JP2017055933A - 爪形状検出装置及び描画装置、並びに爪形状検出方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】特別な機構を設けることなく、簡易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爪形状検出装置及び描画装置、並びに爪形状検出方法を提供する。【解決手段】指の爪Tを撮影する撮影部50と、撮影部50により撮影された撮影画像における輝度が所定値より高い領域を高輝度部Wpとして検出する輝度検出部812と、撮影部50の位置と撮影画像における高輝度部Wpの位置とに基づいて、爪Tにおける高輝度部Wpに対応する箇所の傾斜角度を検出する角度検出部813と、角度検出部813が検出した傾斜角度に基づいて、爪Tの湾曲形状を検出する爪形状検出部814とを備えている。【選択図】図4
Description
本発明は、爪形状検出装置及び描画装置、並びに爪形状検出装置おける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。
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。
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。
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したのでは美しい仕上がりとならず、ユーザの爪ごとの湾曲形状に応じた補正を行うことが望まれる。
このため、一律に補正値を定めて補正したのでは美しい仕上がりとならず、ユーザの爪ごとの湾曲形状に応じた補正を行うことが望まれる。
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、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爪形状検出装置及び描画装置、並びに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、本発明の爪形状検出装置は、
指の爪を撮影した撮影画像を取得する撮影部と、
前記撮影画像における輝度が所定値より高い領域を高輝度部として検出する輝度検出部と、
前記撮影部の位置と前記撮影画像における前記高輝度部の位置とに基づいて、前記爪における前記高輝度部に対応する箇所の傾斜角度を検出する角度検出部と、
前記傾斜角度に基づいて前記爪の湾曲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。
指の爪を撮影した撮影画像を取得する撮影部と、
前記撮影画像における輝度が所定値より高い領域を高輝度部として検出する輝度検出部と、
前記撮影部の位置と前記撮影画像における前記高輝度部の位置とに基づいて、前記爪における前記高輝度部に対応する箇所の傾斜角度を検出する角度検出部と、
前記傾斜角度に基づいて前記爪の湾曲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。
図1から図8を参照しつつ、本発明に係るネイルプリント装置(爪形状検出装置、描画装置)及びネイルプリント装置(爪形状検出装置、描画装置)における爪形状検出方法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、ネイルプリント装置1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。
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、ネイルプリント装置1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(a)は、ネイルプリント装置の内部構成を示すネイルプリント装置の正面図であり、図1(b)は、図1(a)に示されたネイルプリント装置の内部構成を示す側面図である。図2は、図1(a)におけるII-II線に沿う断面図である。
図1(a)及び図1(b)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、描画ヘッド43が描画用具であるペン41とインクジェット描画部71とを備え、プロッタ方式とインクジェット方式とを併用して印刷指U1の爪Tに描画を施す描画装置である。
このネイルプリント装置1は、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。
図1(a)及び図1(b)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、描画ヘッド43が描画用具であるペン41とインクジェット描画部71とを備え、プロッタ方式とインクジェット方式とを併用して印刷指U1の爪Tに描画を施す描画装置である。
このネイルプリント装置1は、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。
ケース本体2の側面上部一端には、後述する描画部40のペン41及びインクジェット描画部71を交換するために開閉可能に構成された蓋部23が設けられている。蓋部23は、例えばヒンジ等を介して、図1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。
ケース本体2の上面(天板)には操作部25(図3参照)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、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図示しない操作釦が配置されている。
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、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を撮影して得た爪画像(爪Tの画像を含む指画像)、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、表示部26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。
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を撮影して得た爪画像(爪Tの画像を含む指画像)、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、表示部26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。
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。
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1(b)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。
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。
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1(b)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(図1(b)参照)が一体的に設けられている。
指固定部30は、描画を施す爪T(すなわち描画対象)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、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、例えば、下部機枠11の幅方向の中央より少し右に配置されている。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、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となっている。指載置部は、描画を施す爪Tの指(印刷指U1)をXY平面上に載置するものである。
また、指受入部31の上側は、開口しており、指受入部31に挿入された印刷指U1の爪Tの表面(すなわち、描画対象面)が露出するようになっている。
指固定部30は、描画を施す爪T(すなわち描画対象)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、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、例えば、下部機枠11の幅方向の中央より少し右に配置されている。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、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となっている。指載置部は、描画を施す爪Tの指(印刷指U1)をXY平面上に載置するものである。
また、指受入部31の上側は、開口しており、指受入部31に挿入された印刷指U1の爪Tの表面(すなわち、描画対象面)が露出するようになっている。
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(a)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(図1(a)参照)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。
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。
下部機枠11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(a)において左側)には、後述する描画ヘッド43による描画可能範囲内に、後述するペン41のペン先(先端部)413の書き出し時のかすれ等を無くすための慣らし書きを行う慣書部61が設けられている。
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描画媒体が載置されるようになっている。
慣書部61に載置される描画媒体は、ペン先(先端部)413の慣らし書きを行うことができるものであればよく、例えば紙片である。
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描画媒体が載置されるようになっている。
慣書部61に載置される描画媒体は、ペン先(先端部)413の慣らし書きを行うことができるものであればよく、例えば紙片である。
下部機枠11の上面であって、指受入部31を挟んで慣書部61の逆側(本実施形態では、図1(a)において右側)には、後述する描画ヘッド43の移動可能範囲内に、後述するペンホルダ42に対応する数(本実施形態では1つ)だけペンキャップ62が設置されている。
ペンキャップ62は、例えばゴムによって形成されており、描画部40にペン41が装着されている状態で描画を行っていないとき(非描画時)には、ペン41を下降させて、ペン先413をペンキャップ62に収容することにより、ペン先413の乾燥を防止するようになっている。
