(57)【要約】      （修正有）【課題】構造の複雑化やコスト高を回避しつつ、描画対象物の表面状態を高精度に計測できる描画装置、計測方法及びプログラムを提供する。【解決手段】描画に用いるペン４１が装着可能であって、爪Ｔの表面の高さの変化に応じて上下動するペンホルダ４２と、ペンホルダ４２に係合して、ペンホルダ４２の上下方向の移動に応じて動くアーム９２及びロータリーエンコーダ９１と、を有する描画ヘッド４３と、爪Ｔに対して描画ヘッド４３を移動させるヘッド移動部と、ヘッド移動部により描画ヘッド４３を爪Ｔの表面に対して移動させたときのロータリーエンコーダ９１による計測結果に基づいて、爪Ｔの表面の高さの値を含む高さ情報を取得する制御部と、を備える。【選択図】図４
2017164392.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
描画対象物に接触して描画を行う描画用具及び前記描画用具と同じ外形形状を有して前記描画を行わない計測用具の何れかである計測部材の上下方向の移動量を計測する計測部と、
前記計測部材を前記描画対象物に接触させながら、前記計測部材を前記描画対象物の表面の高さ方向に直交する方向に移動させたときの、前記計測部材の前記上下方向の移動に応じた前記計測部の計測結果に基づいて、前記描画対象物の表面の高さの値を含む高さ情報を取得する制御部と、
を備えることを特徴とする描画装置。
【請求項２】
前記計測部材が装着され、前記計測部材と一体に前記前記上下方向に移動する用具ホルダを有し、
前記計測部は前記用具ホルダの前記上下方向の移動量を、前記計測部材の前記上下方向の移動量として計測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】
前記計測部は、一端側が回転軸に接続され、他端側が前記用具ホルダの上下動に合わせて動くように前記用具ホルダに係合しているアームと、前記回転軸に接続され、前記用具ホルダの上下動に応じた前記アームの位置を回転位置情報として取得するロータリーエンコーダと、を有し、前記回転位置情報に基づいて前記用具ホルダの前記上下方向の移動量を計測することを特徴とする請求項２に記載の描画装置。
【請求項４】
前記描画対象物が、一の方向に沿った長さの中央が高く、前記一の方向に沿った両端が前記中央より低い形状を有しているとき、
前記制御部は、
前記計測部材を、前記描画対象物の前記中央よりも前記両端の一方側の第１位置から前記両端の他方側に前記一の方向に沿って移動させて、前記描画対象物の表面の第１の形状を取得し、
前記描画対象物の前記中央よりも前記両端の他方側の第２位置から前記両端の一方側に前記一の方向に沿って移動させて、前記描画対象物の表面の第２の形状を取得し、
前記第１の形状と前記第２の形状とに基づいて、前記描画対象物の表面の前記両端間の形状を、前記高さ情報として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１項に記載の描画装置。
【請求項５】
前記制御部は、指定されたネイルデザインのデータを前記取得した前記高さ情報に基づいて補正して、前記描画対象物の表面に描画するための描画データを生成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６】
描画装置における計測方法であって、
前記描画装置は、描画対象物に接触して描画を行う描画用具及び前記描画用具と同じ外形形状を有して前記描画を行わない計測用具の何れかである計測部材の上下方向の移動量を計測する計測部を有し、
前記計測部材を前記描画対象物に接触させながら、前記計測部材を前記描画対象物の表面の高さ方向に直交する方向に移動させたときの、前記計測部材の前記上下方向の移動量を前記計測部に計測させるステップと、
前記計測部の計測結果に基づいて、前記描画対象物の表面の高さの値を含む高さ情報を取得するステップと、
を含むことを特徴とする計測方法。
【請求項７】
描画装置における計測プログラムであって、
前記描画装置は、描画対象物に接触して描画を行う描画用具及び前記描画用具と同じ外形形状を有して前記描画を行わない計測用具の何れかである計測部材の上下方向の移動量を計測する計測部を有し、
コンピュータに、
前記計測部材を前記描画対象物に接触させながら、前記計測部材を前記描画対象物の表面の高さ方向に直交する方向に移動させたときの、前記計測部材の前記上下方向の移動量を前記計測部に計測させ、
前記計測部の計測結果に基づいて、前記描画対象物の表面の高さの値を含む高さ情報を取得させる、ことを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、描画装置、計測方法及び計測プログラムに関する。
【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）。描画対象物である爪の表面は、平坦ではなく、少なくとも左右方向に傾きを有する湾曲面であり、その表面の形状（３次元形状）には個体差があるため、一律な描画を行うと、ネイルデザインが歪んでしまうおそれがある。したがって、歪みのないネイルデザインを得るには、爪の表面の湾曲を正確に計測し、爪の表面の湾曲に合わせた描画を行う必要がある。
【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、爪の表面の形状を正確に計測するには、描画装置に光学式等の高価な計測機構を追加する必要があるため、構造が複雑になるだけでなく、コスト高をまねくおそれがあった。
【０００５】
