特許 6428411 描画装置及び爪傾き検出方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6428411

(24)【登録日】2018年11月9日

(45)【発行日】2018年11月28日

(54)【発明の名称】描画装置及び爪傾き検出方法

(51)【国際特許分類】

   A45D 29/18 20060101AFI20181119BHJP

   B05C 11/00 20060101ALI20181119BHJP

   B05C 5/00 20060101ALI20181119BHJP

【ＦＩ】

   A45D29/18

   B05C11/00

   B05C5/00 101

【請求項の数】8

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2015-54435(P2015-54435)

(22)【出願日】2015年3月18日

(65)【公開番号】特開2016-171969(P2016-171969A)

(43)【公開日】2016年9月29日

【審査請求日】2017年12月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001443

【氏名又は名称】カシオ計算機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001254

【氏名又は名称】特許業務法人光陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】加福 滋

【審査官】 長清 吉範

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−２３２４１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００６−５１９０３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−１９４８３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００６／００１７９３７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１５−１９７６９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ４５Ｄ ２９／１８

Ｂ０５Ｃ ５／００

Ｂ０５Ｃ １１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

爪を有する指が載置される載置面を有する載置部と、
前記爪の幅方向に沿って、前記爪の上に撮影可能に形成された撮影対象物を撮影した画像における、前記撮影対象物の前記幅方向に沿った形状に基づいて、前記爪の前記載置面に対する傾斜状態を検出する爪傾き検出部と、
を備えていることを特徴とする描画装置。

【請求項2】

前記指は、前記載置面に第１方向に沿って挿入されて載置され、
前記撮影対象物は、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ける、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方向から前記幅方向に沿った直線状の部分を有し、
前記爪傾き検出部は、前記撮影対象物が形成された前記爪を、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撮影対象物の形状と、前記第１の角度と前記第２の角度の差と、に基づいて、前記爪の前記傾斜状態を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】

前記爪傾き検出部は、前記撮影対象物の前記形状における、前記爪の幅方向の端部から中央までの形状についての対称性の程度に基づいて、前記傾斜状態を検出することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の描画装置。

【請求項4】

前記撮影対象物は、前記爪の表面上と、前記指の前記爪の幅方向の端部が接する部分の表面上と、に跨って形成され、
前記爪傾き検出部は、前記撮影対象物の、前記爪の表面上及び前記指の前記爪の幅方向の端部が接している部分の表面上の形状を取得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描画装置。

【請求項5】

前記爪傾き検出部は、前記撮影対象物の前記形状における、前記爪の幅方向の端部が前記指に接している部分に対応する曲率の変化が検出される少なくとも１つの箇所を少なくとも１つの特徴点として抽出し、前記指における前記特徴点に対応する箇所の高さに基づいて前記傾斜状態を検出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】

選択されたデザイン画像に応じた描画データを、前記爪傾き検出部により検出された前記爪の前記傾斜状態に応じて補正する描画データ補正部と、
前記爪傾き検出部が検出した前記爪の前記傾斜状態における傾斜の程度が、前記描画データ補正部による前記補正ができない大きさであるとき、これを報知する報知部を有してい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傾き検出方法であって、
前記爪の幅方向に沿って、前記爪の上に撮影可能に形成された撮影対象物を撮影した画像における、前記撮影対象物の前記幅方向に沿った形状に基づいて、前記爪の前記載置面に対する傾斜状態を検出することを特徴とする爪傾き検出方法。

【請求項8】

前記指は、前記載置面に第１方向に沿って挿入されて載置され、
前記撮影対象物は、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ける、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方向から前記幅方向に沿った直線状の部分を有し、
前記撮影対象物が形成された前記爪を、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撮影対象物の形状と、前記第１の角度と前記第２の角度の差と、に基づいて、前記爪の前記傾斜状態を検出することを特徴とする請求項７に記載の爪傾き検出方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、描画装置及び描画装置を用いた爪傾き検出方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

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。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特表２００３−５３４０８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、ネイルプリント用の描画装置の描画対象である爪は、通常の描画装置の描画対象である紙等と異なり、その爪を有する指がその延在方向の軸を回転中心として回転することで、爪が傾いてしまうことがある。
爪が傾いてしまった場合に、これに気付かずに傾いた状態のまま描画してしまうと、描画されたデザインが傾いたり歪んだりしてしまい、美しい仕上がりとならない。
このため、爪が傾いている場合には、傾いた分を補正した上で描画したり、描画動作を中止して指をセットし直したりすようにユーザに促す等の対応をすることが好ましい。

【0005】

しかし、爪を上方から撮影して得た画像から爪の輪郭（爪領域）を検出する従来の構成では、指が回転していることによる爪の傾きを精度よく検出することは困難であった。

【0006】

本発明の課題は、比較的簡易な構成で、精度よく爪の傾きを検出することができる描画装置及び描画装置を用いた爪傾き検出方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

