(57)【要約】非接触光学測定装置を用いて、カスタムフィットする人工爪を作成するシステム及び方法が開示されている。爪（６）は、非接触光学測定装置（４）によって、その立体的形状が測定される。そして、爪（６）の立体的形状は、人工爪（２２）を作成する機械加工装置（１４）に指示するのに用いられる。また、特殊なコンピュータ・プログラムを用いることにより、天然爪に適合する下側の表面部分を有する人工爪を、デジタル的にデザインする方法も開示されている。デジタル的にデザインされた人工爪の三次元形状情報は、コンピュータ数値制御装置を駆動する機械コードに変換され、次にコンピュータ数値制御装置が材料（１８）片から人工爪を切り出す。最後に、ネイルアート印刷装置を用いて、利用者の選択したネイルアートを人工爪上に印刷することができる。
2006519030.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カスタムフィットする人工爪を作成するためのシステムであって、
天然爪の三次元形状を測定する、光源及びカメラを備えた非接触測定システムと、
前記天然爪の前記三次元形状を用いて前記人工爪を作成する機械加工装置であって、該人工爪が該天然爪にカスタムフィットする機械加工装置と、
を備えていることを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記光源が白色灯であり、前記非接触測定システムが少なくとも１つの前記天然爪の二次元画像を受領して、該天然爪の前記三次元形状を計算することを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記光源がレーザであり、前記非接触測定システムが前記天然爪を走査して、該天然爪の前記三次元形状を計算することを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記非接触測定システムが、前記天然爪の前記三次元形状を前記機械加工装置用の機械コードに変換することを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記人工爪をデザインするためのデザインシステムを更に備えた請求項１に記載のシステムであって、該デザインシステムは、前記人工爪のデザインにおいて、前記天然爪の前記三次元形状を用いることを特徴とするシステム。
【請求項６】
前記機械加工装置が、材料を前記人工爪に切削するための機械データを受領するコンピュータ数値制御装置であることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記天然爪の前記三次元形状を受領し、該三次元形状をデータ構造に変換する測定デザインシステムを更に備えた請求項１に記載のシステムであって、該データ構造が前記人工爪のデザインを含むことを特徴とするシステム。
【請求項８】
天然爪に正確に適合する特注の人工爪を作成するためのシステムであって、
天然爪の三次元形状を測定し、該天然爪に関する測定データを提供するための非接触光学測定装置と、
前記測定データを受領して人工爪をデザインする測定デザインシステムであって、前記人工爪の少なくとも一部分が前記天然爪に適合し、前記人工爪の前記デザインが機械データに変換される測定デザインシステムと、
前記機械コードを受領して前記人工爪を機械加工するための機械加工装置と、
を備えていることを特徴とするシステム。
【請求項９】
前記光学測定装置が、前記天然爪の少なくとも１つの二次元画像を撮って、該天然爪の前記三次元形状を計算するために、白色灯を備えていることを特徴とする、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記光学測定装置がレーザを備え、前記光学測定装置が前記爪を走査して前記天然爪の前記三次元形状を計算することを特徴とする、請求項８に記載のシステム。
【請求項１１】
前記機械加工装置が、前記機械コードを受領して材料を前記人工爪に切削するコンピュータ数値制御装置であることを特徴とする、請求項８に記載のシステム。
【請求項１２】
前記機械データが機械コードであり、前記機械加工装置がコンピュータ数値制御装置であることを特徴とする、請求項８に記載のシステム。
【請求項１３】
天然爪に取り付けるため、該天然爪の形状面に適合するようにコンピュータ数値制御装置によって材料から切削される人工爪であって、該人工爪が前記天然爪に対して特注デザインされており、
該人工爪が、前記天然爪の前記形状面に適合する切削された適合部を備えた前記材料の切削された下面と、
特注のデザインを備えた前記材料の切削された上面と、
前記天然爪の甘皮の形状に適合する前記材料の近位端と、
前記材料の遠位端と、
を備えていることを特徴とする人工爪。
【請求項１４】
前記材料が樹脂であることを特徴とする請求項１３に記載の人工爪。
【請求項１５】
前記材料が金属であることを特徴とする請求項１３に記載の人工爪。
【請求項１６】
天然爪とともに用いられるカスタムフィットする人工爪を作成する方法であって、
少なくとも部分的に非接触検知により、非接触で前記天然爪の三次元形状を測定することと、
前記人工爪を前記天然爪の上にカスタムフィットさせるために、前記天然爪の前記三次元形状を用いて前記人工爪を形成することと、
を含む方法。