また、ペン先413がペンキャップ62に収容されたときにインクジェット描画部71が配置される位置に対応する位置には、インクジェット保守部63が設けられている。インクジェット保守部63は、例えば後述するインクジェット描画部71のインク吐出部(ノズル面)をクリーニングするためのクリーニング機構やインク吐出部(ノズル面)の保湿状態を保つためのキャップ機構等(いずれも図示せず)で構成されている。
なお、ペンキャップ62、インクジェット保守部63等の配置はここで例示したものに限定されない。
ペンキャップ62は、例えばゴムによって形成されており、描画部40にペン41が装着されている状態で描画を行っていないとき(非描画時)には、ペン41を下降させて、ペン先413をペンキャップ62に収容することにより、ペン先413の乾燥を防止するようになっている。
また、ペン先413がペンキャップ62に収容されたときにインクジェット描画部71が配置される位置に対応する位置には、インクジェット保守部63が設けられている。インクジェット保守部63は、例えば後述するインクジェット描画部71のインク吐出部(ノズル面)をクリーニングするためのクリーニング機構やインク吐出部(ノズル面)の保湿状態を保つためのキャップ機構等(いずれも図示せず)で構成されている。
なお、ペンキャップ62、インクジェット保守部63等の配置はここで例示したものに限定されない。
描画部40は、描画ヘッド43、描画ヘッド43を支持するユニット支持部材44、描画ヘッド43をX方向(図1(a)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、描画ヘッド43をY方向(図1(b)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。
図2(a)は、本実施形態における描画ヘッドの上面図であり、図2(b)は、描画ヘッドの側面図である。
図2(a)及び図2(b)に示すように、本実施形態の描画ヘッド43には、ペン41を保持するペンホルダ42とインクジェット描画部71を保持するインクジェットホルダ72とが隣り合って配置されている。
インクジェット描画部71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)に対向する面(本実施形態では、図1(a)等における下面)に設けられた図示しないインク吐出部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。インク吐出部は、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を備えており、インクジェット描画部71は、インクを微滴化し、インク吐出部から描画対象(爪T)の被描画面に対して直接にインクを吹き付けて描画を行う。なお、インクジェット描画部71は、上記3色のインクを吐出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吐出部を備えていてもよい。
図2(a)及び図2(b)に示すように、本実施形態の描画ヘッド43には、ペン41を保持するペンホルダ42とインクジェット描画部71を保持するインクジェットホルダ72とが隣り合って配置されている。
インクジェット描画部71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)に対向する面(本実施形態では、図1(a)等における下面)に設けられた図示しないインク吐出部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。インク吐出部は、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を備えており、インクジェット描画部71は、インクを微滴化し、インク吐出部から描画対象(爪T)の被描画面に対して直接にインクを吹き付けて描画を行う。なお、インクジェット描画部71は、上記3色のインクを吐出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吐出部を備えていてもよい。
本実施形態のペンホルダ42には、1本のペン41が装着可能となっている。
ペン41は、爪Tの表面を描画対象面とし、先端部が描画対象面である爪Tの表面に接触して描画を施す筆記具である。
図2(b)等に示すように、ペン41は、棒状のペン軸部411の先端側(図2(b)において下側)にペン先413が設けられたものである。
ペン軸部411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411の内部に収容されるインクとしては、各種のインクが適用可能である。インクの粘度や色材の粒径(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、アンダーコート用インク、トップコート用インクやマニキュア液等も用いることができる。
ペン41は、爪Tの表面を描画対象面とし、先端部が描画対象面である爪Tの表面に接触して描画を施す筆記具である。
図2(b)等に示すように、ペン41は、棒状のペン軸部411の先端側(図2(b)において下側)にペン先413が設けられたものである。
ペン軸部411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411の内部に収容されるインクとしては、各種のインクが適用可能である。インクの粘度や色材の粒径(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、アンダーコート用インク、トップコート用インクやマニキュア液等も用いることができる。
本実施形態において、ペン41は、例えばペン先413を爪Tの表面に押し当てることでペン軸部411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413がボールペンタイプとなったペンである。
なお、ペン41は、ボールペンタイプのものに限定されない。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413の太さも各種のものを用意することができる。
ペンホルダ42に保持されるペン41は、全て同じタイプのペン先413を有するペンでもよいし、異なるタイプのペン先413を有するペンであってもよい。
ペン41はペンホルダ42に上方から挿通するだけで保持されている。このため、ケース本体2に設けられている蓋部23を開けて、例えば手やピンセットでペン軸部411の上端部を摘み上げ引き出す等により、容易に交換が可能である。
これにより、ユーザは、ペンホルダ42に装着するペン41を、描画したいネイルデザインに応じて色やペン先413の種類やインクの種類の異なるペン41に適宜入れ替えることで、幅広いネイルデザインを実現することができる。
なお、ペン41は、ボールペンタイプのものに限定されない。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413の太さも各種のものを用意することができる。
ペンホルダ42に保持されるペン41は、全て同じタイプのペン先413を有するペンでもよいし、異なるタイプのペン先413を有するペンであってもよい。
ペン41はペンホルダ42に上方から挿通するだけで保持されている。このため、ケース本体2に設けられている蓋部23を開けて、例えば手やピンセットでペン軸部411の上端部を摘み上げ引き出す等により、容易に交換が可能である。
これにより、ユーザは、ペンホルダ42に装着するペン41を、描画したいネイルデザインに応じて色やペン先413の種類やインクの種類の異なるペン41に適宜入れ替えることで、幅広いネイルデザインを実現することができる。
ペンホルダ42は、上下に開口し内部にペン41が挿通される筒状部材421と、筒状部材421の下側(図2(b)における下側)の開口を塞ぐように配置されたペン係止部材422と、ペン41とともに上下動する補助軸部材423とを備えている。
ペン係止部材422には、ペン41のペン軸部411における先端側を係止する係止孔422aが形成されている。ペン41は、ペン軸部411の先端側がペン係止部材422の係止孔422aに嵌め込まれることによってペンホルダ42内に係止される。なお、ペン軸部411の先端側の外周面に図示しないねじ溝を形成し、係止孔422aの内周面に軸部のねじ溝と螺合可能な図示しないねじ溝を形成し、係止孔422a側のねじ溝にペン軸部411側のねじ溝を螺着させることでペン41を係止孔422aに係止させてもよい。
本実施形態において、補助軸部材423はペン41を挟むように2本配置されている。各補助軸部材423の下端部はペン係止部材422に嵌め込まれており、これにより、補助軸部材423はペン41のペン軸部411と平行するように固定されている。
補助軸部材423には、ペン41の軸中心から離れる方向に突出する係止突起424が設けられている。
また、補助軸部材423の軸周りには、コイルバネ425が巻回されている。コイルバネ425は、外力が加わらない状態において補助軸部材423を上方向に付勢するものであり、非描画状態においてペン41の位置を、ペン先413が爪Tに当接しない位置に保持する。
ペン係止部材422には、ペン41のペン軸部411における先端側を係止する係止孔422aが形成されている。ペン41は、ペン軸部411の先端側がペン係止部材422の係止孔422aに嵌め込まれることによってペンホルダ42内に係止される。なお、ペン軸部411の先端側の外周面に図示しないねじ溝を形成し、係止孔422aの内周面に軸部のねじ溝と螺合可能な図示しないねじ溝を形成し、係止孔422a側のねじ溝にペン軸部411側のねじ溝を螺着させることでペン41を係止孔422aに係止させてもよい。
本実施形態において、補助軸部材423はペン41を挟むように2本配置されている。各補助軸部材423の下端部はペン係止部材422に嵌め込まれており、これにより、補助軸部材423はペン41のペン軸部411と平行するように固定されている。
補助軸部材423には、ペン41の軸中心から離れる方向に突出する係止突起424が設けられている。
また、補助軸部材423の軸周りには、コイルバネ425が巻回されている。コイルバネ425は、外力が加わらない状態において補助軸部材423を上方向に付勢するものであり、非描画状態においてペン41の位置を、ペン先413が爪Tに当接しない位置に保持する。
ペンホルダ42の近傍には、ステッピングモータからなるペン上下用モータ426と、ペン上下用モータ426の回転軸に取り付けられた歯車427に歯合するギア428と、このギア428の回転に追従して回動する板バネ429とが設けられている。本実施形態では、これらペン上下用モータ426、歯車427、ギア428、板バネ429等によりペン41の昇降機構が構成されている。
ここで、板バネ429は、補助軸部材423に設けられた係止突起424に係合して、この係止突起424を押し下げることにより、ペン41を下方向に押し下げることができるようになっている。
すなわち、ペン上下用モータ426の回転に伴って板バネ429が回動して、板バネ429が係止突起424に係合し、係止突起424を下方へと押し下げると、ペン41はコイルバネ425の付勢力に抗して下方向へと押し下げられる。