前記課題を解決するために、本発明の描画装置は、
爪を有する指が載置される載置面を有する載置部と、
前記爪の幅方向に沿って、前記爪の上に撮影可能に形成された撮影対象物を撮影した画像における、前記撮影対象物の前記幅方向に沿った形状に基づいて、前記爪の前記載置面に対する傾斜状態を検出する爪傾き検出部と、
を備えていることを特徴としている。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、比較的簡易な構成で、精度よく爪の傾きを検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本実施形態における描画装置の正面図である。

【図2】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。

【図3】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。

【図4】爪の表面に描画された爪傾き検出用の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。

【図5】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。

【図6】（ａ）は、傾いていない指に爪傾き検出用のラインを形成したときの、ラインレーザ光の照射方向から見た状態を示し、（ｂ）は、（ａ）に示す爪を含む指の高さ方向の形状の一例を示した図である。

【図7】（ａ）は、傾いている指に爪傾き検出用のラインを形成したときの、ラインレーザ光の照射方向から見た状態を示し、（ｂ）は、（ａ）に示す爪を含む指の高さ方向の形状の一例を示した図である。

【図8】傾いていない爪を含む指の高さ方向の形状をグラフ上に示した説明図である。

【図9】（ａ）は、図８の左半分の形状を示し、（ｂ）は、図８の右半分の形状を示し、（ｃ）は、（ａ）に示す形状と（ｂ）に示す形状とを重ね合わせた状態を示した図である。

【図10】傾いている爪を含む指の高さ方向の形状をグラフ上に示した説明図である。

【図11】（ａ）は、図１０の左半分の形状を示し、（ｂ）は、図１０の右半分の形状を示し、（ｃ）は、（ａ）に示す形状と（ｂ）に示す形状とを重ね合わせた状態を示した図である。

【図12】本実施形態における爪傾き検出処理を含む描画処理を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

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傾き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。

【0011】

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。

【0012】

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。

【0013】

ケース本体２の上面（天板）には操作部２５（図５参照）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。

【0014】

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。
特に本実施形態では、後述する爪傾き検出部８１２ｂ（図５参照）が検出した爪Ｔの傾きが所定以上である場合には、指をセットし直すように促す等のメッセージを表示部２６の表示画面に表示させるようになっており、表示部２６は、爪Ｔの傾きが所定以上の場合にユーザに報知する報知部として機能する。
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。

【0015】

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。

【0016】

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。

【0017】

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。

【0018】

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。

【0019】

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は描画装置の必須の構成ではなく、これを備えない装置でもよい。

【0020】

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。

【0021】

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。

【0022】

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。

【0023】

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。

【0024】

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。

【0025】

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。

【0026】

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。

【0027】

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。

【0028】

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。

【0029】

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。

【0030】

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。

【0031】

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。

【0032】

各筆記具保持部７３には、筆記具７１を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。

【0033】

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５参照）が構成されている。

【0034】

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５参照）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。

【0035】

図１及び図２に示すように、上部機枠１２には基板１３が設置されている。
この基板１３の裏面側（すなわち、図１及び図２において下側）には、装置の前後方向（図２におけるＹ方向）に延在してガイドレール５７が設けられている。
また、このガイドレール５７には移動ステージ５６が取り付けられている。移動ステージ５６は、ステージ移動用モータ５８（図５参照）によって、ガイドレール５７に沿って装置の前後方向（図２におけるＹ方向）に移動可能に構成されている。

【0036】

この移動ステージ５６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、レーザ照射部５５が設置されている。
本実施形態において、レーザ照射部５５は、レーザ光を照射する図示しないレーザ光源と、このレーザ光源からの光を１直線状（ライン状）の光にするための図示しないスリット部とを有している。レーザ照射部５５は、レーザ光源からの光を、スリット部を介して照射することにより、ライン状のレーザ光（以下においてラインレーザ光とする。）を対象物に照射するものであり、本実施形態では、後述する爪領域検出部８１２ａによって検出された爪領域の幅方向にライン（撮影対象物）Ｌａ（図６（ａ）及び図７（ａ）参照）を形成するライン形成部として機能する。