本発明は以上のような事情に鑑みてなされたものであり、構造の複雑化やコスト高を回避しつつ、描画対象物の表面の形状を高精度に計測できる描画装置、計測方法及び計測プログラムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明の描画装置は、描画対象物に接触して描画を行う描画用具及び前記描画用具と同じ外形形状を有して前記描画を行わない計測用具の何れかである計測部材の上下方向の移動量を計測する計測部と、前記計測部材を前記描画対象物に接触させながら、前記計測部材を前記描画対象物の表面の高さ方向に直交する方向に移動させたときの、前記計測部材の前記上下方向の移動に応じた前記計測部の計測結果に基づいて、前記描画対象物の表面の高さの値を含む高さ情報を取得する制御部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、構造の複雑化やコスト高を回避しつつ、描画対象物の表面状態を高精度に計測できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態に係る描画装置の正面図である。
【図２】第１実施形態に係る描画装置の内部構成を示す側面図である。
【図３】第１実施形態に係る描画ヘッドの上面図である。
【図４】第１実施形態に係る描画ヘッドの側面図である。
【図５】第１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】第１実施形態に係る描画装置の表面状態計測処理手順を示すフローチャートである。
【図７】（ａ）は爪の表面状態計測位置を示す図、（ｂ）は１回目計測範囲を示す図、（ｃ）は２回目計測範囲を示す図である。
【図８】（ａ）は第１回転位置情報及び第２回転位置情報を示す図、（ｂ）は第１表面状態と第２表面状態との統合を示す図である。
【図９】第２実施形態に係る描画ヘッドの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、「実施形態」と称する）について詳細に説明する。なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号を付している。
【００１０】
（第１実施形態）
第１実施形態では、描画装置は手の指の爪の表面を描画対象面として、これに描画するものとして説明するが、本発明の描画対象面は手の指の爪の表面に限るものではなく、例えば足の指の爪の表面を描画対象面としてもよい。
【００１１】
（描画装置）
図１及び図２に示すように、本実施形態に係る描画装置１は、描画ヘッド４３が描画用具であるペン４１（描画用具）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。この描画装置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。
【００１２】
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。
【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に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】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
この下部機枠１１には、指固定部３０（図２参照）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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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１参照）が立設されている。
【００２５】
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。
【００２６】
下部機枠１１の上面であって、指受入部３１の側方（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）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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
図３及び図４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（用具ホルダ）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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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４等に示すように、ペン４１は、棒状のペン軸部４１１の先端側（図４において下側）にペン先４１３が設けられたものである。
【００３５】
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。
【００３６】
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、ボールペンタン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。
【００３７】
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。
【００３８】
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４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。
【００３９】
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。
【００４０】
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第１係止突起４２３ａ（係合部）及び第２係止突起４２３ｂ（突起部）が設けられている。