このように本実施形態では、板バネ429で直接ペン41を押し下げるのではなく、係止突起424を押し下げる構成とし、板バネ429がペン41の上方を覆わないため、ペン41の交換を容易に行うことができとともに、ペン41の昇降機構の高さを比較的低く抑え、省スペース化を図ることができる。
ここで、板バネ429は、補助軸部材423に設けられた係止突起424に係合して、この係止突起424を押し下げることにより、ペン41を下方向に押し下げることができるようになっている。
すなわち、ペン上下用モータ426の回転に伴って板バネ429が回動して、板バネ429が係止突起424に係合し、係止突起424を下方へと押し下げると、ペン41はコイルバネ425の付勢力に抗して下方向へと押し下げられる。
このように本実施形態では、板バネ429で直接ペン41を押し下げるのではなく、係止突起424を押し下げる構成とし、板バネ429がペン41の上方を覆わないため、ペン41の交換を容易に行うことができとともに、ペン41の昇降機構の高さを比較的低く抑え、省スペース化を図ることができる。
ここで、ペン41の昇降機構の動作について具体的に説明する。
まず、非描画時においては、係止突起424に対して板バネ429が外力を加えない状態となっている。このように外力(板バネ429による押圧力)が加わっていない状態では、ペン41は、コイルバネ425の付勢力により、上方向(図1(a)及び図2(b)において上方向)に押し上げられ、ペン41の先端部であるペン先413は描画対象面である爪Tの表面から離れ、当該表面に当接しない高さに保持されている。
これに対して、描画時には、ペン上下用モータ426を所定のステップ数で回転させ、板バネ429によって係止突起424を押し下げる。これにより、ペン41が下方向に押し下げられる。
ペン上下用モータ426を駆動させる際の所定のステップ数は、指受入部31に挿入された印刷指U1の爪Tの高さ等に応じて適宜設定される。
すなわち、本実施形態のネイルプリント装置1では、後述の爪情報を事前に取得しておく。そして、当該爪情報に基づいて、ペン41の先端部であるペン先413が爪Tに当接する当接位置の爪Tの高さを認識し、その高さに応じてペン上下用モータ426のステップ数を決定する。こうして決定したステップ数でペン上下用モータ426を駆動させ、板バネ429によってペン41を押し下げることにより、ペン41のであるペン先413を爪Tの表面に近づけて接触させ、適正な筆圧を印加する。
なお、描画の際に、描画する位置の変化に伴って、爪Tの描画を行う箇所の高さが変化したときは、その都度ペン上下用モータ426のステップ数を増減してペン41の筆圧を調整し、筆圧が概ね一定になるように調整しながら描画を行う。ここで、ペン上下用モータ426のステップ数の増減による筆圧の調整は、爪Tの高さの変化が所定量(例えば、0.5mm)だけ変化する毎に行い、爪Tの高さの変化が所定量未満であるときには筆圧の調整を行わないが、このときには爪Tの形状に応じて板バネ429が撓み変形(弾性変形)することによって、ペン41が自動的に上下動するため、ペン41が爪Tに確実に当接すると同時に筆圧を適度な値に保つことができる。
なお、板バネ429のバネ定数はそれ程大きくなく、このバネ定数は、板バネ429による押圧力(外力)が爪Tにかかったときに爪Tに痛みなどを感じることがない程度の値に設定されている。また、描画を行う際には、板バネ429が適度に撓むことによりペン41の上下動による衝撃が吸収されるとともに、ペン先413に概ね一定の適度な筆圧がかかった状態を維持したままペン41が爪Tの高さに追従して上下動し、描画対象である爪Tの表面に所望のネイルデザインを綺麗に描画することができる。
まず、非描画時においては、係止突起424に対して板バネ429が外力を加えない状態となっている。このように外力(板バネ429による押圧力)が加わっていない状態では、ペン41は、コイルバネ425の付勢力により、上方向(図1(a)及び図2(b)において上方向)に押し上げられ、ペン41の先端部であるペン先413は描画対象面である爪Tの表面から離れ、当該表面に当接しない高さに保持されている。
これに対して、描画時には、ペン上下用モータ426を所定のステップ数で回転させ、板バネ429によって係止突起424を押し下げる。これにより、ペン41が下方向に押し下げられる。
ペン上下用モータ426を駆動させる際の所定のステップ数は、指受入部31に挿入された印刷指U1の爪Tの高さ等に応じて適宜設定される。
すなわち、本実施形態のネイルプリント装置1では、後述の爪情報を事前に取得しておく。そして、当該爪情報に基づいて、ペン41の先端部であるペン先413が爪Tに当接する当接位置の爪Tの高さを認識し、その高さに応じてペン上下用モータ426のステップ数を決定する。こうして決定したステップ数でペン上下用モータ426を駆動させ、板バネ429によってペン41を押し下げることにより、ペン41のであるペン先413を爪Tの表面に近づけて接触させ、適正な筆圧を印加する。
なお、描画の際に、描画する位置の変化に伴って、爪Tの描画を行う箇所の高さが変化したときは、その都度ペン上下用モータ426のステップ数を増減してペン41の筆圧を調整し、筆圧が概ね一定になるように調整しながら描画を行う。ここで、ペン上下用モータ426のステップ数の増減による筆圧の調整は、爪Tの高さの変化が所定量(例えば、0.5mm)だけ変化する毎に行い、爪Tの高さの変化が所定量未満であるときには筆圧の調整を行わないが、このときには爪Tの形状に応じて板バネ429が撓み変形(弾性変形)することによって、ペン41が自動的に上下動するため、ペン41が爪Tに確実に当接すると同時に筆圧を適度な値に保つことができる。
なお、板バネ429のバネ定数はそれ程大きくなく、このバネ定数は、板バネ429による押圧力(外力)が爪Tにかかったときに爪Tに痛みなどを感じることがない程度の値に設定されている。また、描画を行う際には、板バネ429が適度に撓むことによりペン41の上下動による衝撃が吸収されるとともに、ペン先413に概ね一定の適度な筆圧がかかった状態を維持したままペン41が爪Tの高さに追従して上下動し、描画対象である爪Tの表面に所望のネイルデザインを綺麗に描画することができる。
また、ユニット支持部材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、ユニット支持部材44に取り付けられている描画ヘッド43が、X方向(図1(a)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、ユニット支持部材44に取り付けられている描画ヘッド43が、Y方向(図1(b)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、ペン41を備える描画ヘッド43をX方向及びY方向に駆動するXY駆動部としてのヘッド移動部49が構成されている。
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、ユニット支持部材44に取り付けられている描画ヘッド43が、Y方向(図1(b)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、ペン41を備える描画ヘッド43をX方向及びY方向に駆動するXY駆動部としてのヘッド移動部49が構成されている。
描画部40におけるペン上下用モータ426、インクジェット描画部71、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817(図3参照)に接続され、該描画制御部817によって制御されるようになっている。
また、撮影部50は、撮像装置51と、照明装置52とを備えている。
この撮影部50は、指受入部31内に挿入されて上部の開口から見える印刷指U1の爪Tを照明装置52によって照明する。そして、撮像装置51によってその印刷指U1を撮影して、印刷指U1の爪Tの画像である爪画像(爪画像を含む指の画像)を得るものである。
本実施形態では、撮像装置51及び照明装置52は、描画部40の描画ヘッド43の側方(図1(a)において描画ヘッド43の左側)に固定配置されている。
すなわち、図2(a)に示すように、描画部40の描画ヘッド43は、上面の一端側(図2(a)において左側)に、側方に張り出す張出部401を有しており、この張出部401に基板53が取り付けられている。撮影部50を構成する撮像装置51及び照明装置52は、この基板53の下面に、隔壁116に対向するように設けられている。
なお、基板53の大きさや基板53に取り付けられている撮像装置51及び照明装置52の位置は特に限定されない。
この撮影部50は、指受入部31内に挿入されて上部の開口から見える印刷指U1の爪Tを照明装置52によって照明する。そして、撮像装置51によってその印刷指U1を撮影して、印刷指U1の爪Tの画像である爪画像(爪画像を含む指の画像)を得るものである。
本実施形態では、撮像装置51及び照明装置52は、描画部40の描画ヘッド43の側方(図1(a)において描画ヘッド43の左側)に固定配置されている。
すなわち、図2(a)に示すように、描画部40の描画ヘッド43は、上面の一端側(図2(a)において左側)に、側方に張り出す張出部401を有しており、この張出部401に基板53が取り付けられている。撮影部50を構成する撮像装置51及び照明装置52は、この基板53の下面に、隔壁116に対向するように設けられている。
なお、基板53の大きさや基板53に取り付けられている撮像装置51及び照明装置52の位置は特に限定されない。
撮像装置51は、例えば、200万画素程度以上の画素を有する固体撮像素子とレンズ等を備えて構成された小型カメラである。
撮像装置51は、印刷指U1の爪Tの湾曲形状等を検出するために、ヘッド移動部49による移動によって、複数の位置・角度から爪Tを撮影するように構成されている。
これにより、複数枚の撮影画像(爪画像)が取得され、これらの撮影画像(爪画像)に基づいて、後述する輝度検出部812(図3参照)が、撮影画像における輝度が所定値より高い部分、すなわち最も輝度の高い部分である高輝度部Wp(図6(a)〜図6(d)等参照)を検出し、角度検出部813(図3参照)が高輝度部Wpに対応する爪Tの傾斜角度を検出し、その検出結果に基づいて爪形状検出部814(図3参照)が爪Tの湾曲形状を検出する。また、爪形状検出部814は、撮像装置51によって取得された撮影画像(爪画像)に基づいて、爪Tの輪郭(爪Tの形状)、爪Tの垂直位置等のその他の爪情報を検出する。
撮像装置51は、印刷指U1の爪Tの湾曲形状等を検出するために、ヘッド移動部49による移動によって、複数の位置・角度から爪Tを撮影するように構成されている。
これにより、複数枚の撮影画像(爪画像)が取得され、これらの撮影画像(爪画像)に基づいて、後述する輝度検出部812(図3参照)が、撮影画像における輝度が所定値より高い部分、すなわち最も輝度の高い部分である高輝度部Wp(図6(a)〜図6(d)等参照)を検出し、角度検出部813(図3参照)が高輝度部Wpに対応する爪Tの傾斜角度を検出し、その検出結果に基づいて爪形状検出部814(図3参照)が爪Tの湾曲形状を検出する。また、爪形状検出部814は、撮像装置51によって取得された撮影画像(爪画像)に基づいて、爪Tの輪郭(爪Tの形状)、爪Tの垂直位置等のその他の爪情報を検出する。