【0037】

レーザ照射部５５は、装置奥側から指受入部３１に向かって、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傾斜した傾斜角度を有する向きて配置されており、指受入部３１に挿入されている印刷指Ｕ１及びその爪Ｔの上に、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、爪Ｔの幅方向に１本の直線状（ライン状）となったラインレーザ光を照射するようになっている。すなわち、ラインレーザ光は、その照射方向から見たときには、爪Ｔの幅方向に沿った直線となっている。
本実施形態では、移動ステージ５６をＹ方向に適宜移動させることによって、レーザ照射部５５から照射されるラインレーザ光が、少なくとも、爪Ｔの幅方向の長さが最も長い部分又はその近傍に当たるように、レーザ照射部５５の位置が設定されるようになっている。このレーザ照射部５５の位置は、更に、ラインレーザ光が、爪Ｔの幅方向の端部が接している指の部分にも当たる位置に設定されていることが好ましい。この場合には、爪Ｔの幅方向の端部が指と接している部分では、表面の曲率が大きく変化するため、ラインレーザ光によって形成されるラインが当該部分を通ることで、ラインを撮影したライン画像Ｌｂ中に他の部分と明確に区別できる２か所の特徴点が現れる。この特徴点について、詳しくは後述する。 なお、ライン形成部としてのレーザ照射部５５は、ラインレーザ光を照射するものに限定されない。例えば、ビーム状のレーザ光を爪Ｔに照射しながら幅方向に走査するものでもよい。この場合には、レーザ照射部５５を爪の幅方向（すなわち、図１におけるＸ方向）に走査させる機構がさらに必要となる。
レーザ照射部５５は、後述する制御装置８０のレーザ制御部８１６（図５参照）に接続され、該レーザ制御部８１６によって制御されるようになっている。

【0038】

また、移動ステージ５６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、指受入部３１に挿入されている印刷指Ｕ１の爪Ｔの真上又はその近傍位置には、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に挿入されている印刷指Ｕ１の爪Ｔをほぼ真上から撮影して、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、レーザ照射部５５によって爪Ｔの表面に形成されたライン（撮影対象物）Ｌａ（図６及び図７参照）を撮影して、ライン画像Ｌｂ（図４参照）を取得するライン撮影部として機能する。

【0039】

後述するように、本実施形態においては、爪傾き検出部８１２ｂは、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、ライン画像Ｌｂに基づいて三角測量の原理により爪Ｔの高さ方向の位置を検出するようになっている。
このため、本実施形態では、レーザ照射部５５を装置奥側に配置して、爪Ｔの真上や真横からではなく、ある程度の傾斜角度（例えば、図３では４５度程度）をもって指の延在方向にずれた位置から爪Ｔを含む印刷指Ｕ１にラインレーザ光を照射させるようになっており、カメラ５１は、レーザ照射部５５によって形成されたラインＬａを印刷指Ｕ１の爪Ｔをほぼ真上から撮影する。
図４は、指受入部３１に挿入された印刷指Ｕ１及びその爪Ｔの表面に形成されたラインＬａを撮影して得た画像例である。ある程度の傾斜角度を有して照射されたラインレーザ光により形成されたライン（撮影対象物）Ｌａを爪Ｔのほぼ真上から撮影することで、図４に示すような弧状の形状を有するライン画像Ｌｂを含む指画像が撮影される。

【0040】

なお、レーザ照射部５５及びカメラ５１の配置等は、図示例に限定されない。
例えば、レーザ照射部５５が爪Ｔを含む印刷指Ｕ１に対してラインレーザ光を照射する角度は３０度から７０度程度の間であればよく、４５度に限定されない。
また、カメラ５１の位置や角度は、爪Ｔ全体を撮影可能であればよく、図示例のように指受入部３１に挿入されている印刷指Ｕ１の爪Ｔをほぼ真上から撮影可能な位置に配置される場合に限定されない。
さらに、本実施形態とは逆に、レーザ照射部５５を、指受入部３１に挿入されている印刷指Ｕ１の爪Ｔをほぼ真上に配置して、爪Ｔ表面に対してほぼ垂直にラインレーザ光を照射するように構成し、カメラ５１が、爪Ｔの真上よりも指の延在方向にずれた斜め上方向（例えば、爪先方向の斜め上方）からラインＬａを撮影するように構成してもよい。すなわち、爪Ｔに対してレーザ照射部５５からラインレーザ光が照射される方向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の光軸の方向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。

【0041】

また、移動ステージ５６には、カメラ５１を囲むように白色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。
本実施形態の撮影部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５参照）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。

【0042】

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５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５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。

【0043】

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の形状や位置、爪Ｔの傾き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。

【0044】

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、描画制御部８１５及びレーザ制御部８１６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。

【0045】

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、ライン撮影部をなす撮影部５０のカメラ５１及び照明灯５２を制御して、レーザ照射部５５によって爪傾き検出用のラインＬａが表面に形成された爪Ｔを含む印刷指Ｕ１を斜め上方向から撮影させ、ライン画像Ｌｂを含む印刷指Ｕ１の画像を取得させる。