【請求項１７】
前記天然爪の上に二次元のグリッドを投影するための光源が白色灯であって、カメラで天然爪のグリッド画像を撮影することと、
前記二次元のグリッド画像を前記天然爪の前記三次元形状に変換することと、
前記天然爪の前記三次元形状を、機械加工装置用の機械データに変換することと、
を更に含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記三次元形状を計算するために、レーザで前記天然爪を走査することと、
前記天然爪の前記三次元形状を、機械加工装置用の機械データに変換することと、
を更に含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
天然爪とともに用いられる人工爪を特注デザインする方法であって、
非接触測定システムにより、前記天然爪の三次元形状を測定するステップと、
前記人工爪のためのパラメータを選択するステップであって、該パラメータが厚さ、長さ及びスタイルからなるグループのうちから選択されるステップと、
前記天然爪の前記三次元形状及び前記人工爪のための前記パラメータから、該人工爪の三次元形状を計算するステップと、
前記天然爪に適合する前記人工爪を機械加工するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２０】
前記人工爪の前記三次元形状を、該人工爪の機械加工用の機械データに変換するステップを更に含むことを特徴とする、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記機械データが機械コードであることを特徴とする、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記人工爪を機械加工するステップの前に、前記人工爪の前記三次元形状を表示するステップを更に含むことを特徴とする、請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】
天然爪の光学画像に基づいて、該天然爪に適合するよう特注の人工爪をデザインするための、コンピュータにより実行される方法であって、
天然爪の表面を含む指の表面を規定する画像データを、光学画像装置から受領するステップと、
前記画像データから前記天然爪の表面を規定する画像データの一部を抽出するステップと、
前記人工爪用のデザインを選択するステップと、
前記人工爪用の三次元形状データ構造を作成するステップであって、該データ構造が、前記天然爪の表面を規定するデータと前記人工爪用のデザインとを含むステップと、
前記三次元形状データ構造を、材料から前記人工爪を切削するための機械データに変換するステップと、
を含む方法。
【請求項２４】
前記画像データが、複数の天然爪の表面を含む複数の指の表面を規定することを特徴とする、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記人工爪用のデザインを選択するステップが、
該人工爪の長さを選択するステップと、
該人工爪の厚さを選択するステップと、
該人工爪のスタイルを選択するステップと、
を更に含むことを特徴とする、請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
前記三次元形状データ構造を作成するステップが、
前記人工爪の上面を規定するステップであって、該上面の一部が前記天然爪の表面の境界面に対応するステップと、
該人工爪の長さを規定するステップと、
該人工爪の厚さを規定するステップと、
該人工爪のスタイルを規定するステップと、
を更に含むことを特徴とする、請求項２３に記載の方法。
【請求項２７】
前記三次元形状データ構造が、前記材料から前記人工爪を切削するためのコンピュータ数値制御装置によって読み出し可能な機械コードに変換されることを特徴とする、請求項２３に記載の方法。
【請求項２８】
前記機械データが、コンピュータ数値制御機に適した機械コードであることを特徴とする、請求項２３に記載の方法。
【請求項２９】
天然爪の光学画像に基づいて、該天然爪に適合するよう特注の人工爪をデザインするための、コンピュータにより実行される方法であって、
複数の天然爪の表面を含む複数の指の表面を規定する画像データを、光学画像装置から受領するステップと、
前記画像データから、前記複数の天然爪の表面を規定する画像データの一部を抽出するステップと、
複数の人工爪用の少なくとも１つのデザインを選択するステップと、
前記複数の人工爪のそれぞれに１つずつの複数の三次元形状データ構造を作成するステップであって、各データ構造が、前記複数の天然爪のそれぞれの表面のうちの１つを規定するデータ及び前記人工爪用のデザインとを含むステップと、
前記三次元形状データ構造を、材料から前記複数の人工爪を切削するための機械データに変換するステップと、
を含む方法。
【請求項３０】
前記機械データが、コンピュータ数値制御機に適した機械コードであることを特徴とする、請求項２９に記載のコンピュータにより実行される方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的にはカスタムフィットする人工爪の作成に関し、具体的には人工爪をカスタムフィットさせるために爪を測定する非接触測定装置を用いて、カスタムフィットする人工爪を作成する方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
