JP7120282B2 - 印刷装置 - Google Patents
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Description
この種の印刷装置では、筐体内に挿入された爪等の印刷対象を照明しながら撮影し、取得した画像に基づいて印刷する領域(例えば爪の範囲)を認識している。
少なくとも印刷対象を撮影する撮影手段と、
光源と、前記光源からの光を拡散させる拡散部と、を有し、前記拡散部で拡散された光によって前記印刷対象を照明する照明手段と、
前記印刷対象を係止し、前記印刷対象と当接する面の少なくとも一部に、光を拡散させる表面加工が施されている係止部と、
前記撮影手段によって撮影された画像に基づいて、前記印刷対象の領域を取得する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記撮影手段によって撮影された前記印刷対象と前記係止部との境界付近の輝度値に基づいて、前記印刷対象の領域が正しく取得されているか否かを判定する、
ことを特徴とする。
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、印刷装置が手の指の爪を印刷対象としてこれに印刷するネイルプリント装置である場合を例に説明するが、本発明における印刷装置の印刷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印刷対象としてもよい。また、ネイルチップや各種アクセサリの表面等、爪以外のものを印刷対象としてもよい。
なお、以下の実施形態において、上下、左右及び前後は、図1に示した向きをいうものとする。また、X方向は左右方向、Y方向は前後方向をいうものとする。
筐体2は、前面側(印刷装置1の正面側)の下側部分に、左右方向(印刷装置1の横方向、X方向)のほぼ全面に亘って形成された開口部21を有している。また、筐体2の左右方向のほぼ中央部には、開口部21の上側に連続して切欠き部22が形成されている。切欠き部22は、後述する印刷ヘッド41を装置に対して着脱する際の出入口として機能する。
また、筐体2の上面(天板)には、操作部13が設けられている。操作部13は、例えば印刷装置1の電源をON/OFFする操作ボタン(電源スイッチボタン)である。
装置本体10は、基台11と、これに取り付けられた指固定部6、印刷部40、撮影部50等を備えている。
印刷部40は、印刷動作を行う印刷ヘッド41と、印刷ヘッド41を移動させるためのX方向移動モータ46及びY方向移動モータ48(図6参照)等を備えている。
印刷ヘッド41は、例えば、シアン(C;CYAN)、マゼンタ(M;MAGENTA)、イエロー(Y;YELLOW)のインクを吐出可能となっている。
指固定部6は、装置前面側に開口部61を有している。また指固定部6の内部には、指固定部材62が設けられている。指固定部材62は、開口部61から挿入された指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。
指固定部6の上面には開口部61から挿入され指固定部材62により保持された指の爪部分を露出させる窓部63が形成されている。
爪係止部65の表面には、後述する照明ユニット52からの光を拡散するためのシボ加工が施されている。なお、この加工はシボ加工に限定されず、光を拡散させる表面加工であればよい。また、この表面加工は、指固定部6のうち、印刷指Uと当接する部分の少なくとも一部に施されていればよい。より詳しくは、この表面加工は、後述するように、撮影カメラ511での撮影時の白飛びを抑制するためのものであるため、撮影対象である印刷指と同程度の高さで当接する部分に施してあるのがよい。
図3及び図4に示すように、撮影部50は、指固定部6の窓部63の上方に配置され、窓部63から露出する印刷指を撮影してその画像を取得する。
撮影部50は、撮影ユニット51と、2つの照明ユニット52とを備えている。
撮影ユニット51は、基台11上に立設された支持部材12に取り付けられている。支持部材12は、天板121と、その左右両端の脚部122とを有し、脚部122が基台11の左右両端に立設されている。支持部材12の天板121は、基台11との間に、印刷ヘッド41が移動する空間を介在させている。撮影ユニット51は、支持部材12の天板121のうち、左右方向の中央に配置されている。
撮影ユニット51は、指固定部6の窓部63の上方に配置された下方向きの撮影カメラ511を備えている。撮影カメラ511は、例えば、200万画素以上の画素を有するCCD(Charge Coupled Device)型やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)型等の固体撮影素子とレンズ等を備えて構成された小型カメラである。
各照明ユニット52は、図5に示すように、LED53と、反射ケース54と、透光板55とを備えている。
LED53は、照明ユニット52の光源である白色LEDであり、透光板55の上面中央に上方向きに配置されている。ただし、照明ユニット52の光源は、撮影カメラ511の撮影対象を照明可能であれば、LEDに限定されない。
反射ケース54の内面(すなわち天面54a及び前後左右の内側面54b)は、LED53からの光を反射させる面(本実施形態では白色面)となっている。さらに、反射ケース54の内面は、LED53からの光を拡散させるように、シボ加工が施されている。ただし、この加工はシボ加工に限定されず、光を拡散させる表面加工であればよい。
なお、反射ケース54の内面は、少なくともLED53に対向する天面54aが、LED53からの光を反射させるように構成されていればよく、例えば鏡面などであってもよい。