照明装置52は、例えば白色LED等の光源である。
本実施形態では、照明装置52は撮像装置51の側方(図1(a)及び図2(a)において撮像装置51の左側)に1つ配置されている。照明装置52は、下方に向けて光を照射して、少なくとも撮像装置51の下方の撮影範囲を照明する。撮像装置51に対する照明装置52の位置は一定となっている。なお、照明装置52を設ける数や、その配置等は図示例に限定されない。
本実施形態の照明装置52は、爪Tの輪郭形状の認識を行うための撮影を行う際の照明と爪Tの湾曲形状(爪Tの傾斜角度)を検出するための撮影を行う際の照明との両方を行うようになっている。
本実施形態では、照明装置52は撮像装置51の側方(図1(a)及び図2(a)において撮像装置51の左側)に1つ配置されている。照明装置52は、下方に向けて光を照射して、少なくとも撮像装置51の下方の撮影範囲を照明する。撮像装置51に対する照明装置52の位置は一定となっている。なお、照明装置52を設ける数や、その配置等は図示例に限定されない。
本実施形態の照明装置52は、爪Tの輪郭形状の認識を行うための撮影を行う際の照明と爪Tの湾曲形状(爪Tの傾斜角度)を検出するための撮影を行う際の照明との両方を行うようになっている。
すなわち、本実施形態の照明装置52は、撮像装置51の撮影可能範囲よりも広い範囲に光を照射可能であり、照明装置52から照射された光は、爪Tの端部を含んだ全面に入射して爪Tの表面等において反射し、その反射光の一部(すなわち、反射光のうち、撮像装置51の図示しないレンズの受光範囲に入る光)が撮像装置51(撮像装置51のレンズ)に入射する。これにより、撮像装置51は、爪T全体の画像を撮影することができ、当該撮影によって得られた撮影画像(爪画像)から爪形状検出部814が爪Tの輪郭形状の認識を行う。
また、爪Tの表面は、非均等拡散反射面であり、反射光の光度は正反射方向で最も高く、正反射方向から外れるにしたがって光度が低くなっていく。これにより、撮像装置51によって撮影された撮影画像中、正反射方向の反射光に対応する箇所は最も輝度の高い部分(これを以下「高輝度部Wp」という。図6(a)〜図6(d)等参照)となる。撮影画像において、この高輝度部Wpは、通常、最高輝度値を有するいわゆる「白飛び」となって表れる。なお、高輝度部Wpは、「白飛び」となっているとは限らず、撮影画像中で相対的に高い輝度となっている場合もある。
本実施形態では、後述する輝度検出部812においてこの白飛びとなっている部分、あるいは輝度が相対的に高くなっている部分を高輝度部Wpとして検出し、角度検出部813において、高輝度部Wpに対応する爪Tの傾斜角度θ(図4(a)及び図4(b)参照)を検出する。
本実施形態では、後述する輝度検出部812においてこの白飛びとなっている部分、あるいは輝度が相対的に高くなっている部分を高輝度部Wpとして検出し、角度検出部813において、高輝度部Wpに対応する爪Tの傾斜角度θ(図4(a)及び図4(b)参照)を検出する。
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。
なお、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。
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。
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ROMには、爪画像(撮影画像)から高輝度部Wpを検出するための輝度検出プログラム、爪画像(撮影画像)から爪Tの傾斜角度を検出する角度検出プログラム、爪画像から爪Tの平面形状(すなわち、爪Tの輪郭)や爪Tの幅方向における湾曲形状、爪の幅、爪の面積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、撮影部50によって取得されたユーザの印刷指U1の爪Tの爪画像(撮影画像)を記憶する爪画像記憶領域821、爪形状検出部814によって検出された爪情報(爪Tの輪郭や爪Tの湾曲形状等)が記憶される爪情報記憶領域822、及び爪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823等が設けられている。
具体的には、記憶部82のROMには、爪画像(撮影画像)から高輝度部Wpを検出するための輝度検出プログラム、爪画像(撮影画像)から爪Tの傾斜角度を検出する角度検出プログラム、爪画像から爪Tの平面形状(すなわち、爪Tの輪郭)や爪Tの幅方向における湾曲形状、爪の幅、爪の面積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、撮影部50によって取得されたユーザの印刷指U1の爪Tの爪画像(撮影画像)を記憶する爪画像記憶領域821、爪形状検出部814によって検出された爪情報(爪Tの輪郭や爪Tの湾曲形状等)が記憶される爪情報記憶領域822、及び爪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、輝度検出部812、角度検出部813、爪形状検出部814、描画データ生成部815、表示制御部816、描画制御部817等を備えている。これら撮影制御部811、輝度検出部812、角度検出部813、爪形状検出部814、描画データ生成部815、表示制御部816、描画制御部817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の撮像装置51及び照明装置52を制御して撮像装置51により、指受入部31に挿入された印刷指U1の爪Tの画像を含む指の画像である爪画像(撮影画像)を撮影させるものである。
本実施形態では、ヘッド移動部49を制御する描画制御部817によって撮影部50を爪Tの幅方向に移動させながら、撮影制御部811が、撮像装置51により爪Tの幅方向における複数の位置・角度(例えば、爪Tの真上と爪Tの斜め上方等)から爪Tを撮影して、複数枚の爪画像(撮影画像)を取得させる。
1つの爪Tについて何枚の撮影画像を取得させるかは特に限定されないが、爪Tの湾曲形状を検出するためにはできるだけ多くの撮影画像を取得することが好ましく、少なくとも爪Tの幅方向における異なる位置で3回以上の撮影を行うことが好ましい。
なお、撮影は、爪Tの一端側の端部から他端側の端部まで撮影部50を移動させながら複数回行ってもよいし、例えば、爪Tの幅方向の中央部分から一端側の端部まで撮影部50を移動させながら複数回の撮影を行ってもよい。この場合でも、爪Tは一般に左右対称である場合が多いため、爪Tの左右いずれか一方の形状が分かれば、他方側の形状も同様であると推定することができる。
撮影部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821に記憶される。
本実施形態では、ヘッド移動部49を制御する描画制御部817によって撮影部50を爪Tの幅方向に移動させながら、撮影制御部811が、撮像装置51により爪Tの幅方向における複数の位置・角度(例えば、爪Tの真上と爪Tの斜め上方等)から爪Tを撮影して、複数枚の爪画像(撮影画像)を取得させる。
1つの爪Tについて何枚の撮影画像を取得させるかは特に限定されないが、爪Tの湾曲形状を検出するためにはできるだけ多くの撮影画像を取得することが好ましく、少なくとも爪Tの幅方向における異なる位置で3回以上の撮影を行うことが好ましい。
なお、撮影は、爪Tの一端側の端部から他端側の端部まで撮影部50を移動させながら複数回行ってもよいし、例えば、爪Tの幅方向の中央部分から一端側の端部まで撮影部50を移動させながら複数回の撮影を行ってもよい。この場合でも、爪Tは一般に左右対称である場合が多いため、爪Tの左右いずれか一方の形状が分かれば、他方側の形状も同様であると推定することができる。
撮影部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821に記憶される。
輝度検出部812は、撮影部50によって撮影された撮影画像(爪画像)から、最も輝度の高い部分である高輝度部Wpを検出する。本実施形態では、輝度検出部812は、撮像部50の撮像装置51により正反射光が捉えられた位置を高輝度部Wpとして検出する。当該箇所は、撮影画像において、白飛び部分、あるいは輝度が相対的に高い部分となって表れているため、輝度検出部812は、撮影画像における輝度が所定値より高くなっている領域を高輝度部Wpとする。ここで、所定値は通常、最高輝度の近傍に設定される。
なお、輝度検出部812によって検出される高輝度部Wpは、必ずしも点ではなく、ある程度の広がりを持った領域(画素の集合体)となる場合もある(例えば図6(a)から図6(d)参照)。この場合には、後述の角度検出部813は、当該高輝度部Wpの領域の中心位置を求め、これについて傾斜角度θの検出を行う。
なお、輝度検出部812によって検出される高輝度部Wpは、必ずしも点ではなく、ある程度の広がりを持った領域(画素の集合体)となる場合もある(例えば図6(a)から図6(d)参照)。この場合には、後述の角度検出部813は、当該高輝度部Wpの領域の中心位置を求め、これについて傾斜角度θの検出を行う。
また、本実施形態において、高輝度部Wpは、撮影部50により正反射光が捉えられた位置、すなわち照明装置52から照射された光が正反射している位置である。
角度検出部813は、撮影部50の位置と撮影画像(爪画像)において高輝度部Wpの現れる位置とに基づいて高輝度部Wpが現れた部分に対応する爪Tの傾斜角度θ(図4(a)及び図4(b)参照)を検出する。
撮影部50の撮像装置51等の位置は、例えば、装置側で把握されているヘッド移動部49による撮像装置51等のX方向への移動量から計測する。なお、撮影部50の撮像装置51等の位置を検出する手法がこれに限定されず、例えば、複数枚取得された撮影画像(爪画像)を比較することによって、撮影画像上において撮像装置51の移動量を計測してもよい。
本実施形態では、角度検出部813は、複数の撮影画像(爪画像)について、高輝度部Wpが現れた部分に対応する爪Tの幅方向における傾斜角度をそれぞれ検出する。
なお、高輝度部Wpがある程度の広がりを持った領域である場合には、角度検出部813は、当該領域の中心位置を抽出して、当該中心位置に対応する爪Tの傾斜角度を検出する。
撮影部50の撮像装置51等の位置は、例えば、装置側で把握されているヘッド移動部49による撮像装置51等のX方向への移動量から計測する。なお、撮影部50の撮像装置51等の位置を検出する手法がこれに限定されず、例えば、複数枚取得された撮影画像(爪画像)を比較することによって、撮影画像上において撮像装置51の移動量を計測してもよい。
本実施形態では、角度検出部813は、複数の撮影画像(爪画像)について、高輝度部Wpが現れた部分に対応する爪Tの幅方向における傾斜角度をそれぞれ検出する。
なお、高輝度部Wpがある程度の広がりを持った領域である場合には、角度検出部813は、当該領域の中心位置を抽出して、当該中心位置に対応する爪Tの傾斜角度を検出する。
図4(a)及び図4(b)は、撮像装置51及び照明装置52の位置と爪Tの高輝度部Wpに対応する爪Tの傾斜角度θとを説明する説明図である。