【0046】

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と爪傾き検出部８１２ｂとを含んでいる。
ここで、爪情報とは、爪Ｔの輪郭による爪領域の形状や大きさ）、爪Ｔの位置（水平位置）、爪Ｔの傾き等を含んでおり、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。爪傾き検出部８１２ｂは、印刷指Ｕ１の長さ方向の軸を回転中心とした回転（ロール）による爪Ｔの傾きを検出する。
なお、後述するように、爪傾き検出部８１２ｂは、爪Ｔの傾きを検出する過程において、爪Ｔの湾曲形状（爪Ｔの幅方向における曲率、以下、爪曲率とする）を検出する。検出された爪曲率に基づいてデザイン画像の曲面補正を行うことにより、描画装置１において歪みのない綺麗な仕上がりのネイルプリントを行うことが可能になる。

【0047】

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の輪郭の形状や大きさ、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。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。

【0048】

また、爪傾き検出部８１２ｂは、カメラ５１によって撮影された爪傾き検出用のライン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）に基づいて、印刷指Ｕ１が印刷指Ｕ１の長さ方向の軸を回転中心として回転している場合に、その回転による爪Ｔの傾きを検出する。
本実施形態では、爪傾き検出部８１２ｂは、まず、爪Ｔや指部分との色の違いや光の反射具合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に基づき、爪Ｔの傾きを検出する。
すなわち、カメラ５１及びレーザ照射部５５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、図６（ａ）及び図７（ａ）に示すように、ラインレーザ光を爪Ｔの真上よりも指の延在方向にずれた斜め上方向から照射することで爪Ｔ及び印刷指Ｕ１の表面に、そのラインレーザ光の照射方向から見て直線状に形成されたラインＬａを爪Ｔのほぼ真上から撮影すると、ラインＬａが爪Ｔ及び印刷指Ｕ１の表面の形状に従って湾曲し、図４に示すような弧状のライン画像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。爪傾き検出部８１２ｂは、このライン画像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、ラインＬａが形成されている爪Ｔ及び印刷指Ｕ１の表面の実際の高さの、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、爪傾き検出部８１２ｂは、ライン画像Ｌｂの幅方向の中心位置（例えば、最も輝度の高い部分）を抽出して、この中心位置を用いて爪Ｔの傾きの検出を行う。
また、ラインレーザ光は１本の直線状の形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の傾き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。

【0049】

図６（ｂ）及び図７（ｂ）は、爪傾き検出部８１２ｂによりライン画像Ｌｂから算出された爪Ｔ及び印刷指Ｕ１の表面の高さの変化をプロットして得られる、爪Ｔ及び印刷指Ｕ１の表面の幅方向に沿った高さの変化を示す曲線のイメージ図であり、爪Ｔ及び印刷指Ｕ１の表面の幅方向における高さの変化を示している。ここでは、ラインレーザ光が、爪Ｔの幅方向の端部が接している指の部分にも当たっている場合について示している。
図６（ｂ）は図６（ａ）に示すように印刷指Ｕ１が、印刷指Ｕ１の長さ方向の軸（回転軸）を回転中心としてほとんど回転しておらず、傾きがほとんど無く、正しく指受入部３１内に載置されている場合における爪Ｔ及び印刷指Ｕ１の表面の幅方向における高さの変化を示している。一方、図７（ｂ）は、図７（ａ）に示すように印刷指Ｕ１が指受入部３１内で、印刷指Ｕ１の長さ方向の軸（回転軸）を回転中心として比較的大きく回転していて、比較的大きく傾いている場合における爪Ｔ及び印刷指Ｕ１の表面の幅方向における高さの変化を示している。
図６（ｂ）及び図７（ｂ）において一点鎖線で囲んだ部分は、爪Ｔの幅方向の端部が指と接している部分であり、その高さが、その位置に対する幅方向の両側に対して下がる形となっていて、曲率がその両側に対して大きく変化するとともに、湾曲の方向もその両側に対して逆となる部分である。本実施形態では、ライン画像Ｌｂ中に現れるこの曲率が大きく変化している部分を特徴点Ｐとする。なお、図７（ｂ）では、印刷指Ｕ１の傾きが大きいために、特徴点Ｐは左側の１箇所のみに見えていて、右側には特徴点Ｐが見えていない場合を示している。
図６（ｂ）に示すように、ライン画像Ｌｂ中に２つの特徴点Ｐが現れている場合、この２つの特徴点Ｐの間は爪Ｔの表面の幅方向の高さの変化を示しており、各特徴点Ｐよりも外側は、指の爪Ｔ以外の部分の表面の幅方向の高さの変化を示している。
本実施形態では、爪傾き検出部８１２ｂにより検出されたこの２つの特徴点Ｐの間の高さの変化が、爪Ｔの湾曲形状（爪曲率）を示すものとして検出される。