透光板55は、本実施形態では乳白色の半透明板であり、反射ケース54で反射された光を拡散させつつ透過させる。また、透光板55は、上面又は下面の少なくとも一方に、光を拡散させる表面加工が施されていてもよい。
このとき、透光板55上の光の照射範囲(例えば、LED53からの一定光度以上の光の照射範囲)は、図中に破線矢印で示すように、天面54aに設けたLED53を直接透光板55に向ける場合に比べ、約4倍(X方向に約2倍、Y方向に約2倍)に広がる。また、反射ケース54の内面での反射時や、透光板55の透過時には、光が拡散される。
これにより、LED53からの光を単純に直接照射する場合に比べ、照明ユニット52からは広く均一化された光が照射される。
なお、照明ユニット52は、少なくともLED53と透光板55を備えていればよい。
この図に示すように、印刷装置1は、上述した印刷部40及び撮影部50のほかに、通信部14と、制御装置80とを備えている。
印刷装置1と端末装置9との間での通信は、例えば無線LAN等により行われる。なお、印刷装置1と端末装置9との間での通信はこれに限定されず、いかなる方式によるものでもよい。例えば、インターネット等のネットワーク回線を使うものであってもよいし、Bluetooth(登録商標)やWi-Fi等の近距離無線通信規格に基づく無線通信を行うものであってもよい。また、この通信は無線に限定されず、有線接続により両者間で各種データの送受信が可能な構成としてもよい。通信部14は端末装置9の通信方式に対応するアンテナチップ等を備えている。
具体的には、記憶部82のROM821には、例えば印刷処理を行うための印刷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、印刷装置1の各部が統括制御される。
撮影部50により取得された爪画像の画像データは、通信部14を介して後述の端末装置9に送信される。なお、画像データは記憶部82に記憶されてもよい。
具体的に、端末装置9は、操作部91、表示部92、通信部94、制御装置95等を備えている。
なお、通信部94は、印刷装置1との間で通信を行うことのできるものであればよく、印刷装置1の通信部14の通信規格と合致するものが適用される。
具体的には、本実施形態のROM等には、端末装置9の各部を統括制御するための動作プログラムの他、印刷装置1を用いたネイルプリントを行うためのネイルプリントアプリケーションプログラム等の各種プログラムが格納されており、制御装置95がこれらのプログラムを例えばRAMの作業領域に展開して実行することによって、端末装置9が制御される。
また、本実施形態の記憶部97には、ネイルデザインのデータや、爪画像及び爪の形状の情報等が格納される。
ユーザが、予め白色の下地塗料を塗った印刷指を指固定部6にセットし、端末装置9の操作部91で所定の実行操作を行うと、撮影部50により指固定部6の印刷指が撮影される。
このとき、各照明ユニット52は、上述のとおり、LED53からの光を反射・拡散させた光を照射することで、広く均一化された光で撮影対象の印刷指を照明する。そのため、LED53の光で印刷指を直接照明する場合に比べ、白飛びの発生が抑制される。
またこのとき、印刷対象の爪と略面一となる爪係止部65にシボ加工が施されているため、当該爪係止部65を照らす光が拡散される。そのため、爪と爪係止部65との間で発生する白飛びが抑制される。
これにより、印刷指のうちの爪の範囲(爪領域)を、より高精度に認識することができる。
こうして、印刷指への印刷が完了する。
例えば、爪領域の一部として誤認されやすい爪係止部65について、照明ユニット52で照明したときの当該爪係止部65の輝度値を予め取得し、爪係止部65と印刷指との境界付近の輝度値を閾値として設定しておく。そして、爪領域の取得時に、制御部81が、この輝度値の閾値に基づいて、取得した爪領域に爪係止部65が含まれているか否かを判定すればよい。
爪領域が正しい(爪領域に爪係止部65が含まれていない)と判定した場合には、そのまま印刷を実行すればよい。爪領域が正しくない(爪領域に爪係止部65が含まれている)と判定した場合には、LED53又は撮影カメラ511で輝度等の調整をして再度撮影してもよいし、ユーザが手動で爪領域を調整できるようにしてもよい。
これにより、照明ユニット52からは、LED53からの光を単純に直接照射する場合に比べ、広く均一化された光が照射されるため、白飛びの発生を抑制できる。
したがって、撮影対象の認識精度を向上させることができる。
これにより、照明ユニット52からはより広く均一化された光が照射されるため、白飛びの発生をより確実に抑制でき、ひいては撮影対象の認識精度をさらに向上させることができる。
また、このように反射光を利用することにより、LED53として配光角の狭い光源を用いた場合でも広範囲を照らすことができる。配光角の狭い光源は一般に小型で廉価のため、照明ユニット52の小型化・低コスト化を図ることができる。
これにより、照明ユニット52からはさらに均一化された光が照射されるため、白飛びの発生をより確実に抑制でき、ひいては撮影対象の認識精度をさらに向上させることができる。
これにより、爪係止部65を照明する光が拡散されため、爪と爪係止部65との間で発生する白飛びを抑制できる。
この場合の照明ユニット52Aは、一方の主面56aを下側(撮影対象側)に向けて配置された導光板56を備えている。LED53Aは、導光板56の側面56cに対向するように配置されている。導光板56では、両主面56a、56bが、側面56cから当該導光板56内に入射した光を内部反射(全反射)させ、下側の主面56aが、当該導光板56内からの光を拡散させつつ出射させる。また、下側の主面56aに拡散材を貼付したり、上側の主面56bに反射シートを貼付したりしてもよい。このような照明ユニット52Aによっても、本実施形態の照明ユニット52と同様に撮影対象を照明することができる。また、LED53Aとして比較的に配光角の狭い光源を適用できるため、照明ユニット52Aの小型化・低コスト化を図ることができる。