図4(a)及び図4(b)において、高輝度部Wpに対応する爪Tの幅方向における位置と爪Tの幅方向における画像の中心位置、すなわち、爪Tの幅方向における撮像装置51(撮像装置51の図示しないレンズ)の中心位置(図4(a)及び図4(b)において中心位置Cとする。)との差分(ずれ量)を「x」、高輝度部Wpに対応する爪Tの幅方向における位置と爪Tの幅方向における照射装置52の中心位置との差分(ずれ量)を「x+d」とし、爪Tから撮像装置51(撮像装置51のレンズ)までの距離を「z」としている。
なお、厳密には、爪Tから撮像装置51(撮像装置51のレンズ)までの距離は、最も爪Tの高さが高い爪Tのほぼ中央部を撮影する際と、爪Tの高さが低い爪Tの端部近傍を撮影する際とで異なるが、本実施形態では、これを誤差として勘案せず、「z」を固定値として扱う。
上記の場合、照射装置51から爪T上の高輝度部Wpに対応する位置に入射する光の入射角度は「arctan((x+d)/z)」となり、高輝度部Wpに対応する位置で反射して撮像装置51(撮像装置51のレンズ)に入射する光の角度は「arctan(x/z)」となる。
そして、高輝度部Wpに対応する爪Tの位置の水平方向Hに対する傾斜角度θは、下記の式1による算出することができる。
図4(a)及び図4(b)において、高輝度部Wpに対応する爪Tの幅方向における位置と爪Tの幅方向における画像の中心位置、すなわち、爪Tの幅方向における撮像装置51(撮像装置51の図示しないレンズ)の中心位置(図4(a)及び図4(b)において中心位置Cとする。)との差分(ずれ量)を「x」、高輝度部Wpに対応する爪Tの幅方向における位置と爪Tの幅方向における照射装置52の中心位置との差分(ずれ量)を「x+d」とし、爪Tから撮像装置51(撮像装置51のレンズ)までの距離を「z」としている。
なお、厳密には、爪Tから撮像装置51(撮像装置51のレンズ)までの距離は、最も爪Tの高さが高い爪Tのほぼ中央部を撮影する際と、爪Tの高さが低い爪Tの端部近傍を撮影する際とで異なるが、本実施形態では、これを誤差として勘案せず、「z」を固定値として扱う。
上記の場合、照射装置51から爪T上の高輝度部Wpに対応する位置に入射する光の入射角度は「arctan((x+d)/z)」となり、高輝度部Wpに対応する位置で反射して撮像装置51(撮像装置51のレンズ)に入射する光の角度は「arctan(x/z)」となる。
そして、高輝度部Wpに対応する爪Tの位置の水平方向Hに対する傾斜角度θは、下記の式1による算出することができる。
すなわち、図4(a)に示すように、爪Tの真上に撮像措置51及び照明装置52を配置して爪Tを撮影した場合には、撮影画像(爪画像)において白飛びとして現れる高輝度部Wpに対応する爪Tでの位置は、爪Tの幅方向におけるほぼ中央部分である。爪Tの幅方向におけるほぼ中央部分がほぼ平坦(すなわち傾斜角度θが0度)である場合、高輝度部Wpに対応する爪Tの幅方向における位置と爪Tの幅方向における撮像装置51(撮像装置51のレンズ)の中心位置(すなわち画像を撮影する際の画像中心位置)Cとのずれ量xと、高輝度部Wpに対応する爪Tの幅方向における位置と爪Tの幅方向における照射装置51の中心位置とのずれ量x+dとはほぼ等しくなり、式1で求められる高輝度部Wpの水平方向Hに対する傾斜角度θは、ほぼ0度となる。
これに対して、図4(b)に示すように、撮像措置51及び照明装置52を爪Tの幅方向の端部近傍に移動させて撮影を行うと、撮影画像(爪画像)において白飛びとして現れる高輝度部Wpに対応する爪Tでの位置は、爪Tの幅方向における端部寄りの傾斜のある部分となる。
この場合、式1によって算出される高輝度部Wpに対応する爪Tの位置の水平方向Hに対する傾斜角度θは、高輝度部Wpに対応する爪Tの幅方向における位置と爪Tの幅方向における撮像装置51(撮像装置51のレンズ)の中心位置Cとのずれ量xに応じて変化する。
このように、高輝度部Wpに対応する爪Tの位置の水平方向Hに対する傾斜角度θは、高輝度部Wpの爪Tの幅方向における位置と、爪Tの幅方向における撮像装置51(撮像装置51のレンズ)の中心位置Cとのずれ量に比例することから、爪Tの幅方向における複数位置において撮影を行うことによって爪Tの幅方向の複数位置の傾斜角度θを検出することができる。
これに対して、図4(b)に示すように、撮像措置51及び照明装置52を爪Tの幅方向の端部近傍に移動させて撮影を行うと、撮影画像(爪画像)において白飛びとして現れる高輝度部Wpに対応する爪Tでの位置は、爪Tの幅方向における端部寄りの傾斜のある部分となる。
この場合、式1によって算出される高輝度部Wpに対応する爪Tの位置の水平方向Hに対する傾斜角度θは、高輝度部Wpに対応する爪Tの幅方向における位置と爪Tの幅方向における撮像装置51(撮像装置51のレンズ)の中心位置Cとのずれ量xに応じて変化する。
このように、高輝度部Wpに対応する爪Tの位置の水平方向Hに対する傾斜角度θは、高輝度部Wpの爪Tの幅方向における位置と、爪Tの幅方向における撮像装置51(撮像装置51のレンズ)の中心位置Cとのずれ量に比例することから、爪Tの幅方向における複数位置において撮影を行うことによって爪Tの幅方向の複数位置の傾斜角度θを検出することができる。
図5、図6は、爪Tの幅方向のほぼ中央部から爪Tの幅方向の一方側の端部(図5、図6では左側端部)に向かって撮像装置51及び照明装置52を順次移動させながら4回撮影を行った場合について図示した説明図である。図5、図6では、湾曲形状の異なる2種類の爪(実線で示す爪Ta及び破線で示す爪Tb)について、それぞれ撮影画像(爪画像)において白飛びとして現れる高輝度部Wp(爪Taにおける高輝度部Wpa及び爪Tbにおける高輝度部Wpb)がどのように移動するかを示している。
なお、図5、図6では、比較的傾斜角度の小さい爪Taに対応する高輝度部Wpaを白丸で示し、爪Taよりも爪Tの幅方向における端部の傾斜角度の大きな爪Tbに対応する高輝度部Wpbを黒丸で示している。
また、図7(a)から図7(d)は、図5、図6の各位置において撮影された撮影画像(爪画像)の一例を示したものである。
図5、図6のように、撮影位置を爪Tの真上から端部に向かって徐々に移動させながら撮影を行っていくと、図7(a)から図7(d)に示すように、白飛びとなる高輝度部Wpa,Wpbの位置も爪Tの幅方向のほぼ中央部から爪Tの端部の側に移動していく。
なお、図5、図6では、比較的傾斜角度の小さい爪Taに対応する高輝度部Wpaを白丸で示し、爪Taよりも爪Tの幅方向における端部の傾斜角度の大きな爪Tbに対応する高輝度部Wpbを黒丸で示している。
また、図7(a)から図7(d)は、図5、図6の各位置において撮影された撮影画像(爪画像)の一例を示したものである。
図5、図6のように、撮影位置を爪Tの真上から端部に向かって徐々に移動させながら撮影を行っていくと、図7(a)から図7(d)に示すように、白飛びとなる高輝度部Wpa,Wpbの位置も爪Tの幅方向のほぼ中央部から爪Tの端部の側に移動していく。
爪形状検出部814は、撮像装置51によって撮影された指受入部31に挿入された印刷指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。
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の幅方向における形状、すなわち、爪Tの表面の、XY平面に対する傾斜角度(爪Tの湾曲形状、爪Tの傾斜角度)等である。
爪形状検出部814は、複数の異なる位置・角度(例えば、爪Tの真上と爪Tの斜め上方等)から撮影された複数の爪画像を用いて爪情報の検出を行う。
特に本実施形態では、爪形状検出部814は、角度検出部813により検出された爪Tの幅方向における複数位置の爪Tの傾斜角度θに基づいて、爪Tの幅方向の湾曲形状を検出する。
また、本実施形態では、記憶部82に予め爪Tの湾曲形状パターンが複数記憶されており、爪形状検出部814は、角度検出部813により検出された爪Tの幅方向における爪Tの傾斜角度に基づいて、爪Tの湾曲形状を、予め設定された複数の湾曲形状パターンのうちのいずれかに分類する。
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の幅方向における形状、すなわち、爪Tの表面の、XY平面に対する傾斜角度(爪Tの湾曲形状、爪Tの傾斜角度)等である。
爪形状検出部814は、複数の異なる位置・角度(例えば、爪Tの真上と爪Tの斜め上方等)から撮影された複数の爪画像を用いて爪情報の検出を行う。
特に本実施形態では、爪形状検出部814は、角度検出部813により検出された爪Tの幅方向における複数位置の爪Tの傾斜角度θに基づいて、爪Tの幅方向の湾曲形状を検出する。
また、本実施形態では、記憶部82に予め爪Tの湾曲形状パターンが複数記憶されており、爪形状検出部814は、角度検出部813により検出された爪Tの幅方向における爪Tの傾斜角度に基づいて、爪Tの湾曲形状を、予め設定された複数の湾曲形状パターンのうちのいずれかに分類する。
図8は、本実施形態における爪Tの湾曲形状パターンの一例を示したものである。
図8では、レベル1(図8においてL1)からレベル5(図8においてL5)までの5種類の湾曲形状パターンが用意されている場合を例示している。
図8に示すように、湾曲形状パターンL1〜L5は、爪Tの幅方向(図8において幅方向W)の湾曲形状を5つのパターンに分類するものであり、具体的には、爪Tの幅方向の傾斜角度が45度となる位置P1〜P5によって分けられている。
すなわち、湾曲形状パターンL1は、最も平たい形状の爪Tであり、爪Tの端部近くである位置P1において45度の傾斜角度となる。また、湾曲形状パターンL5は、最も湾曲の大きな形状の爪Tであり、爪Tの中央部と端部との中間近傍である位置P5において45度の傾斜角度となる。湾曲形状パターンL2〜L4は、この中間の形状の爪Tであり、湾曲形状パターンL2では位置P2において45度の傾斜角度となり、湾曲形状パターンL3では位置P3において45度の傾斜角度となり、湾曲形状パターンL4では位置P4において45度の傾斜角度となる。
爪形状検出部814は、角度検出部813により検出された爪Tの幅方向における複数位置の爪Tの傾斜角度θに基づいて、爪Tがどの位置P1〜P5で傾斜角度45度となったかを判断し、それに応じて5つの湾曲形状パターンL1〜L5のうち、いずれか最も近いものを選択して当該爪Tの湾曲形状とする。
図8では、レベル1(図8においてL1)からレベル5(図8においてL5)までの5種類の湾曲形状パターンが用意されている場合を例示している。
図8に示すように、湾曲形状パターンL1〜L5は、爪Tの幅方向(図8において幅方向W)の湾曲形状を5つのパターンに分類するものであり、具体的には、爪Tの幅方向の傾斜角度が45度となる位置P1〜P5によって分けられている。
すなわち、湾曲形状パターンL1は、最も平たい形状の爪Tであり、爪Tの端部近くである位置P1において45度の傾斜角度となる。また、湾曲形状パターンL5は、最も湾曲の大きな形状の爪Tであり、爪Tの中央部と端部との中間近傍である位置P5において45度の傾斜角度となる。湾曲形状パターンL2〜L4は、この中間の形状の爪Tであり、湾曲形状パターンL2では位置P2において45度の傾斜角度となり、湾曲形状パターンL3では位置P3において45度の傾斜角度となり、湾曲形状パターンL4では位置P4において45度の傾斜角度となる。
