編集点Ｒを設定するだけの簡易な操作で、生成した付け爪モデルを編集することができる。この結果、情報提供装置１００は、ユーザの利便性を向上させることができると共に、ユーザが所望する付け爪モデルを精度良く生成することができる。

（第１の実施形態の変形例）
以下、第１の実施形態の変形例について説明する。上述した第１の実施形態における推定部１１４は、３次元データに含まれる爪の色を示す色情報を用いて、ベース面モデルをｙ方向に延伸する際に起点とするｘ方向の位置を、ベース面モデル上で決定し、この位置に基づいて成長モデルを推定する。

図１１は、ベース面モデルをｙ方向に延伸する際に起点とするｘ方向の位置の決定方法を説明するための図である。図示の例では、色情報を含む３次元データを用いることでベース面モデルが座標点ごとに色分けされている。ベース面モデル上で色が分かれている境界は、爪が爪下の肉と接合している領域と、接合していない領域との境界を表している。例えば、爪が爪下の肉と接合している領域の色相は、赤みがかった色で表され、爪が爪下の肉と接合していない領域の色相は、白みがかった色で表される。

図中の領域Ｕ_Ｒに示すように、ユーザによって、爪が爪下の肉と接合していない領域のｘ方向の最大幅Ｗ２は、爪が爪下の肉と接合している領域のｘ方向の最大幅Ｗ１に対して狭い場合がある。このような場合、推定部１１４は、ベース面モデル上から、色相の境界線と、ｘ方向の最大幅Ｗ２を示す直線との交点Ｑを導出する。また、推定部１１４は、図中の領域Ｕ_Ｌにおいても同様に交点Ｑを導出する。推定部１１４は、導出した２つの交点Ｑを起点にｙ方向にベース面モデルを延伸する。この結果、情報提供装置１００は、爪の幅を考慮することで、実際のユーザの爪の形状により即した付け爪モデルを生成することができる。

（第２の実施形態）
以下、第２の実施形態における情報提供装置１００Ａを含む付け爪製造システム１について説明する。第２の実施形態における付け爪製造システム１は、付け爪モデルを編集可能な端末装置３０を含む点で第１の実施形態と異なる。従って、係る相違点について説明し、上述した第１の実施形態と共通する機能等についての説明は省略する。

図１２は、第２の実施形態における情報提供装置１００Ａを含む付け爪製造システム１の構成の一例を示す図である。第２の実施形態における付け爪製造システム１は、形状データ取得装置１０と、製造装置２０と、端末装置３０と、情報提供装置１００Ａとを含んでよいが、これに限定されない。

第２の実施形態における形状データ取得装置１０は、例えば、ユーザの識別情報（以下、ユーザＩＤと称する）の入力を受けてから、ユーザの爪を撮像し、爪の形状を示す３次元データを取得する。ユーザＩＤは、例えば、ユーザが任意に決めたニックネーム等の情報であってもよいし、ユーザが操作可能な端末装置３０の識別情報（例えば、電話番号等）であってもよい。そして、形状データ取得装置１０は、取得した爪の形状を示す３次元データと共にユーザＩＤを、ＬＡＮ等のネットワークＮＷを介して情報提供装置１００Ａに送信する。

端末装置３０は、例えば、携帯電話やスマートフォン、タブレット端末、パーソナルコンピュータである。端末装置３０は、例えば、通信部３２と、表示部３４と、入力部３６と、付け爪モデル編集部３８とを含む。端末装置３０のこれら構成要素は、ＣＰＵ等のプロセッサ（不図示）によって実現されてよい。また、端末装置３０は、ＲＯＭ、ＳＤカード、ＲＡＭ等の記憶部（不図示）を含んでよい。

通信部３２は、ネットワークＮＷを介して、情報提供装置１００Ａと通信を行う。例えば、通信部３２は、情報提供装置１００Ａと通信を行い、情報提供装置１００Ａにより生成された付け爪モデルを示す情報を受信する。そして、通信部３２は、受信した付け爪モデルを示す情報を表示部３４に供給し、表示部３４に付け爪モデルを示す画像を表示させる。また、通信部３２は、入力部３６に入力された情報を情報提供装置１００に送信する。なお、通信部３２は、形状データ取得装置１０や製造装置２０等と通信を行ってもよい。