魅力あるファッション用（同時に機能的ではないとすると）装身具である人工爪は、様々な形で存在する。特注生産の人工爪は、天然爪の正確な外形及び寸法に適合するように作成することができる。これにより、通常入手可能なカスタムフィットしない爪に比べて、快適さ、外観及び耐久性においてかなりの利点がもたらされる。しかし、人工爪をカスタムフィットさせることは、特別な課題と問題点とを提起する。通常用いられる人工爪の作成方法は、非常に労働集約的で、時間がかかり、しかもかなりの技術を必要とする。
【０００３】
人工爪の１つの作成方法は、「ネイルスカルプチャリング」と呼ばれている。この方法では、本物の指の先端に、接着剤あるいは支持シートによって既製の人工爪が取り付けられる。この支持シートは、指の先端のすぐ下に取り付けられ、次に熱硬化性材料（主にアクリル系）が、天然爪の甘皮から天然爪の上に少しずつ塗布され、人工爪全体あるいは支持シートの一部を覆うように形作られ、均一な延長面が形成される。この処理は、それぞれの指について繰り返される。熱硬化性材料が自然に、あるいは紫外線照明を当てられて乾燥すると、各爪について所望の形状を作るために、爪やすりによる集中的な研磨かけが施される。この方法は、材料を少しずつ手で加えることによって人工爪を作り上げるため、「ネイルスカルプチャ」と名付けられた。この製法の最後の工程は、所望の色あるいは模様を表すために、人工爪の上面にネイルポリッシュを塗ることである。
【０００４】
人工爪のもう１つの作成方法は、「ネイルラッピング」と呼ばれる。この方法では、繊維片を切り取って天然爪の上に接着する。何層かの繊維が接着及び乾燥された後、被膜あるいは充填材が施されて、連続した均一な表面が形成される。所望の形状を作るための集中的なやすりかけの後、爪を磨くことができる。この処理は、それぞれの爪に対して繰り返す必要がある。「ネイルスカルプチャリング」も「ネイルラッピング」も、利用者及び爪の専門家を、ガス、液体薬品およびやすりかけ屑にさらすため、健康上及び呼吸器の問題を生じさせ得る。更に、人工爪は取り付けられる際に天然爪の表面上に接着されているため、天然爪の伸びによって、甘皮と取り付けられた人工爪の間に隙間が生じてくる。この隙間は定期的に埋める必要があり、この処理には相当な時間とお金が必要である。
【０００５】
ネイルスカルプチャリングやネイルラッピングに代わる、より安価な方法は、ネイルアートが既に施されていて、天然爪の上に貼り付けることができる既製の人工爪である。しかし、そうした大量生産による人工爪は、形、長さ、スタイル及び適合度において、選択の幅が限られている。人の爪は、甘皮、幅、長さ及び三次元（３Ｄ）形状において、他の人の爪と異なっている。従って、大量生産による人工爪は、利用者の天然爪に正確には適合し得ない。通常、このような人工爪は天然爪の表面に押し付けられ、接着剤で接着される。このため、人工爪が簡単にはがれるという問題が生じる。更に、このタイプの人工爪は、一般に、端部において形が適合しないため、偽物であることが分ってしまう。
【０００６】
上記のような従来の既製の人工爪、ネイルスカルプチャリング法及びネイルラッピング法の場合に直面する問題点を解消する他の選択肢は、全ての人工爪を特注生産することである。この方法は、天然爪の一連の正確なくぼみ型から石膏鋳型を作成することから成り、その鋳型を、射出成形あるいは鋳造によって人工爪を作成するのに用いることができる。この方法によって人工爪を作成するのも、大雑把な鋳造品から完成品に変えるための時間と費用がかかり、かなりの手間も要する。また、この方法をネイルサロンで実施するのは非現実的である。
【０００７】
他の方法は、カスタムフィットするように爪を測定するため、その人の爪に接触することを必要とする。これらのシステムは、非接触測定システムよりも本質的に不正確であり、故障しやすい機械装置を必要とする。
【発明の開示】
【０００８】
本発明によれば、好適な実施例は、カスタムフィットする人工爪を作成するための、人工爪作成システムを提供する。本発明の他の局面において、前記人工爪作成システムは、爪の寸法を側定する非接触測定システムを備え、前記非接触測定システムは、爪の三次元形状を測定するための非接触測定装置を備える。本発明の別の局面においては、爪の三次元形状を用いて人工爪を作成するための機械加工装置が用いられ、出来上がった人工爪は爪にカスタムフィットする。本発明の更に別の局面は、爪に白色灯を照射するための光源、及び爪の映像を記録するためのカメラを提供する。更に本発明の別の局面においては、三次元形状を計算するために、光源が爪の上にグリッドを投影し、グリッドの画像を撮影してもよい。別の実施例においては、爪の表面を走査するための光源としてレーザを使用することができる。光源の白色灯の実施例あるいはレーザの実施例から得られるデータは、爪についての三次元データ構造に変換される。本発明の更なる局面において、好適な実施例は、人工爪を特注デザインするための方法であって、非接触測定システムで爪の三次元形状を測定するステップと、人工爪の厚さ、長さ及びスタイルを含む人工爪のパラメータを選択するステップと、爪の三次元形状と人工爪用のパラメータから人工爪の三次元形状を計算するステップとを含む方法を提供する。好適な実施例において、この方法は、人工爪にカスタムフィットさせるために人工爪を機械加工することを含んでいる。