ただし、照明ユニット52の位置は、撮影カメラ511に近い方が(左右方向の中央寄りの方が)、撮影カメラ511への光量を確保しやすい点でより好ましい。
また、照明ユニット52の向きは、透光板55の下面が撮影対象を真っすぐ向く(つまり、当該下面の垂線が撮影対象を向く)ように配置するのが、撮影対象の照度を向上させる点でより好ましい。
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>
印刷手段と、
前記印刷手段の印刷対象を撮影する撮影手段と、
前記撮影手段の撮影対象を照明する照明手段と、を備え、
前記照明手段は、
光源と、
前記光源からの光を拡散させる拡散部と、を有し、
前記拡散部で拡散された光で前記撮影対象を照明する、
ことを特徴とする印刷装置。
<請求項2>
前記照明手段は、前記光源からの光を反射させる反射部を有し、
前記拡散部は、前記反射部で反射された光を拡散させる、
ことを特徴とする請求項1に記載の印刷装置。
<請求項3>
前記反射部は、光を拡散させる表面加工が施されたものであり、前記光源からの光を反射させつつ拡散させる、
ことを特徴とする請求項2に記載の印刷装置。
<請求項4>
前記光源は、前記撮影対象側とは反対側向きに配置され、
前記反射部は、前記光源の前記反対側を覆いつつ前記撮影対象側に開口するように設けられ、
前記拡散部は、前記反射部の開口を閉塞しつつ前記光源の前記撮影対象側に配置される、
ことを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の印刷装置。
<請求項5>
前記照明手段は、一方の主面を前記撮影対象側に向けた導光板を備え、
前記光源は、前記導光板の側面に対向するように配置され、
前記導光板は、
両主面が、前記反射部として、前記側面から前記導光板内に入射した光を内部反射させ、
前記一方の主面が、前記拡散部として、前記導光板内からの光を拡散させつつ出射させる、
ことを特徴とする請求項2から請求項4のいずれか一項に記載の印刷装置。
<請求項6>
前記拡散部は、光を拡散させる表面加工が施された透光部材である、
ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の印刷装置。
<請求項7>
前記撮影対象を固定する固定部を備え、
前記固定部のうち、前記撮影対象と当接する部分の少なくとも一部に、光を拡散させる表面加工が施されている、
ことを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の印刷装置。
6 指固定部(固定部)
63 窓部
65 爪係止部
12 支持部材
41 印刷ヘッド(印刷手段)
50 撮影部
51 撮影ユニット
511 撮影カメラ(撮影手段)
52、52A 照明ユニット(照明手段)
53 LED(光源)
54 反射ケース(反射部)
54a 天面
54b 内側面
55 透光板(拡散部)
56 導光板
56a、56b 主面
56c 側面
81 制御部
811 撮影制御部
T 爪
U 印刷指(撮影対象)
Claims (6)
- 少なくとも印刷対象を撮影する撮影手段と、
光源と、前記光源からの光を拡散させる拡散部と、を有し、前記拡散部で拡散された光によって前記印刷対象を照明する照明手段と、
前記印刷対象を係止し、前記印刷対象と当接する面の少なくとも一部に、光を拡散させる表面加工が施されている係止部と、
前記撮影手段によって撮影された画像に基づいて、前記印刷対象の領域を取得する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記撮影手段によって撮影された前記印刷対象と前記係止部との境界付近の輝度値に基づいて、前記印刷対象の領域が正しく取得されているか否かを判定する、
ことを特徴とする印刷装置。 - 前記照明手段は、前記光源からの光を反射させる反射部をさらに有し、
前記拡散部は、前記反射部で反射された光を拡散させる、
ことを特徴とする請求項1に記載の印刷装置。 - 前記反射部は、光を拡散させる表面加工が施されたものであり、前記光源からの光を反射させ、かつ拡散させる、
ことを特徴とする請求項2に記載の印刷装置。 - 前記反射部は、前記光源を、前記光源に対向する向きから覆うように、かつ前記印刷対象側に開口するように設けられ、
前記拡散部は、前記反射部の開口を閉塞するように設けられる、
ことを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の印刷装置。 - 前記照明手段は、一方の主面を前記印刷対象側に向けた導光板をさらに備え、
前記光源は、前記導光板の側面に対向するように配置され、
前記導光板は、
両主面が前記反射部として、前記側面から前記導光板内に入射した光を内部反射させ、
前記一方の主面が、前記拡散部として、前記導光板内からの光を拡散させ、かつ出射させる、
ことを特徴とする請求項2から請求項4のいずれか一項に記載の印刷装置。 - 前記拡散部は、光を拡散させる表面加工が施された透光部材である、
ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の印刷装置。
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