表示部３４は、例えば、ＬＣＤや有機ＥＬディスプレイなどの表示装置を含む。表示部３４は、他の構成要素から供給される情報に基づいて画像を表示する。

入力部３６は、例えば、キーボードやマウス等の入力装置を含む。入力部３６は、ユーザの操作を受け付けて、受け付けた操作に応じた情報を付け爪モデル編集部３８に供給する。また、入力部３６は、付け爪モデルの編集を行うために必要となるユーザＩＤの入力操作を受け付ける。なお、入力部３６は、表示部３４と機能が一体となったタッチパネルであってもよい。

付け爪モデル編集部３８は、表示部３４に付け爪モデルの画像が表示された状態で、例えばユーザが入力部３６に編集操作を入力した場合、この編集操作に応じて、通信部３２により受信された付け爪モデルを編集する。そして、付け爪モデル編集部３８は、編集した付け爪モデルを示す情報を表示部３４に供給し、表示部３４に編集した付け爪モデルを示す画像を表示させる。

付け爪モデル編集部３８は、編集した付け爪モデルを示す画像を表示部３４に表示させた後、ユーザにより編集操作がなされなかった場合、通信部３２を制御して、編集した付け爪モデルを示す情報を、製造装置２０に送信させる。また、付け爪モデル編集部３８は、表示部３４に付け爪モデルの画像が表示された状態で、ユーザにより編集操作が一度もなされなかった場合、未編集の付け爪モデルを示す情報を、製造装置２０に送信させてもよい。

第２の実施形態における情報提供装置１００Ａは、通信部１０６と、制御部１１０Ａと、記憶部１３０Ａとを含んでよいが、これに限定されない。

通信部１０６は、形状データ取得装置１０から３次元データおよびユーザＩＤを受信し、これらを対応付けてユーザデータ１３２として記憶部１３０Ａに記憶させる。また、通信部１０６は、端末装置３０からユーザＩＤを受信する。

図１３は、記憶部１３０Ａに記憶されるユーザデータ１３２の一例を示す図である。ユーザデータ１３２は、例えば、ユーザＩＤごとに、３次元データと、この３次元データを基に生成された付け爪モデルとが対応付けられてよい。この付け爪モデルは、付け爪モデル生成部１１６による生成処理の完了時にユーザＩＤに対応付けられてよい。

制御部１１０Ａは、実爪モデル生成部１１２と、推定部１１４と、付け爪モデル生成部１１６と、出力部１２０とを含んでよい。なお、図示のように、制御部１１０Ａにおいて、上述した付け爪モデル編集部１１８は省略されてよい。

出力部１２０は、通信部１０６により端末装置３０から受信されたユーザＩＤが、記憶部１３０Ａに格納されたユーザデータ１３２に含まれるユーザＩＤと合致するか否かを判定し、ユーザＩＤが合致する場合、通信部１０６に、このユーザＩＤに対応付けられた付け爪モデルを示す情報を、端末装置３０に対して出力（送信）させる。

以下、情報提供装置１００Ａによる一連の処理の流れを説明する。図１４は、第２の実施形態における情報提供装置１００Ａによる一連の処理の流れの一例を示すフローチャートである。本フローチャートの処理は、例えば、所定の周期で行われる。

まず、通信部１０６は、形状データ取得装置１０から３次元データおよびユーザＩＤを受信すると（ステップＳ３００；Ｙｅｓ）、３次元データおよびユーザＩＤを対応付けてユーザデータ１３２として記憶部１３０Ａに記憶させる（ステップＳ３０２）。

次に、実爪モデル生成部１１２は、通信部１０６により受信された３次元データに基づいて、ベース面モデルを生成する（ステップＳ３０４）。なお、ステップＳ３０４の処理の詳細については、上述した図８に示すフローチャートと同様のため、説明を省略する。

次に、推定部１１４は、実爪モデル生成部１１２により生成されたベース面モデルのｙ方向の湾曲程度に基づいて成長モデルを推定する（ステップＳ３０６）。次に、付け爪モデル生成部１１６は、推定部１１４によって推定された成長モデルを示す二次曲面から規定の距離Ｄ離間したオフセット面を生成する（ステップＳ３０８）。

次に、付け爪モデル生成部１１６は、生成したオフセット面および成長モデルを示す二次曲面の両面と、これら両面に挟まれる領域とにより示される３次元モデルを付け爪モデルとして生成する（ステップＳ３１０）。