爪形状検出部814は、角度検出部813により検出された爪Tの幅方向における複数位置の爪Tの傾斜角度θに基づいて、爪Tがどの位置P1〜P5で傾斜角度45度となったかを判断し、それに応じて5つの湾曲形状パターンL1〜L5のうち、いずれか最も近いものを選択して当該爪Tの湾曲形状とする。
描画データ生成部815は、爪形状検出部814により検出された爪情報に基づいて、描画ヘッド43により印刷指U1の爪Tに施される描画用の描画データを生成する。
具体的には、描画データ生成部815は、爪形状検出部814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。
また、描画データ生成部815は、爪形状検出部814により検出された爪Tの湾曲形状に応じて、爪Tに描画するように指定されたネイルデザインの画像データに適宜曲面補正等を行う画像データ補正部としても機能する。例えば、記憶部82等に湾曲形状パターンL1〜L5毎の曲面補正値を記憶させておき、描画データ生成部815は、爪形状検出部814によって選択された湾曲形状パターンに対応する曲面補正値を適用して画像データの曲面補正を行って、描画データを生成する。
これにより、ペン41やインクジェット描画部71によって描画されるネイルデザインの描画用のデータが生成される。
具体的には、描画データ生成部815は、爪形状検出部814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。
また、描画データ生成部815は、爪形状検出部814により検出された爪Tの湾曲形状に応じて、爪Tに描画するように指定されたネイルデザインの画像データに適宜曲面補正等を行う画像データ補正部としても機能する。例えば、記憶部82等に湾曲形状パターンL1〜L5毎の曲面補正値を記憶させておき、描画データ生成部815は、爪形状検出部814によって選択された湾曲形状パターンに対応する曲面補正値を適用して画像データの曲面補正を行って、描画データを生成する。
これにより、ペン41やインクジェット描画部71によって描画されるネイルデザインの描画用のデータが生成される。
表示制御部816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816は、例えばネイルデザイン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を撮影して取得した爪画像、各種の指示画面、操作画面等を表示部26に表示させるようになっている。
描画制御部817は、描画データ生成部815によって生成された描画データに基づいて描画部40に制御信号を出力し、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X方向移動モータ46、Y方向移動モータ48、ペン上下用モータ426、インクジェット描画部71等を制御する制御部である。
具体的には、描画制御部817は、ペン41の非描画時にはペン上下用モータ426を制御して、板バネ429により係止突起424が押し下げられない状態を維持し、描画時にはペン上下用モータ426を動作させて、板バネ429により係止突起424を押し下げ、ペン41の先端部(ペン先413)が爪Tの表面に当接するようにペン上下用モータ426の動作を制御する。
なお、爪Tの高さが大きく変化して板バネ429が撓み変形(弾性変形)するのみでは対応できない個所では、描画制御部817は適宜ペン上下用モータ426のステップ数を増減してペン41の筆圧を調整し、筆圧が概ね一定になるように調整することが好ましい。
具体的には、描画制御部817は、ペン41の非描画時にはペン上下用モータ426を制御して、板バネ429により係止突起424が押し下げられない状態を維持し、描画時にはペン上下用モータ426を動作させて、板バネ429により係止突起424を押し下げ、ペン41の先端部(ペン先413)が爪Tの表面に当接するようにペン上下用モータ426の動作を制御する。
なお、爪Tの高さが大きく変化して板バネ429が撓み変形(弾性変形)するのみでは対応できない個所では、描画制御部817は適宜ペン上下用モータ426のステップ数を増減してペン41の筆圧を調整し、筆圧が概ね一定になるように調整することが好ましい。
次に、図9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による爪形状検出方法及び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816は、表示部26にデザイン選択画面を表示させ、ユーザは操作部25の操作釦等を操作して、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に描画すべきネイルデザインが選択される。
ネイルデザインが選択されると、表示制御部816は、ネイルデザインを描画するのに必要なペン41を描画ヘッド43の所定のペンホルダ42にセットするよう促す指示画面を表示部26に表示させる。ユーザは表示画面に表示された指示にしたがって、所定のペンホルダ42に所定の種類のペン41をセットする。このとき、ユーザはペンホルダ42にセットしたペン41に関する情報(ペン41に収容されているインクの種類等)を操作部25等から入力するようにしてもよい。ペン41に関する情報が入力される場合、入力された情報は制御部81に出力される。
次に、図9に示すように、表示制御部816は、印刷指U1を指受入部31にセットするよう促す指示画面を表示部26に表示させる(ステップS1)。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、操作部25の図示しない描画スイッチを操作する。
表示制御部816は、表示部26にデザイン選択画面を表示させ、ユーザは操作部25の操作釦等を操作して、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に描画すべきネイルデザインが選択される。
ネイルデザインが選択されると、表示制御部816は、ネイルデザインを描画するのに必要なペン41を描画ヘッド43の所定のペンホルダ42にセットするよう促す指示画面を表示部26に表示させる。ユーザは表示画面に表示された指示にしたがって、所定のペンホルダ42に所定の種類のペン41をセットする。このとき、ユーザはペンホルダ42にセットしたペン41に関する情報(ペン41に収容されているインクの種類等)を操作部25等から入力するようにしてもよい。ペン41に関する情報が入力される場合、入力された情報は制御部81に出力される。
次に、図9に示すように、表示制御部816は、印刷指U1を指受入部31にセットするよう促す指示画面を表示部26に表示させる(ステップS1)。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、操作部25の図示しない描画スイッチを操作する。
描画スイッチから指示が入力されると、描画動作を開始する前に、まず描画制御部817がヘッド移動部49を制御して撮影部50を所定の撮影開始位置に移動させる(ステップS2)。例えば、爪Tの真上から撮影を開始する場合には撮影部50が爪Tの真上に来るようにヘッド移動部49を制御する。
そして、撮影制御部811が撮影部50を制御して、照明装置52により印刷指U1を照明しながら撮像装置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の爪Tの撮影画像(爪画像)を取得する(ステップS3)。
次に、再度描画制御部817がヘッド移動部49を制御して撮影部50を次の撮影位置まで移動させる(ステップS4)。例えば、撮影開始位置から爪Tの一端部側に向かって2mmずつ移動しながら撮影を行う場合には、撮影部50を爪Tの真上位置から爪Tの幅方向に沿って2mmだけ爪Tの端部側に移動させるようにヘッド移動部49を制御する。
そして、再び撮影制御部811が撮影部50を制御して、照明装置52により印刷指U1を照明しながら撮像装置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の爪Tの撮影画像(爪画像)を取得する(ステップS5)。
そして、撮影制御部811が撮影部50を制御して、照明装置52により印刷指U1を照明しながら撮像装置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の爪Tの撮影画像(爪画像)を取得する(ステップS3)。
次に、再度描画制御部817がヘッド移動部49を制御して撮影部50を次の撮影位置まで移動させる(ステップS4)。例えば、撮影開始位置から爪Tの一端部側に向かって2mmずつ移動しながら撮影を行う場合には、撮影部50を爪Tの真上位置から爪Tの幅方向に沿って2mmだけ爪Tの端部側に移動させるようにヘッド移動部49を制御する。
そして、再び撮影制御部811が撮影部50を制御して、照明装置52により印刷指U1を照明しながら撮像装置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の爪Tの撮影画像(爪画像)を取得する(ステップS5)。
制御部81は、予め設定されている所定の回数撮影を行ったか否かを判断し(ステップS6)、所定回数撮影していないと判断した場合(ステップS6;NO)には、ステップ4に戻って撮影部50を次の撮影位置に移動させ、さらに撮影を行わせる。
なお、制御部81が判断するのは、予め設定されている所定の回数撮影を行ったか否かに限定されず、例えば爪Tの幅方向における一端側から他端側まで、又は、爪Tの幅方向における中央部から爪Tの幅方向における一端側まで等、所定の範囲内についての撮影が終了したか否かを判断してもよい。
他方、所定回数撮影したと判断した場合(ステップS6;YES)には、輝度検出部812が、取得された各撮影画像(爪画像)について最も輝度の高い部分である高輝度部Wpを検出する(ステップS7)。
また、角度検出部813が、輝度検出部812によって検出された高輝度部Wpに対応する爪Tの傾斜角度θを検出する(ステップS8)。
そして、爪形状検出部814が、角度検出部813によって検出された高輝度部Wpに対応する爪Tの傾斜角度θに基づいて、爪Tの幅方向の湾曲形状を検出する(ステップS9)。具体的には、例えば予め用意されている湾曲形状パターン(図8における湾曲形状パターンL1〜L5)の中から当該爪Tの湾曲形状に最も近い湾曲形状パターンを選択する。
なお、爪Tの幅方向の一端側から他端側までの複数個所で爪Tの傾斜角度θを検出し、当該結果から、ユーザの爪Tが、左右で異なる湾曲形状パターンに該当すると判断される場合には、爪Tの中央部を境にそれぞれ異なる湾曲形状パターンを選択するようにしてもよい。
なお、制御部81が判断するのは、予め設定されている所定の回数撮影を行ったか否かに限定されず、例えば爪Tの幅方向における一端側から他端側まで、又は、爪Tの幅方向における中央部から爪Tの幅方向における一端側まで等、所定の範囲内についての撮影が終了したか否かを判断してもよい。
他方、所定回数撮影したと判断した場合(ステップS6;YES)には、輝度検出部812が、取得された各撮影画像(爪画像)について最も輝度の高い部分である高輝度部Wpを検出する(ステップS7)。
また、角度検出部813が、輝度検出部812によって検出された高輝度部Wpに対応する爪Tの傾斜角度θを検出する(ステップS8)。