【０００９】
稼動中、本発明の１つの局面に関するシステム利用者は、非接触測定装置が各指の爪の形状を測定する特注測定のために、１本あるいは複数の指を提示する。測定の結果もたらされたデータは、提案された人工爪と併せて利用者が見ることができるよう、三次元画像に変換される。次に、利用者は、特注の人工爪をデザインするための選択肢を選ぶことができる。所望の選択肢を選ぶと、その人工爪に関する三次元データが機械コードに変換され、素材からシステム利用者にカスタムフィットする所望の形状に人工爪を切削する、コンピュータ数値制御機などの機械に転送される。
【００１０】
このように、迅速かつ正確に測定し、人工爪をカスタムフィットさせるシステム及び方法が提供されている。本システムは、短時間のうちに特注の爪のために測定し、特注の爪をデザインして作成する機会を提供する。本システムは、都合のよいことに小さく、特注の爪のデザインが既に提示されているサロンで使用するのに適している。
【００１１】
従って、本発明の効果は、非接触測定システムを備えた自動システムを用いて、特注生産の人工爪を作成するシステム及び方法を提供することである。本発明の別の効果は、天然爪の形状と寸法を測定し、カスタムフィットする人工爪を作成するための、安全で便利であり、正確かつ迅速なシステムを提供することである。本発明の更に別の効果は、天然爪のデジタル化された三次元形状を組み入れた人工爪を、デジタル的にデザインする方法を提供することである。
【００１２】
本発明の更なる適応範囲は、以下に提示されている詳細な説明から明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下の好適な実施例の説明は、本質的に単なる例示に過ぎず、決して本発明、本発明の利用法あるいは用途を限定するためのものではない。
図１に関して、本発明の人工爪作成システム２は、指８の爪６の形状及び寸法を測定するための光学測定装置４を備える。光学測定装置４は、関連技術における当業者に公知である種類の装置である。例えば、光学測定装置は、「高速三次元表面測定、表面検査およびリバース−ＣＡＤシステム」という名称の、米国特許Ｎｏ．５，１７５，６０１（参照により本明細書に組み込まれる。）に開示されている種類のものであってもよい。光学測定装置４は、コンピュータシステム１２を含む測定デザインシステム１０に接続されている。測定デザインシステム１０は、台２０の上に載せられた材料１８を人工爪２２に機械加工するための加工工具１６を備えた、機械加工装置１４に接続されている。一実施例における機械加工装置１４は、関連技術の当業者に公知のコンピュータ数値制御（ＣＮＣ）装置である。例えば、機械加工装置１４は、「直線軸及び回転軸に沿って指示通りに被加工品を機械加工するために、工作機械を制御するための数値制御装置」という名称の、米国特許Ｎｏ．５，４９３，５０２（参照により本明細書に組み込まれる。）に開示されている種類のものであってもよい。コンピュータシステム１２は、モニタ、キーボード及びマウス等のポインティングデバイスを取り付けたマイクロプロセッサベースのコンピュータである。コンピュータは、アプリケーションプログラムやデータを保存したり読み出したりするための、ハードドライブ及びＲＡＭといった記憶装置を備える。
【００１４】
次に図２について、人工爪作成システム２の光学測定装置４は、カメラ２４、光源２６及び投影レンズ２８を備えている。カメラ２４は、エリアタイプあるいはラインタイプ撮像装置としての撮像機能を有する、アナログあるいはデジタルビデオカメラである。光源２６は、爪６の上にグリッド（図示されていない）を投影するための白色灯である。爪６の上にグリッドが投影されている間に、グリッドの写真を撮るためにカメラ２４が用いられる。次に、爪６の三次元形状を計算するために、写真が測定デザインシステム１０に転送される。
【００１５】
第二の好適な実施例において、光源２６は、爪６の三次元形状を測定するために用いられるレーザである。本実施例において、レーザの光源２６は爪６を横切る縞状に走査し、カメラ２４がその画像を記録する。次に、レーザ三角測量アルゴリズムが用いられて、爪６の三次元形状が決定される。レーザ走査は、光源２６を平行移動させるか、もしくは爪６を移動させることにより行うことができる。光源２６を移動させず、爪６を横切るようにレーザを回転可能に走査するための鏡（図示されていない）を回転させることを含め、レーザの光源２６で爪６を走査する他の方法を用いることも可能である。光源２６の白色灯の実施例あるいは光源２６のレーザの実施例のいずれにおいても、撮像及び走査処理は好都合なことに短時間で、人工爪作成システム２の利用者は、速やかに走査して、複数の爪の三次元形状を測定することができる。
【００１６】