【００４１】
ペンホルダ４２の外周部には、ペンホルダ４２を上下動自在に支持する上下一対のガイド部材４２４が配置されている。上下一対のガイド部材４２４は、描画ヘッド４３側に固定された部材であり、ペンホルダ４２が上下方向スライド自在に挿通される第１ガイド孔４２４ａ（図３参照）と、補助軸部材４２３が上下方向スライド自在に挿通される第２ガイド孔４２４ｂ（図３参照）とを備える。
【００４２】
下側のガイド部材４２４は、ペンホルダ４２の上昇限度位置を規定する上限ストッパとしても機能するようになっている。具体的には、下側のガイド部材４２４に対し、ペン係止部材４２２が下方から当接することにより、ペンホルダ４２のそれ以上の上昇が制限される。なお、下側のガイド部材４２４には、第２係止突起４２３ｂとの干渉を回避するために、一方の第２ガイド孔４２４ｂに代えて、第２係止突起４２３ｂの突出方向に開口したガイド溝４２４ｃが形成されている。
【００４３】
補助軸部材４２３の上部軸周りには、コイルバネ４２５が巻回されている。コイルバネ４２５の上端は、補助軸部材４２３の上端部に設けられたバネ受け部材４２５ａに下方から当接し、コイルバネ４２５の上端は、上側のガイド部材４２４に上方から当接している。つまり、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圧縮コイルバネであり、非描画状態においてペンホルダ４２の位置を、ペン４１のペン先４１３が爪Ｔに当接しない位置に保持する。
【００４４】
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に噛合するギア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及び前述したコイルバネ４２５等によりペンホルダ４２及びペン４１の昇降機構が構成されている。
【００４５】
非描画時においては、第１係止突起４２３ａに対して板バネ４２９が外力（押圧力）を加えない状態となっており、この状態では、ペンホルダ４２及びペン４１は、コイルバネ４２５の付勢力により、上方向（図１及び図４において上方向）に押し上げられている。このため、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。
【００４６】
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ることにより板バネ４２９が回動すると、板バネ４２９は、補助軸部材４２３に設けられた第１係止突起４２３ａに係合して、第１係止突起４２３ａを下方へと押し下げる。これにより、ペンホルダ４２及びペン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て、ペン先４１３が爪Ｔの表面に接触する。
【００４７】
このとき、板バネ４２９は適度に撓むため、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におおむ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する。これにより、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。
【００４８】
ペンホルダ４２の近傍には、描画ヘッド４３に対するペンホルダ４２の上下位置を検出する検出部９０が設けられている。検出部９０は、描画ヘッド４３側に設けられるロータリーエンコーダ９１と、基端側がロータリーエンコーダ９１の回転軸９１１に接続され、先端側がペンホルダ４２に接続されるアーム９２とを備えており、ペンホルダ４２の上下動に伴うアーム９２の動きをロータリーエンコーダ９１が回転位置情報として取得するように構成されている。
【００４９】
ロータリーエンコーダ９１は、一定の角度ピッチで多数のスリットが形成され、回転軸９１１と一体に回転する円盤９１２と、円盤９１２のスリット形成部分を挟むように配置される光電部９１３とを備える。光電部９１３は、円盤９１２のスリットに向けて光を照射する発光素子と、スリットを介して円盤９１２を透過した光を受光する受光素子とを備えており、受光素子は、回転軸９１１の回転に応じて、その回転角度に応じた数のパルス信号を出力する。なお、光学式のロータリーエンコーダ９１は、円盤９１２と光電部９１３とが非接触であり、回転軸９１１の回転荷重が極めて小さいので、ペンホルダ４２の上下動への影響を低減することができるので好適である。ただし、ロータリーエンコーダの種類は特に限定されるものではなく、いわゆるポテンショメータなどと呼ばれる接触式のものでもよい。
【００５０】
このような検出部９０によれば、ロータリーエンコーダ９１から出力されるパルス信号をカウントすることにより、ペンホルダ４２の上下動及びその変位量を検出することができる。また、本実施形態のロータリーエンコーダ９１は、円盤９１２のスリットを１／４ピッチずれた位置で検出する２組の発光素子及び受光素子を備えるので、各受光素子から出力されるパルス信号の比較に基づいて回転軸９１１の回転方向を判定することができる。したがって、ロータリーエンコーダ９１から出力されるパルス信号をカウントするにあたり、そのカウント値を回転軸９１１の回転方向に応じて加算又は減算することで、ペンホルダ４２の上下位置を特定することが可能になる。
【００５１】
アーム９２の先端側は、アーム９２の長さ方向に沿う長孔９２１を有し、この長孔９２１に対して前述した第２係止突起４２３ｂが係合することにより、ペンホルダ４２に接続されている。このようなアーム９２の接続構造によれば、ペンホルダ４２の上下動に応じて第２係止突起４２３ｂが長孔９２１内を自由に移動できるので、ペンホルダ４２の上下動への影響を低減することができる。なお、アーム９２は、下側のガイド部材４２４との干渉を回避するために、下側のガイド部材４２４の外端よりも外側に配置されている（図３参照）。