次に、出力部１２０は、通信部１０６により端末装置３０からユーザＩＤが受信されたか否かを判定する（ステップＳ３１２）。ユーザＩＤが受信された場合、出力部１２０は、受信されたユーザＩＤが、記憶部１３０Ａに格納されたユーザデータ１３２に含まれるユーザＩＤと合致するか否かを判定する（ステップＳ３１４）。ユーザＩＤが合致する場合、出力部１２０は、通信部１０６に、このユーザＩＤに対応付けられた付け爪モデルを示す情報を、端末装置３０に出力（送信）させる（ステップＳ３１６）。これによって、本フローチャートの処理が終了する。

一方、ユーザＩＤが受信されない場合、あるいはユーザＩＤが合致しない場合、情報提供装置１００Ａは、本フローチャートの処理を終了する。

以下、端末装置３０による一連の処理の流れを説明する。図１５は、第２の実施形態における端末装置３０による一連の処理の流れの一例を示すフローチャートである。本フローチャートの処理は、例えば、所定の周期で行われる。

まず、通信部３２は、入力部３６に入力されたユーザＩＤを情報提供装置１００Ａに送信する（ステップＳ４００）。次に、通信部３２は、情報提供装置１００Ａから付け爪モデルを示す情報を受信した場合（ステップＳ４０２；Ｙｅｓ）、受信した付け爪モデルを示す画像を表示部３４に表示させる（ステップＳ４０４）。

次に、付け爪モデル編集部３８は、入力部３６が編集操作を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ４０６）。入力部１０４が編集操作を受け付けない場合、端末装置３０は、未編集の付け爪モデルを示す情報を、製造装置２０に出力する（ステップＳ４０８）。

一方、入力部１０４が編集操作を受け付けた場合、付け爪モデル編集部３８は、編集操作として設定された編集点Ｒの位置座標に基づいて、通信部３２により受信された付け爪モデルを編集する（ステップＳ４１０）。そして、付け爪モデル編集部３８は、上述したステップＳ４０４の処理に戻り、編集した付け爪モデルを示す画像を表示部３４に表示させる。以上の処理によって、本フローチャートの処理が終了する。

以上説明した第２の実施形態の情報提供装置１００Ａによれば、上述した第１の実施形態と同様に、ユーザの爪にフィットした付け爪モデルを精度良く生成することができる。また、情報提供装置１００は、ユーザの利便性を向上させることができると共に、ユーザが所望する付け爪モデルを精度良く生成することができる。

以上説明した第１の実施形態の情報提供装置１００によれば、ベース面モデルを生成し、このベース面モデルに基づいて成長モデルを推定することにより、ユーザの爪にフィットした付け爪モデルを精度良く生成することができる。

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、ベース面モデルを生成し、このベース面モデルに基づいて成長モデルを推定することにより、ユーザの爪にフィットした付け爪モデルを精度良く生成することができる。この結果、製造装置２０は、付け爪の裏面（爪に装着される側の面）がユーザの爪にフィットした形状である付け爪を製造することができる。

また、上述した少なくともひとつの実施形態によれば、例えば、ユーザが編集点Ｒを設定するだけの簡易な操作で、生成した付け爪モデルを編集することができる。この結果、情報提供装置１００は、ユーザの利便性を向上させることができると共に、ユーザが所望する付け爪モデルを精度良く生成することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１…付け爪製造システム、１０…形状データ取得装置、２０…製造装置、１００…情報提供装置、１０２…表示部、１０４…入力部、１０６…通信部、１１０…制御部、１１２…実爪モデル生成部、１１４…推定部、１１６…付け爪モデル生成部、１１８…付け爪モデル編集部、１２０…出力部、１３０…記憶部

Claims

付け爪であって、爪に装着される側の面である裏面は、前記爪の成長方向を含む断面、および／または前記爪の成長方向に対して直交する幅方向を含む断面が、前記爪の成長方向の座標、および／または前記爪の幅方向の座標を引数として、前記爪の成長方向と前記爪の幅方向とのいずれか一方または双方に対して直交する前記爪の高さ方向の座標を返す、３次元以上、且つ奇数次元の関数でモデル化された形状である、
付け爪。
コンピュータが、
爪の形状を示す３次元データに基づいて、前記爪の形状モデルを生成し、
前記生成した前記爪の形状モデルに基づいて、前記爪が成長した場合の将来の爪の形状モデルを推定し、
製造装置が、
前記推定した前記将来の爪の形状モデルに基づく情報に基づいて、前記爪に装着可能な付け爪を製造する、
付け爪の製造方法。
請求項２に記載の付け爪の製造方法を用いて製造された、
付け爪。