光源２６の白色灯の実施例を用いる場合、爪６の上に投影されるグリッドは、爪６の形状に応じて変形する。爪６のグリッドの変形は、カメラ２４により二次元のグリッド画像として記録される。この二次元の変形グリッド画像を爪６の三次元形状に復元するために、様々なアルゴリズムを用いることができる。二次元の変形グリッド画像を復元するためのアルゴリズムは、位相シフト、フーリエ変換、空間コード化、シヌソイド フィッティング等を含む。これらのアルゴリズムは、計算の最後に、グリッド画像の各ピクセルに対する三次元座標に変換された位相マップをもたらす。こうした計算は、測定デザインシステム１０によって行われる。レーザ走査法及び白色灯グリッド法のどちらも、爪６の三次元形状を表す、公知のｘ、ｙ及びｚ軸座標による一連の点を生成する。また、ｘ、ｙ及びｚ軸座標は、指８と爪６の境界を規定する。これらの非接触法を用いることにより、１つの爪について測定される点の総数は、容易に２００，０００を越え得る。ｘ、ｙ及びｚ軸座標は、コンピュータシステム１２の記憶容量の範囲内で、デジタル形式で保存される。
【００１７】
爪６の境界は、次の方法のうちの１つによって判断される。
（１）ポインティングデバイスを用いて、コンピュータモニタの画面上に、指８の爪６の輪郭を描くこと、あるいは
（２）境界抽出アルゴリズムによって、爪６の境界を自動的に判断すること。
どちらも、関連技術の当業者には周知の方法である。
【００１８】
図６に関して、非接触測定装置によりカスタムフィットする人工爪を作成する方法は、ステップ６０において、爪６のより正確な測定を可能にするための爪６の処理から始まる。これは、余分な甘皮を除去し、爪６を適当な長さに切ることを含む。次に、ステップ６２において、爪６は被覆剤で覆われる。この被覆剤は、爪６の上に光学的拡散面を形成するために施される。適当な被覆剤であれば、どのようなものでも用いることができる。適当な被覆剤は、例えばＭａｇｎａＦｌｕｘTM社のＳＫＤ−Ｓ２である。爪６の上に被覆剤を施すステップ６２は、必須のものではなく、省いてもよい。続いて、ステップ６３においては、爪６の三次元形状を測定するため、爪６が光学測定装置４内に置かれる。ステップ６４において光学測定装置４が駆動され、ステップ６５において、爪６の上にグリッドあるいはレーザ光が投影されている間に、光学測定装置４がカメラ２４で爪６を撮影する。ステップ６６において、測定デザインシステム１０が爪６に関するｘ、ｙ及びｚ座標を計算する。最後に、ステップ６７において、計算された座標が測定デザインシステム１０のコンピュータシステム１０に保存される。
【００１９】
爪の測定が行われた後、次のステップは、人工爪２２をデザインすることである。人工爪２２は、対応する爪６の少なくとも一部分に適合する、少なくとも下面の一部分を有するであろう。図３Ａ及び３Ｂを見てみると、人工爪２２は、下面３０を有している（実線は、爪６の形状表面に合致する部分を表す）。人工爪２２の上面３２（破線で示されている）は、本発明の処理工程の一部として特注デザインされる人工爪２２の部分に該当する。図３Ｃを見ると、人工爪２２の後部３４及び側部３６は、指８の爪６の外側の境界と一致している。人工爪２２の下面３０のみが爪６の三次元形状と一致しているので、その他の部分は、所望するどんな形にも都合よくデザインすることができる。
【００２０】
図７に関しては、人工爪２２のデジタルデザインを行うために、デザイン処理が用いられている。この処理は、爪６の三次元形状の寸法への適合及びその一意的な特定のために、顧客の名前及び指番号を測定デザインシステム１０に入力する最初のステップ７０を含む。そして、ステップ７２において、爪６の三次元形状情報が選択される。次に、ステップ７４で人工爪２２の所望の厚さが選択され、ステップ７６で人工爪２２の所望の長さが選択される。続いて、ステップ７８で爪の長さ方向、ステップ８０で幅方向の、人工爪２２の上面３２のデザイン形状が選択される。次に、ステップ８２で、人工爪２２のスタイルが選択される。ステップ７４−８２に従って選択された情報により、爪６について入力されたパラメータ及び三次元形状データに基づいて、ステップ８４において人工爪の形が計算できる。
【００２１】
図４は、人工爪２２について三次元データ構造を作成するステップを示している。最初に示されているのは、爪６の形状を規定する三次元形状データ４２の表示である。選択された厚さ、及び爪の長さ方向と幅方向の両方における選択された上面形状に基づいて、このデータから、上面４４が作成される。次に、三次元形状データ４２から形成された上面４４及び下面３０が、延長された上面４６及び延長された下面４８を規定するのに用いられる。このステップにより、一体的な、延長された上面４６を有する人工爪２２を作成する処理が終わる。
【００２２】
図７に戻り、人工爪２２の三次元モデルは、作成された後に、ステップ８６において、見て確認するために表示される。必要であれば、ステップ８８に示されているように、表示デザインに修正を加えることができる。
【００２３】
人工爪２２の三次元デザインが承認されると、デザインシステム４０は、作成された人工爪２２の三次元モデルの三次元データ構造を用いて、ステップ９０に示されている、人工爪を機械加工するための機械で使用可能なコードを生成する。
【００２４】
図５に関して、人工爪作成システム２の機械加工処理は、機械加工のために材料１８を供給することから始まる。対象となる爪の幅方向あるいは爪の長さ方向のいずれかに沿って、所定の間隔をあけて一連の横断線５０が生成される。その横断線の形状に基づいて、三次元カッター経路５２を作成するために、所定の刻み幅で加工工具１６の最適な位置が計算される。最後に、三次元カッター経路５２のデータが、ＣＮＣ機などの機械加工装置１４によって読み出し可能な形式の、一連のコードとして保存される。