【0050】

本実施形態の爪傾き検出部８１２ｂは、爪Ｔの表面の高さの幅方向に沿った変化を示す図６（ｂ）及び図７（ｂ）に示すような曲線を得ると、爪Ｔの、指の長さ方向の軸（回転軸）を回転中心とした回転による傾きの程度を表す評価値を算出する。
以下に爪Ｔの傾きの程度を評価する手法について説明する。

【0051】

まず、第１の手法としては、爪Ｔの幅方向に沿った高さの変化を示す曲線を、図８及び図１０に示すように、縦（高さ）方向をＧ、横（幅）方向をｘとしたグラフＧｘとみなし、ｘ方向の最小値（ｉ＝０）から最大値（ｉ＝Ｗ）までの間の幅Ｗの中点（Ｗ／２）を求める。
そして、この中点（Ｗ／２）を境に、右側又は左側の何れか一方側を左右反転させ、他方側に重ね合わせて、左右の対称性を判断する。

【0052】

例えば、図８に示すグラフは、指が指の長さ方向の軸（回転軸）を回転中心としてほとんど回転しておらず、爪Ｔがほとんど傾いていない場合の図６（ａ）及び図６（ｂ）に対応するものである。この場合、中点（Ｗ／２）よりも左側の形状は、図９（ａ）において実線で示す形状となっている。そして、中点（Ｗ／２）よりも右側を一方側として、この一方側を左右反転させると、その形状は図９（ｂ）において一点鎖線で示す形状となっている。図９（ｃ）は、図９（ａ）における実線と図９（ｂ）における一点鎖線とを重ね合わせたものである。
図９（ｃ）に示すように、指がほとんど回転していおらず、爪がほとんど傾いていない状態では、中点（Ｗ／２）を中心に左右を重ね合わせると両者はほぼ重なり、左右はほぼ対称となっていることが分かる。
なお、このような左右対称性は、下記の式１のように、左右対称のときに値が０となるような評価式によってその評価値を算出することができる。

【数1】

なお、実際には爪Ｔの幅方向の中点を正確に求めることは困難であると考えられるため、中点が（Ｗ／２）−１や（Ｗ／２）＋１である場合についても評価式を計算し、このうち最も小さい値をＧｘの評価値としてもよい。
多くの人の指（爪Ｔを含む指）では、高さ方向の形状はほぼ左右対称に近いため、指が指の長さ方向の回転軸を回転中心としてほとんど回転していない状態では、この評価値は小さくなる。

【0053】

これに対して、指が指の長さ方向の回転軸を回転中心として回転していて、爪Ｔが傾いている場合には、この評価値が大きくなる。
例えば、図１０に示すグラフは、指が指の長さ方向の回転軸に対して比較的大きく回転している状態である図７（ａ）及び図７（ｂ）に対応するものである。この場合、中点（Ｗ／２）よりも左側の形状は、図１１（ａ）において実線で示す形状となっている。そして、中点（Ｗ／２）よりも右側を他方側として、これを左右反転させると、その形状は図１１（ｂ）において一点鎖線で示す形状となっている。図１１（ｃ）は、図１１（ａ）における実線と図１１（ｂ）における一点鎖線とを重ね合わせたものである。
図１１（ｃ）に示すように、指が比較的大きく回転している状態では、中点（Ｗ／２）を中心に左右を重ね合わせると両者が大きくずれていて、左右対称でないことが分かる。
このような場合には、上記の評価式によって算出される評価値が大きくなる。

【0054】

本実施形態では、算出された評価値が所定の閾値よりも大きい場合には、ユーザに報知するようになっている。
報知の具体的な手法は特に限定されないが、例えば、表示部２６に「爪が傾いています。真直ぐに入れ直してください」等の警告を表示させ、ユーザに印刷指Ｕ１（爪Ｔ）の再挿入や挿入した指の回転方向の位置の調整を促す。
なお、評価値が閾値以下の場合には、爪Ｔの傾きの程度に応じて適宜描画データ補正部８１３ａが描画データを補正した上で、描画動作を行う。
なお、この手法においては、ライン画像Ｌｂ中に特徴点Ｐが現れていなくてもよいため、この場合には、ラインレーザ光が爪Ｔに当たる位置が、ラインレーザ光が、爪Ｔの幅方向の端部が接している指の部分には当たらない位置とされていてもよい。