そして、爪形状検出部814が、角度検出部813によって検出された高輝度部Wpに対応する爪Tの傾斜角度θに基づいて、爪Tの幅方向の湾曲形状を検出する(ステップS9)。具体的には、例えば予め用意されている湾曲形状パターン(図8における湾曲形状パターンL1〜L5)の中から当該爪Tの湾曲形状に最も近い湾曲形状パターンを選択する。
なお、爪Tの幅方向の一端側から他端側までの複数個所で爪Tの傾斜角度θを検出し、当該結果から、ユーザの爪Tが、左右で異なる湾曲形状パターンに該当すると判断される場合には、爪Tの中央部を境にそれぞれ異なる湾曲形状パターンを選択するようにしてもよい。
さらに、爪形状検出部814は、爪画像(撮影画像)に基づいて爪Tの輪郭(爪形状)等のその他の爪情報を検出する(ステップS10)。
そして、爪形状検出部814により爪Tの湾曲形状や爪Tの輪郭(爪形状)が等の爪情報が検出されると、これらの爪情報に基づいて、描画データ生成部815が、ネイルデザインの画像データの爪Tへのフィッティング(合せ込み処理)及び、爪Tの湾曲形状にしたがった画像データの曲面補正を行う。これにより描画データが生成される(ステップS11)。なお、爪形状検出部814において、爪Tの中央部を境にそれぞれ異なる湾曲形状パターンが選択された場合には、描画データ生成部815は、爪Tの中央部を境に各湾曲形状パターンに応じた曲面補正値を適用して画像データの曲面補正を行う。
そして、爪形状検出部814により爪Tの湾曲形状や爪Tの輪郭(爪形状)が等の爪情報が検出されると、これらの爪情報に基づいて、描画データ生成部815が、ネイルデザインの画像データの爪Tへのフィッティング(合せ込み処理)及び、爪Tの湾曲形状にしたがった画像データの曲面補正を行う。これにより描画データが生成される(ステップS11)。なお、爪形状検出部814において、爪Tの中央部を境にそれぞれ異なる湾曲形状パターンが選択された場合には、描画データ生成部815は、爪Tの中央部を境に各湾曲形状パターンに応じた曲面補正値を適用して画像データの曲面補正を行う。
描画データが生成されると、描画制御部817は、描画データを描画部40に出力し、ヘッド移動部49を動作させて適宜描画ヘッド43を移動させながら、爪Tにペン41やインクジェット描画部71による描画を行う(ステップS12)。
以上のように、本実施形態によれば、撮影画像(爪画像)から、最も輝度の高い部分である高輝度部Wpを検出し、撮影画像においてこの高輝度部Wpの現れる位置と撮影部50の位置とに基づいて高輝度部Wpが現れた部分に対応する爪Tの傾斜角度θを検出し、その検出結果に基づいて爪Tの湾曲形状を検出する。
これにより、レーザを用いた光切断法等によることなく、爪Tの形状や位置を検出するために装置に設けられている既存の撮影部50によって取得された爪画像に基づいて、爪Tの湾曲形状を求めることができる。このため、爪Tの湾曲形状を得ることができ、湾曲形状を検出するための特別な機構を設ける必要がなく、装置構成を簡易にすることができる。
また、本実施形態では、撮影部50によって爪Tの幅方向における複数の異なる位置から爪Tを撮影して複数枚の撮影画像(爪画像)を取得し、それぞれの撮影画像から爪Tの傾斜角度θを検出し、これに基づいて爪Tの湾曲形状を検出する。このため、爪Tの湾曲形状を正確に検出することができる。
また、本実施形態では、撮影部50により正反射光が捉えられた位置を高輝度部Wpとするため、高輝度部Wpを容易に検出することができる。
さらに、爪形状検出部814は、爪Tの幅方向における爪Tの傾斜角度に基づいて、爪Tを複数の湾曲形状パターンのうちのいずれかに分類する。これにより、爪Tの湾曲形状を精密に検出しなくても妥当な検出結果を得ることができる。
そして、このような爪形状検出部814による検出結果に基づいて爪Tに描画するネイルデザインの画像データに曲面補正を行うため、爪Tの湾曲形状に応じた適切な曲面補正を行うことができ、歪み等のない、美しい仕上がりのネイルプリントを実現することができる。
これにより、レーザを用いた光切断法等によることなく、爪Tの形状や位置を検出するために装置に設けられている既存の撮影部50によって取得された爪画像に基づいて、爪Tの湾曲形状を求めることができる。このため、爪Tの湾曲形状を得ることができ、湾曲形状を検出するための特別な機構を設ける必要がなく、装置構成を簡易にすることができる。
また、本実施形態では、撮影部50によって爪Tの幅方向における複数の異なる位置から爪Tを撮影して複数枚の撮影画像(爪画像)を取得し、それぞれの撮影画像から爪Tの傾斜角度θを検出し、これに基づいて爪Tの湾曲形状を検出する。このため、爪Tの湾曲形状を正確に検出することができる。
また、本実施形態では、撮影部50により正反射光が捉えられた位置を高輝度部Wpとするため、高輝度部Wpを容易に検出することができる。
さらに、爪形状検出部814は、爪Tの幅方向における爪Tの傾斜角度に基づいて、爪Tを複数の湾曲形状パターンのうちのいずれかに分類する。これにより、爪Tの湾曲形状を精密に検出しなくても妥当な検出結果を得ることができる。
そして、このような爪形状検出部814による検出結果に基づいて爪Tに描画するネイルデザインの画像データに曲面補正を行うため、爪Tの湾曲形状に応じた適切な曲面補正を行うことができ、歪み等のない、美しい仕上がりのネイルプリントを実現することができる。
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、爪Tの湾曲形状パターンをL1〜L5の5種類用意して、爪Tをこれらのいずれかに分類する場合を例示したが、湾曲形状パターンは5種類に限定されず、3種類等、より少ないパターンのいずれかに分類するようにしてもよい。
また、5種類よりも多くの湾曲形状パターンを用意して、ユーザの爪Tをより細かく分類してもよい。この場合には、爪Tの形状に即したより精緻な曲面補正を行うことができる。
また、5種類よりも多くの湾曲形状パターンを用意して、ユーザの爪Tをより細かく分類してもよい。この場合には、爪Tの形状に即したより精緻な曲面補正を行うことができる。
また、本実施形態では、爪Tの湾曲形状パターンが、爪Tの傾斜角度θが45度となる位置を基準としてパターン分けされる例を示したが、パターン分類を行う際の基準となる角度は45度に限定されない。
さらに、爪Tの湾曲形状パターンは、爪Tの傾斜角度θが所定の角度となる位置によって分類するものに限定されない。
例えば、湾曲の仕方の異なる複数種類の湾曲形状パターンを用意しておき、角度検出部813によって検出された爪Tの幅方向における複数個所の傾斜角度θとの各湾曲形状パターンとのパターンマッチングを行うことによって爪Tをいずれかの湾曲形状パターンに分類してもよい。
さらに、爪Tの湾曲形状パターンは、爪Tの傾斜角度θが所定の角度となる位置によって分類するものに限定されない。
例えば、湾曲の仕方の異なる複数種類の湾曲形状パターンを用意しておき、角度検出部813によって検出された爪Tの幅方向における複数個所の傾斜角度θとの各湾曲形状パターンとのパターンマッチングを行うことによって爪Tをいずれかの湾曲形状パターンに分類してもよい。
また、爪Tの撮影は、爪Tの一端側から他端側まで連続的に行う必要はなく、湾曲形状の特徴を得ることができるいくつかの位置(地点)について撮影を行い、各位置における撮影画像(爪画像)を取得してもよい。
例えば、図10に示すように、爪Tの一端側(図10において0%)から他端側(図10において100%)のうち、爪Tの幅方向における中央部(図10において50%)と、その前後30%の位置(すなわち、図10において爪Tの幅方向の20%の位置と80%の位置)の3か所について撮影を行い、これによって得られた3枚の爪画像(撮影画像)に基づいて、高輝度部Wpの検出、高輝度部Wpに対応する爪Tの傾斜角度θの検出を行い、これに基づいて当該爪Tの湾曲形状を検出してもよい。この場合にも、爪Tの幅方向のおける中央部(図10において50%)と、その前後30%の位置の傾斜角度θを見ることにより、爪Tを比較的平坦な形状の爪T1、大きく湾曲した爪T3及びその中間程度の湾曲液状の爪T2等、複数の湾曲形状パターンに爪Tをパターン分類することができる。
例えば、図10に示すように、爪Tの一端側(図10において0%)から他端側(図10において100%)のうち、爪Tの幅方向における中央部(図10において50%)と、その前後30%の位置(すなわち、図10において爪Tの幅方向の20%の位置と80%の位置)の3か所について撮影を行い、これによって得られた3枚の爪画像(撮影画像)に基づいて、高輝度部Wpの検出、高輝度部Wpに対応する爪Tの傾斜角度θの検出を行い、これに基づいて当該爪Tの湾曲形状を検出してもよい。この場合にも、爪Tの幅方向のおける中央部(図10において50%)と、その前後30%の位置の傾斜角度θを見ることにより、爪Tを比較的平坦な形状の爪T1、大きく湾曲した爪T3及びその中間程度の湾曲液状の爪T2等、複数の湾曲形状パターンに爪Tをパターン分類することができる。
また、本実施形態では、角度検出部813が予め用意された式(式1)を用いて高輝度部Wpに対応する爪Tの傾斜角度θを求める場合を例示したが、角度検出部813が高輝度部Wpに対応する爪Tの傾斜角度θを求める手法はこれに限定されない。
例えば、予め傾斜角度θを得るためのテーブルを記憶部82等に記憶させておき、このテーブルを参照して傾斜角度θを求めてもよい。
図11に高輝度部Wpに対応する爪Tの傾斜角度θを求めるためのテーブルの一例を示す。
この場合には、撮影部50の位置に対応して、それぞれ図11に示すようなテーブルを用意しておく。そして、例えば、撮影部50の位置に応じたテーブルが図11に示すように0度から20度を示すものである場合に、白飛びの現れている部分である高輝度部Wpの位置(当該部分のピクセル数)を変数として、これを当該テーブルに当てはめることにより、傾斜角度(図11では角度5度)を求めることができるようになっている。
例えば、予め傾斜角度θを得るためのテーブルを記憶部82等に記憶させておき、このテーブルを参照して傾斜角度θを求めてもよい。
図11に高輝度部Wpに対応する爪Tの傾斜角度θを求めるためのテーブルの一例を示す。
この場合には、撮影部50の位置に対応して、それぞれ図11に示すようなテーブルを用意しておく。そして、例えば、撮影部50の位置に応じたテーブルが図11に示すように0度から20度を示すものである場合に、白飛びの現れている部分である高輝度部Wpの位置(当該部分のピクセル数)を変数として、これを当該テーブルに当てはめることにより、傾斜角度(図11では角度5度)を求めることができるようになっている。
また、本実施形態では、爪Tを複数種類の湾曲形状パターン(例えば図8では、湾曲形状パターンL1〜L5の5種類)に分類して、各湾曲形状パターンに応じた曲面補正値を適用することにより画像データの曲面補正を行う場合を例示したが、曲面補正を行うために爪Tを複数種類の湾曲形状パターンに分類することは必須ではない。
例えば、爪Tの幅方向に沿って連続的に撮影画像(爪画像)を取得し、輝度検出部812によって全ての撮影画像(爪画像)について高輝度部Wpを検出し、角度検出部813によってこれら全ての高輝度部Wpについて対応する爪Tの傾斜角度θを検出して、爪Tの幅方向における傾斜角度θを連続的に取得すれば、爪Tを複数種類の湾曲形状パターンに分類することなく、各爪Tのより精密な曲面補正を行うことも可能である。