【００２５】
人工爪２２を作成するための材料１８は、好都合なことに、好ましい適当な樹脂、金属あるいは他の材料であってもよい。
機械加工装置１４は、互いに垂直な少なくとも３つのモータ駆動による平行移動軸を有するであろう。加工工具１６は、少なくとも２つの垂直な方向に沿って制御可能に位置決めすることができる。材料１８は、完成品の人工爪２２を提供するのに十分な長さ、幅及び高さを有する長方形の形状で供給される。図８に関し、機械加工処理の最初のステップ１００において、材料１８が機械加工装置１４（ＣＮＣ機）に装着される。次に、ステップ１０２において、ステップ９０で作成された機械で使用可能なコードが、機械加工装置１４により受信される。続いて、ステップ１０４において、人工爪２２用の材料１８の表面の一方の側が切削される。そしてステップ１０６においては、ステップ１０８において人工爪２２の他方の側を切削するため、材料１８を１８０度回転させる。ステップ１０４及びステップ１０８においては、二次元あるいは三次元の装飾的デザインあるいは数字、文字等の印を機械加工することができる。次に、ステップ１１０において、人工爪２２が残りの材料１８から分離される。最後に、ステップ１１２において、人工爪２２の必要な仕上げのやすりかけが行われる。こうして、人工爪作成システム２による人工爪２２が作成される。
【００２６】
図９に関して、人工爪は次に、インクジェット印刷装置を用いて模様で覆うことができる。インクジェット印刷装置は、例えばＩｍａｇｉＮａｉｌTM  コーポレーションによるインクジェットプリンタであってもよい。最初のステップ（１２０）において、インクジェット印刷装置を用いてネイルアートを印刷する前に、人工爪２２の上面にベースコーティングが施される。ベースコーティングは、インクがにじむのを防ぐための色受け剤として用いられる。ベースコーティングが乾いたら、人工爪をインクジェット印刷装置に装着することができる。所望のネイルアートは、コンピュータシステム１２に保存されているデジタルネイルアートコレクションから選択しなければならない。あるいは、ステップ１２６において、デジタル画像形式でネイルアートを提示することもできる。ステップ１２４において、インクジェット印刷装置は、装着された人工爪のサイズ及び位置を検知し、ステップ１２８において、選択されたネイルアートを人工爪のサイズに合うようにサイズ変更する。確認した後、ステップ１３０において、そのネイルアートが人工爪の表面上に印刷される。インクジェット印刷装置は、少なくとも２つのモータ駆動軸及び複数のカラーインクタンクを有する。ステップ１３２において、インクジェット印刷装置から人工爪を取り出した後、ステップ１３４において、ネイルアートを保護するために人工爪の上に透明なコーティングを施すのが最後のステップである。
【００２７】
開示された好適な実施例は、手の爪について用いられているが、足指の爪を覆うために本システムを用いることも、明らかに本発明の範囲内である。従って、本発明は、限定のためでなく例証のために説明されている。本発明の説明は、本質的に単に典型的なものであり、従って、本発明の趣旨を逸脱しない変形例は、本発明の範囲内にあるはずである。そうした変形例は、本発明の精神及び範囲から逸脱するものと見なされるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の人工爪作成システムの好適な実施例を、図式的に説明する概略図である。
【図２】本発明のシステムの、測定システムの構成要素を示す概略図である。
【図３Ａ】本発明のシステムによる人工爪の、爪の長さ方向に沿った断面図である。
【図３Ｂ】本発明のシステムによる人工爪の、爪の幅方向に沿った断面図である。
【図３Ｃ】本発明のシステムによる人工爪の、上面図である。
【図４】デジタル的に人工爪を作成するための、本発明のシステムの方法において用いられているステップを示す概略図である。
【図５】本発明のシステムにおいて、ＣＮＣ機で利用可能なコードを生成するステップを示す概略図である。
【図６】天然爪を測定するための、本発明のシステムにおける測定方法のフロー図である。
【図７】人工爪の形状をデザインするための、本発明のシステムにおいて用いられるコンピュータ・ロジックのフロー図である。
【図８】人工爪のための、本発明のシステムにおける機械加工方法のフロー図である。
【図９】本発明のシステムによる人工爪に爪磨きを施すか、人工爪上にネイルアートを施す方法のフロー図である。
【図１】
2006519030.tif 000003
【図２】
2006519030.tif 000004
2006519030.tif 000005
【図４】
2006519030.tif 000006
【図５】
2006519030.tif 000007
【図６】
2006519030.tif 000008
【図７】
2006519030.tif 000009
【図８】
2006519030.tif 000010
【図９】
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【手続補正書】
【提出日】平成16年6月11日(2004.6.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カスタムフィットする人工爪を作成するためのシステムであって、