【0055】

また、第２の手法としては、図６（ｂ）及び図７（ｂ）に一点鎖線で囲んだ特徴点Ｐのように、爪Ｔ部分と指部分との境界部分で曲率が大きく変化する２点（特徴点）を抽出し、指におけるこの２点の箇所の高さの差を算出し、この算出結果を評価値としてもよい。
例えば、指がほとんど回転しておらず、爪Ｔが傾いていない状態である場合には、図６（ｂ）に示すように、指における２つの特徴点Ｐの箇所の高さはほぼ同じとなり、評価値は小さくなる。これに対して、指が比較的大きく回転していて、爪Ｔが比較的大きく傾いている状態である場合には、指における２つの特徴点Ｐの箇所の高さが大きく異なり、あるいは、図７（ｂ）に示すように、特徴点Ｐが１箇所にのみ検出されて、評価値は大きくなる。
そして、この評価値が所定の閾値よりも大きい場合には、ユーザに報知し、評価値が閾値以下の場合には、爪Ｔの傾きの程度に応じて適宜描画データ補正部８１３ａが描画データを補正した上で描画動作を行う。

【0056】

爪Ｔの傾きの評価値を得るための上記２つの手法（すなわち、ライン画像Ｌｂから検出できる爪Ｔの幅方向における形状の左右対称性を評価する手法、及びライン画像Ｌｂ中の複数の特徴点Ｐの高さ位置の差を評価する手法）は、いずれか一方を適用してもよいし、両方の手法を併用してもよい。両方の手法を併用する場合には、例えば、各手法で得られた評価値を足し合わせた値が所定の閾値を超えるか否かで判断する。
なお、爪傾き検出部８１２ｂが爪Ｔの傾きを検出する手法、爪Ｔの傾きを評価する手法は、ここに示したものに限定されない。

【0057】

なお、上記各手法における評価値の閾値は、描画データ補正部８１３ａによる描画データの補正で対応可能か否かの観点から適宜設定される。
補正可能な傾きのレベルは、爪Ｔの湾曲形状（爪曲率）にも依存するため、評価値の閾値は、当該爪Ｔの爪曲率に応じて設定されることが好ましい。
例えば、爪Ｔを、爪曲率の大きさに応じて複数段階の円弧パターンに分類し(例えば、曲率が最も小さい範囲のものをパターン１とし、曲率が最も大きい範囲のものをパターン３とし、曲率がこれらの中間の範囲のものをパターン２とするというように３段階に分類。)、当該複数段階の爪Ｔの円弧パターンに応じた評価値の閾値を記憶部８２等に記憶させておき、ユーザの爪Ｔが上記円弧パターンのうちのどれに最も近いかによって当該爪Ｔに適用する評価値の閾値を決定してもよい。
この評価値の閾値は、当該爪Ｔについて一旦設定された後は、ユーザ名や指種等と関連付けて記憶部８２等に記憶させておき、同じユーザの同じ指の爪Ｔが描画対象となるときには、該当する閾値を記憶部８２から読み出して適用するようにしてもよい。

【0058】

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。

【0059】

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。
また、指の回転により爪Ｔが傾いているが、補正で対応可能な範囲内と判断されたとき（すなわち、評価値が所定の閾値以下の場合）は、描画データ補正部８１３ａは、爪傾き検出部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。
さらに、本実施形態では、爪傾き検出部８１２ｂによって爪Ｔの爪曲率が検出され、描画データ補正部８１３ａは、この爪曲率に応じて描画データを補正（曲面補正）する。
なお、爪Ｔを複数段階の円弧パターン（例えばパターン１からパターン３）に分類し、各円弧パターンごとに曲面補正の補正値が用意されている場合には、描画データ補正部８１３ａは、爪Ｔの円弧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。

【0060】

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。
本実施形態では、爪Ｔの傾きが所定の閾値を超えていると判断された場合に、表示制御部８１４は、表示部２６に指をセットし直すように促す警告を表示させて、ユーザへの報知を行う。

【0061】

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た上で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。

【0062】

レーザ制御部８１６は、レーザ照射部５５の動作を制御するものである。
本実施形態では、レーザ制御部８１６は、爪領域検出部８１２ａによって検出された爪領域のうち、爪Ｔの幅方向の長さがもっとも長い部分（すなわち、幅広部分）又はその近傍の位置、好ましくは、更にラインレーザ光が爪Ｔの幅方向の端部が接している指の部分にも当たる位置に、レーザ照射部５５からのラインレーザ光を照射するようになっている。
制御部８１は、適宜ステージ移動用モータ５８を制御して、移動ステージ５６をガイドレール５７に沿ってＹ方向（すなわち、描画装置１の前後方向）に移動させ、レーザ照射部５５からのラインレーザ光が、爪Ｔの幅方向の長さがもっとも長い部分又はその近傍、好ましくは、更にラインレーザ光が爪Ｔの幅方向の端部が接している指の部分にも当たる位置に照射されるように、レーザ照射部５５の位置を調整する。具体的には、ラインレーザ光の照射位置は、カメラ５１の画像に基づいて装置側において把握され、これに応じて自動的にレーザ照射部５５の位置調整が行われる。
なお、レーザ照射部５５の位置調整は自動で行われる場合に限定されず、カメラ５１で撮影された画像を表示部２６に適宜表示させ、この表示を見ながらユーザが手動でレーザ照射部５５の位置調整を行ってもよい。