例えば、爪Tの幅方向に沿って連続的に撮影画像(爪画像)を取得し、輝度検出部812によって全ての撮影画像(爪画像)について高輝度部Wpを検出し、角度検出部813によってこれら全ての高輝度部Wpについて対応する爪Tの傾斜角度θを検出して、爪Tの幅方向における傾斜角度θを連続的に取得すれば、爪Tを複数種類の湾曲形状パターンに分類することなく、各爪Tのより精密な曲面補正を行うことも可能である。
また、本実施形態では、描画ヘッド43にペンホルダ42を1つ備えている場合を例示したが、描画ヘッド43に設けられるペンホルダ42の数は1つに限定されない。例えば2つ以上のペンホルダ42を備え、描画用のペン41が2本以上保持されていてもよい。
また、本実施形態では、ペンホルダ42に保持させるペン41を、ユーザが適宜手動で交換する場合を例示したが、例えば、ホームエリア60等にペン41を待機させておく待機スペースを設けて、図示しないペン交換機構により必要なペン41を自動的に待機スペース内から取得してペンホルダ42に差し替えるようにしてもよい。
また、本実施形態では、描画ヘッド43に撮像装置51や照明装置52が搭載されている場合を例示したが、撮像装置51や照明装置52を設ける位置はこれに限定されない。
例えば描画ヘッド43を移動させる機構とは別に撮影部50を移動させる機構を別途設けてもよい。
例えば描画ヘッド43を移動させる機構とは別に撮影部50を移動させる機構を別途設けてもよい。
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、複数本の指に対して、各指を抜き差しすることなく、連続的に描画を行うことのできる構成と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>
指の爪を撮影した撮影画像を取得する撮影部と、
前記撮影画像における輝度が所定値より高い領域を高輝度部として検出する輝度検出部と、
前記撮影部の位置と前記撮影画像における前記高輝度部の位置とに基づいて、前記爪における前記高輝度部に対応する箇所の傾斜角度を検出する角度検出部と、
前記傾斜角度に基づいて前記爪の湾曲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爪形状検出装置。
<請求項2>
前記撮影部は、前記爪の幅方向における複数の互いに異なる位置の各々で前記爪を撮影して、複数の前記撮影画像を取得し、
前記角度検出部は、前記複数の撮影画像の各々に対応して、前記爪の幅方向における互いに異なる複数位置での前記傾斜角度を検出し、
前記爪形状検出部は、前記角度検出部により検出された前記爪の幅方向における前記複数位置での前記傾斜角度に基づいて、前記爪の幅方向の湾曲形状を検出することを特徴とする請求項1に記載の爪形状検出装置。
<請求項3>
前記撮影部は、前記爪を撮影する撮影装置と、前記撮影装置に対して前記爪の幅方向にずれた一定の位置から前記爪に対して光を照射して前記爪を照明する光源を有する照明装置と、を有し、
前記高輝度部は、前記爪における、前記光源から照射された光が正反射し、該正反射した光が前記撮影部により捉えられる位置に対応することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の爪形状検出装置。
<請求項4>
前記爪形状検出部は、前記角度検出部により検出される前記傾斜角度に基づいて、前記爪の湾曲形状を、予め設定された複数の湾曲形状パターンのうちのいずれかに分類す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爪形状検出装置。
<請求項5>
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の爪形状検出装置と、
前記爪形状検出部により検出された前記湾曲形状に基づき、前記爪に描画するように指定されたネイルデザインの画像データに曲面補正を行った描画データを生成する描画データ生成部と、
前記描画データに基づいて前記爪に描画を施す描画部と、
を備えることを特徴とする描画装置。
<請求項6>
爪形状検出装置における爪形状検出方法であって、
前記爪形状検出装置は、指の爪を撮影した撮影画像を取得する撮影部を備え、
前記撮影画像における輝度が所定値より高い領域を高輝度部として検出し、
前記撮影部の位置と前記撮影画像における前記高輝度部の位置とに基づいて、前記爪における前記高輝度部に対応する箇所の傾斜角度を検出し、
検出した前記傾斜角度に基づいて、前記爪の湾曲形状を検出することを特徴とする爪形状検出方法。
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>
指の爪を撮影した撮影画像を取得する撮影部と、
前記撮影画像における輝度が所定値より高い領域を高輝度部として検出する輝度検出部と、
前記撮影部の位置と前記撮影画像における前記高輝度部の位置とに基づいて、前記爪における前記高輝度部に対応する箇所の傾斜角度を検出する角度検出部と、
前記傾斜角度に基づいて前記爪の湾曲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爪形状検出装置。
<請求項2>
前記撮影部は、前記爪の幅方向における複数の互いに異なる位置の各々で前記爪を撮影して、複数の前記撮影画像を取得し、
前記角度検出部は、前記複数の撮影画像の各々に対応して、前記爪の幅方向における互いに異なる複数位置での前記傾斜角度を検出し、
前記爪形状検出部は、前記角度検出部により検出された前記爪の幅方向における前記複数位置での前記傾斜角度に基づいて、前記爪の幅方向の湾曲形状を検出することを特徴とする請求項1に記載の爪形状検出装置。
<請求項3>
前記撮影部は、前記爪を撮影する撮影装置と、前記撮影装置に対して前記爪の幅方向にずれた一定の位置から前記爪に対して光を照射して前記爪を照明する光源を有する照明装置と、を有し、
前記高輝度部は、前記爪における、前記光源から照射された光が正反射し、該正反射した光が前記撮影部により捉えられる位置に対応することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の爪形状検出装置。
<請求項4>
前記爪形状検出部は、前記角度検出部により検出される前記傾斜角度に基づいて、前記爪の湾曲形状を、予め設定された複数の湾曲形状パターンのうちのいずれかに分類す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爪形状検出装置。
<請求項5>
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の爪形状検出装置と、
前記爪形状検出部により検出された前記湾曲形状に基づき、前記爪に描画するように指定されたネイルデザインの画像データに曲面補正を行った描画データを生成する描画データ生成部と、
前記描画データに基づいて前記爪に描画を施す描画部と、
を備えることを特徴とする描画装置。
<請求項6>
爪形状検出装置における爪形状検出方法であって、
前記爪形状検出装置は、指の爪を撮影した撮影画像を取得する撮影部を備え、
前記撮影画像における輝度が所定値より高い領域を高輝度部として検出し、
前記撮影部の位置と前記撮影画像における前記高輝度部の位置とに基づいて、前記爪における前記高輝度部に対応する箇所の傾斜角度を検出し、
検出した前記傾斜角度に基づいて、前記爪の湾曲形状を検出することを特徴とする爪形状検出方法。
1 ネイルプリント装置
31 指受入部
40 描画部
41 ペン
43 描画ヘッド
49 ヘッド移動部
50 撮影部
71 インクジェット描画部
81 制御部
82 記憶部
90 乾燥部
426 ペン上下用モータ
812 輝度検出部
813 角度検出部
814 爪形状検出部
T 爪
U1 印刷指
31 指受入部
40 描画部
41 ペン
43 描画ヘッド
49 ヘッド移動部
50 撮影部
71 インクジェット描画部
81 制御部
82 記憶部
90 乾燥部
426 ペン上下用モータ
812 輝度検出部
813 角度検出部
814 爪形状検出部
T 爪
U1 印刷指
Claims (6)
- 指の爪を撮影した撮影画像を取得する撮影部と、
前記撮影画像における輝度が所定値より高い領域を高輝度部として検出する輝度検出部と、
前記撮影部の位置と前記撮影画像における前記高輝度部の位置とに基づいて、前記爪における前記高輝度部に対応する箇所の傾斜角度を検出する角度検出部と、
前記傾斜角度に基づいて前記爪の湾曲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爪形状検出装置。 - 前記撮影部は、前記爪の幅方向における複数の互いに異なる位置の各々で前記爪を撮影して、複数の前記撮影画像を取得し、
前記角度検出部は、前記複数の撮影画像の各々に対応して、前記爪の幅方向における互いに異なる複数位置での前記傾斜角度を検出し、
前記爪形状検出部は、前記角度検出部により検出された前記爪の幅方向における前記複数位置での前記傾斜角度に基づいて、前記爪の幅方向の湾曲形状を検出することを特徴とする請求項1に記載の爪形状検出装置。 - 前記撮影部は、前記爪を撮影する撮影装置と、前記撮影装置に対して前記爪の幅方向にずれた一定の位置から前記爪に対して光を照射して前記爪を照明する光源を有する照明装置と、を有し、
前記高輝度部は、前記爪における、前記光源から照射された光が正反射し、該正反射した光が前記撮影部により捉えられる位置に対応することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の爪形状検出装置。 - 前記爪形状検出部は、前記角度検出部により検出される前記傾斜角度に基づいて、前記爪の湾曲形状を、予め設定された複数の湾曲形状パターンのうちのいずれかに分類す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爪形状検出装置。
- 請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の爪形状検出装置と、
前記爪形状検出部により検出された前記湾曲形状に基づき、前記爪に描画するように指定されたネイルデザインの画像データに曲面補正を行った描画データを生成する描画データ生成部と、
前記描画データに基づいて前記爪に描画を施す描画部と、
を備えることを特徴とする描画装置。 - 爪形状検出装置における爪形状検出方法であって、
前記爪形状検出装置は、指の爪を撮影した撮影画像を取得する撮影部を備え、
前記撮影画像における輝度が所定値より高い領域を高輝度部として検出し、
前記撮影部の位置と前記撮影画像における前記高輝度部の位置とに基づいて、前記爪における前記高輝度部に対応する箇所の傾斜角度を検出し、
検出した前記傾斜角度に基づいて、前記爪の湾曲形状を検出することを特徴とする爪形状検出方法。
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-
2015
- 2015-09-16 JP JP2015182452A patent/JP2017055933A/ja active Pending
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