天然爪の三次元形状を測定する、光源及びカメラを備えた非接触測定システムと、
実質的に厚さ、長さ及びスタイルから成るグループからパラメータを選択することにより、前記人工爪をデザインするデザインシステムであって、前記天然爪の前記三次元形状及び前記選択されたパラメータから、前記人工爪の三次元形状を計算するデザインシステムと、
前記人工爪の前記三次元形状を用いて前記人工爪を作成する機械加工装置であって、該人工爪が該天然爪にカスタムフィットする機械加工装置と、
を備えていることを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記光源が白色灯であり、前記非接触測定システムが少なくとも１つの前記天然爪の二次元画像を受領して、該天然爪の前記三次元形状を計算することを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記光源がレーザであり、前記非接触測定システムが前記天然爪を走査して、該天然爪の前記三次元形状を計算することを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記非接触測定システムが、前記天然爪の前記三次元形状を前記機械加工装置用の機械コードに変換することを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記人工爪をデザインするためのデザインシステムを更に備えた請求項１に記載のシステムであって、該デザインシステムは、前記人工爪のデザインにおいて、前記天然爪の前記三次元形状を用いることを特徴とするシステム。
【請求項６】
前記機械加工装置が、材料を前記人工爪に切削するための機械データを受領するコンピュータ数値制御装置であることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記天然爪の前記三次元形状を受領し、該三次元形状をデータ構造に変換する測定デザインシステムを更に備えた請求項１に記載のシステムであって、該データ構造が前記人工爪のデザインを含むことを特徴とするシステム。
【請求項８】
天然爪に正確に適合する特注の人工爪を作成するためのシステムであって、
天然爪の三次元形状を測定し、該天然爪に関する測定データを提供することができる非接触光学測定装置と、
人工爪についてのパラメータを選択することにより人工爪をデザインする測定デザインシステムであって、該測定デザインシステムが、前記天然爪の測定データ及び前記選択されたパラメータから、前記人工爪の三次元デザインを計算し、前記人工爪の少なくとも一部分が前記天然爪に適合し、前記人工爪の前記三次元デザインが機械データに変換される測定デザインシステムと、
前記機械データを受領して前記人工爪を機械加工することができる機械加工装置と、
を備えていることを特徴とするシステム。
【請求項９】
前記光学測定装置が、前記天然爪の少なくとも１つの二次元画像を撮って、該天然爪の前記三次元形状を計算するために、白色灯を備えていることを特徴とする、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記光学測定装置がレーザを備え、前記光学測定装置が前記爪を走査して前記天然爪の前記三次元形状を計算することを特徴とする、請求項８に記載のシステム。
【請求項１１】
前記機械加工装置が、前記機械コードを受領して材料を前記人工爪に切削するコンピュータ数値制御装置であることを特徴とする、請求項８に記載のシステム。
【請求項１２】
前記機械データが機械コードであり、前記機械加工装置がコンピュータ数値制御装置であることを特徴とする、請求項８に記載のシステム。
【請求項１３】
天然爪に取り付けるため、該天然爪の形状面に適合するようにコンピュータ数値制御装置によって材料から切削される人工爪であって、該人工爪が前記天然爪に対して特注デザインされており、
機械で切削するのに適した実質上硬い材料と、
該人工爪が、前記天然爪の前記形状面に適合する切削された適合部を備えた、前記実質上硬い材料の切削された下面と、
選択された長さ及びスタイルを有する特注のデザインを備えた前記実質上硬い材料の切削された上面と、
前記天然爪の甘皮の形状に適合する前記実質上硬い材料の近位端と、
前記実質上硬い材料の遠位端と、
を備えていることを特徴とする人工爪。
【請求項１４】
前記材料が樹脂であることを特徴とする請求項１３に記載の人工爪。
【請求項１５】
前記材料が金属であることを特徴とする請求項１３に記載の人工爪。
【請求項１６】
天然爪とともに用いられるカスタムフィットする人工爪を作成する方法であって、
少なくとも部分的に非接触検知により、非接触で前記天然爪の三次元形状を測定することと、
実質的に厚さ、長さ及びスタイルから成るグループから人工爪用のパラメータを選択することと、
人工爪の三次元形状を自動的にデザインすることであって、該デザインが前記パラメータ及び前記天然爪の三次元形状を含むことと、
前記人工爪を前記天然爪の上にカスタムフィットさせるために、前記人工爪の前記三次元形状を用いて前記人工爪を形成することと、
を含む方法。
【請求項１７】
前記天然爪の上に二次元のグリッドを投影するための光源が白色灯であって、カメラで天然爪のグリッド画像を撮影することと、