【0063】

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を用いた爪傾き検出方法について説明する。

【0064】

図１２は、本実施形態の爪傾き検出方法の流れを示すフローチャートである。
図１２に示すように、描画装置１を用いて爪傾き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）。

【0065】

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）。
レーザ制御部８１６は、印刷指Ｕ１における、検出された爪領域のうち、爪Ｔの幅方向（ｘ方向）の長さが最大又はその近傍、好ましくは、更にラインレーザ光が爪Ｔの幅方向の端部が接している指の部分にも当たる、特定箇所を求める（ステップＳ３）。そして、印刷指Ｕ１の当該特定箇所に、レーザ照射部５５によってラインレーザ光を照射することにより、爪Ｔの幅方向に爪傾き検出用のラインＬａ（図６（ａ）及び図７（ａ）参照）を形成させる（ステップＳ４）。

【0066】

爪ＴにラインＬａが形成されると、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のライン画像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、爪傾き検出部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、爪傾き検出部８１２ｂは、このライン画像Ｌｂに基づいて、当該爪Ｔ及び印刷指Ｕ１の表面の幅方向に沿った高さの変化を求める（ステップＳ７）。これに基づいて、爪Ｔの傾きの程度を評価し、傾きが補正可能範囲内か否かを判断する（ステップＳ８）。具体的には、爪Ｔの高さ方向の位置を表す曲線の左右対称性を評価する評価値を算出したり、爪Ｔの高さ方向の位置を表す曲線に現れる複数の特徴点の位置を比較して評価値を算出し、この評価値が所定の閾値を超えるか否かを判断する。
そして、爪Ｔの傾きが補正可能範囲内であると判断した場合（すなわち、評価値が閾値以下の場合、ステップＳ８；ＹＥＳ）には、描画データ補正部８１３ａが爪Ｔの傾きに応じた補正値を求めて描画データを補正し（ステップＳ９）、補正後の描画データによりデザイン画像を描画する（ステップＳ１０）。
これに対して、爪Ｔの傾きが補正可能範囲内でないと判断した場合（すなわち、評価値が閾値を超える場合、ステップＳ８；ＮＯ）には、印刷指Ｕ１をセットし直すように表示部２６に表示させる等によりユーザに報知し（ステップＳ１１）、描画処理を終了する。

【0067】

以上のように、本実施形態によれば、ラインレーザ光を照射することにより爪領域の幅方向にラインＬａを形成し、このラインＬａを斜め上方向から撮影して得たライン画像Ｌｂに基づいて、爪傾き検出部８１２ｂが爪Ｔの傾きを検出する。
これにより、指が延在方向の軸を中心として回転することで爪Ｔが傾いてしまった場合でも、比較的簡易かつ確実に爪Ｔの傾きの検出を行うことができる。
また、爪傾き検出部８１２ｂが、ライン画像Ｌｂ中の複数の特徴点Ｐの高さ方向の位置を比較することで爪Ｔの傾きを検出する場合には、簡易な処理により確実に爪Ｔの傾きを検出することができる。
また、爪傾き検出部８１２ｂが、ライン画像Ｌｂの爪Ｔの幅方向における対称性を評価することで爪Ｔの傾きを検出する場合には、必ずしも特徴点Ｐを含むようにラインＬａを形成し特徴点Ｐを含むライン画像Ｌｂを取得しなくても、爪Ｔの幅方向の中心（Ｗ／２）を含むある程度の幅のライン画像Ｌｂを取得できれば左右対称性を判断でき、爪Ｔの形状が特殊である等により特徴点Ｐを取りにくい場合等でも適切に爪Ｔの傾きを検出することができる。
また、上記特徴点Ｐの高さ方向の位置を比較する手法と爪Ｔの幅方向における対称性を評価する手法とを併せて爪の傾きの判断に用いる場合には、より確実に爪Ｔの傾きを検出することができる。
また、本実施形態では、爪傾き検出部８１２ｂが検出した爪Ｔの傾きが所定以上である場合に、表示部２６等にメッセージを表示させ、ユーザに報知するようになっている。このため、爪Ｔが傾いた状態のまま、これに気づかずに描画を行い、ネイルプリントに失敗してしまうのを防止することができる。