前記二次元のグリッド画像を前記天然爪の前記三次元形状に変換することと、
前記天然爪の前記三次元形状を、機械加工装置用の機械データに変換することと、
を更に含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記三次元形状を計算するために、レーザで前記天然爪を走査することと、
前記天然爪の前記三次元形状を、機械加工装置用の機械データに変換することと、
を更に含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
天然爪とともに用いられる人工爪を特注デザインする方法であって、
非接触測定システムにより、前記天然爪の三次元形状を測定するステップと、
前記人工爪のためのパラメータを選択するステップであって、該パラメータが厚さ、長さ及びスタイルからなるグループのうちから選択されるステップと、
前記天然爪の前記三次元形状及び前記人工爪のための前記パラメータから、該人工爪の三次元形状を計算するステップと、
前記天然爪にカスタムフィットする前記人工爪を機械加工するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２０】
前記人工爪の前記三次元形状を、該人工爪の機械加工用の機械データに変換するステップを更に含むことを特徴とする、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記機械データが機械コードであることを特徴とする、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記人工爪を機械加工するステップの前に、前記人工爪の前記三次元形状を表示するステップを更に含むことを特徴とする、請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】
天然爪の光学画像に基づいて、該天然爪に適合するよう特注の人工爪をデザインするための、コンピュータにより実行される方法であって、
天然爪の表面を含む指の表面を規定する画像データを、光学画像装置から受領するステップと、
前記画像データから前記天然爪の表面を規定する画像データの一部を抽出するステップと、
前記人工爪用のデザインであって、該人工爪の長さ、厚さ及びスタイルの選択を含むデザインを選択するステップと、
前記人工爪用のデザインを表示するステップと、
前記人工爪用の三次元形状データ構造を作成するステップであって、該データ構造が、前記天然爪の表面を規定するデータと前記人工爪用のデザインとを含むステップと、
前記三次元形状データ構造を、材料から前記人工爪を切削するための機械データに変換するステップと、
を含む方法。
【請求項２４】
前記画像データが、複数の天然爪の表面を含む複数の指の表面を規定することを特徴とする、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記人工爪用のデザインを選択するステップが、
該人工爪の長さを選択するステップと、
該人工爪の厚さを選択するステップと、
該人工爪のスタイルを選択するステップと、
を更に含むことを特徴とする、請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
前記三次元形状データ構造を作成するステップが、
前記人工爪の上面を規定するステップであって、該上面の一部が前記天然爪の表面の境界面に対応するステップと、
該人工爪の長さを規定するステップと、
該人工爪の厚さを規定するステップと、
該人工爪のスタイルを規定するステップと、
を更に含むことを特徴とする、請求項２３に記載の方法。
【請求項２７】
前記三次元形状データ構造が、前記材料から前記人工爪を切削するためのコンピュータ数値制御装置によって読み出し可能な機械コードに変換されることを特徴とする、請求項２３に記載の方法。
【請求項２８】
前記機械データが、コンピュータ数値制御機に適した機械コードであることを特徴とする、請求項２３に記載の方法。
【請求項２９】
天然爪の光学画像に基づいて、該天然爪に適合するよう特注の人工爪をデザインするための、コンピュータにより実行される方法であって、
複数の天然爪の表面を含む複数の指の表面を規定する画像データを、光学画像装置から受領するステップと、
前記画像データから、前記複数の天然爪の表面を規定する画像データの一部を抽出するステップと、
複数の人工爪用の少なくとも１つのデザインであって、選択された長さ及び選択されたスタイルを含むデザインを選択するステップと、
前記複数の人工爪のそれぞれに１つずつの複数の三次元形状データ構造を作成するステップであって、各データ構造が、前記複数の天然爪のそれぞれの表面のうちの１つを規定するデータ及び前記人工爪用のデザインとを含むステップと、
前記三次元形状データ構造を、材料から前記複数の人工爪を切削するための機械データに変換するステップと、
を含む方法。
【請求項３０】
前記機械データが、コンピュータ数値制御機に適した機械コードであることを特徴とする、請求項２９に記載のコンピュータにより実行される方法。
【国際調査報告】
2006519030.tif 000012
2006519030.tif 000013
2006519030.tif 000014