【0068】

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。

【0069】

例えば、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又はその近傍の１箇所にラインＬａを１本のみ形成し、このラインＬａを撮影して得たライン画像Ｌｂに基づいて爪傾き検出部８１２ｂが爪の傾きを検出する場合を例示したが、爪傾き検出部８１２ｂによる爪Ｔの傾きの検出はこれに限定されない。
例えば、爪Ｔの幅方向に沿って複数本のラインＬａを形成し、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に基づいて爪Ｔの傾きの検出を行ってもよい。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。

【0070】

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。

【0071】

また、本実施形態では、爪傾き検出用のラインＬａをレーザ照射部５５からラインレーザ光を照射することで形成する場合を例示したが、ラインＬａを形成する手段はレーザ照射部５５に限定されない。例えば、描画ヘッド４１や筆記具７１等の描画用具によって爪Ｔの表面の幅方向に直線を描くことでラインＬａを形成してもよい。
この場合、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Ｔの傾き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。

【0072】

さらに、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によって爪Ｔの表面に直線を描き、爪傾き検出用のラインＬａを形成してもよい。
この場合には、当該塗料を発光させるための所定の強度をもった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を得る際には、この光源から所定の光を爪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、通常状態（すなわち所定の光源からの光を照射しない状態）ではラインＬａが可視化されないため、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Ｔの傾き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。

【0073】

また、本実施形態では、カメラ５１及びレーザ照射部５５が移動ステージ５６に取り付けられ、Ｙ方向（すなわち、描画装置１の前後方向）に移動可能に構成されている場合を例示したが、カメラ５１及びレーザ照射部５５が移動可能に構成されていることは本発明の必須の要素ではなく、爪Ｔにラインレーザ光を照射可能な位置にレーザ照射部５５が固定配置され、ラインレーザ光によって形成されたラインを斜め上方向から撮影可能な位置にカメラ５１が固定配置されていてもよい。

【0074】

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。

【0075】

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。

【0076】

〔付記〕
＜請求項１＞
爪を有する指が載置される載置面を有する載置部と、
前記爪の幅方向に沿って、前記爪の上に撮影可能に形成された撮影対象物を撮影した画像における、前記撮影対象物の前記幅方向に沿った形状に基づいて、前記爪の前記載置面に対する傾斜状態を検出する爪傾き検出部と、
を備えていることを特徴とする描画装置。
＜請求項２＞
前記指は、前記載置面に第１方向に沿って挿入されて載置され、
前記撮影対象物は、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ける、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方向から前記幅方向に沿った直線状の部分を有し、
前記爪傾き検出部は、前記撮影対象物が形成された前記爪を、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撮影対象物の形状と、前記第１の角度と前記第２の角度の差と、に基づいて、前記爪の前記傾斜状態を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＞
前記爪傾き検出部は、前記撮影対象物の前記形状における、前記爪の幅方向の端部から中央までの形状についての対称性の程度に基づいて、前記傾斜状態を検出することを特徴とする請求項１又は２に記載の描画装置。
＜請求項４＞
前記撮影対象物は、前記爪の表面上と、前記指の前記爪の幅方向の端部が接する部分の表面上と、に跨って形成され、
前記爪傾き検出部は、前記撮影対象物の、前記爪の表面上及び前記指の前記爪の幅方向の端部が接している部分の表面上の形状を取得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描画装置。
＜請求項５＞
前記爪傾き検出部は、前記撮影対象物の前記形状における、前記爪の幅方向の端部が前記指に接している部分に対応する曲率の変化が検出される少なくとも１つの箇所を少なくとも１つの特徴点として抽出し、前記指における前記特徴点に対応する箇所の高さに基づいて前記傾斜状態を検出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＞
選択されたデザイン画像に応じた描画データを、前記爪傾き検出部により検出された前記爪の前記傾斜状態に応じて補正する描画データ補正部と、
前記爪傾き検出部が検出した前記爪の前記傾斜状態における傾斜の程度が、前記描画データ補正部による前記補正ができない大きさであるとき、これを報知する報知部を有してい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傾き検出方法であって、
前記爪の幅方向に沿って、前記爪の上に撮影可能に形成された撮影対象物を撮影した画像における、前記撮影対象物の前記幅方向に沿った形状に基づいて、前記爪の前記載置面に対する傾斜状態を検出することを特徴とする爪傾き検出方法。
＜請求項８＞
前記指は、前記載置面に第１方向に沿って挿入されて載置され、
前記撮影対象物は、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ける、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方向から前記幅方向に沿った直線状の部分を有し、
前記撮影対象物が形成された前記爪を、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撮影対象物の形状と、前記第１の角度と前記第２の角度の差と、に基づいて、前記爪の前記傾斜状態を検出することを特徴とする請求項７に記載の爪傾き検出方法。

【符号の説明】

【0077】

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 爪傾き検出部
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

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】