【００５２】
図１及び図２に示すように、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。
【００５３】
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。
【００５４】
つまり、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、ペンホルダ４２を備える描画ヘッド４３をＸ方向及びＹ方向に駆動する駆動機構としてのヘッド移動部４９が構成されている。
【００５５】
そして、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。
【００５６】
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の撮影画像である爪画像（爪画像を含む指の画像）を取得するものである。
【００５７】
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３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３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。
【００５８】
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。本実施形態では、撮像装置５１によって取得された爪画像に基づいて、爪形状検出部８１２（図５参照）が爪Ｔの外周の形状を示す輪郭線を検出する。また、爪形状検出部８１２は、爪画像に基づいてｘｙ平面上における爪Ｔの位置や、爪Ｔの垂直位置等、その他の爪情報を検出する。
【００５９】
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が撮像装置５１の側方（図１及び図３において撮像装置５１の左側）に配置されている。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。
【００６０】
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。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。
【００６１】
（制御装置及びプログラム）
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に示すように、本実施形態の制御装置８０は、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。
【００６２】
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、爪画像に基づいて爪Ｔの外周の形状である輪郭線を検出するための爪形状検出プログラム、描画ヘッド４３のＸＹ移動制御、ペンホルダ４２の昇降制御及びペンホルダ４２の上下位置検出に基づいて爪Ｔの表面の高さのＸＹ面内の分布に基づく、表面の立体形状（３次元形状）を計測して、高さ情報として取得するための表面形状計測プログラム、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。なお、表面形状計測プログラムは、爪Ｔの表面の３次元形状を高さ情報として取得するものに限るものではなく、爪Ｔの少なくとも一箇所の高さの値を高さ情報として計測するものであってもよい。
【００６３】
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の爪画像を記憶する爪画像記憶領域８２１、爪形状検出プログラムに基づいて検出された爪情報や、表面形状計測部８１３により計測された爪Ｔの表面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。
【００６４】
制御部８１は、機能的に見た場合、撮影制御部８１１、爪形状検出部８１２、表面形状計測部８１３、描画データ生成部８１４、描画制御部８１５、表示制御部８１６等を備えている。これら撮影制御部８１１、爪形状検出部８１２、表面形状計測部８１３、描画データ生成部８１４、描画制御部８１５、表示制御部８１６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協働によって実現される。
【００６５】
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８１５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、複数枚の爪画像を取得させる。
【００６６】
爪形状検出部８１２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。本実施形態の爪形状検出部８１２は、撮影画像に基づいて爪Ｔの外周の形状を示す輪郭線を爪情報として検出する。なお爪Ｔの輪郭線を検出する手法は特に限定されないが、例えばエッジ検出処理等の画像処理により行うことができる。
【００６７】
表面形状計測部８１３は、ペンホルダ４２に装着された計測部材として機能するペン４１（描画用具）のペン先４１３が爪Ｔの表面に当接した状態で爪Ｔの表面上を移動するようにヘッド移動部４９を制御してペンホルダ４２を移動させる機能と、ペンホルダ４２を移動させたときのアーム９２の先端側の上下動の動きを回転位置情報としてロータリーエンコーダ９１に取得させる機能と、取得したペンホルダ４２の移動範囲における回転位置情報から爪Ｔの表面の上下方向の変化を求めて、爪Ｔの表面の立体形状（湾曲形状）として取得する機能とを備える。
【００６８】
描画データ生成部８１４は、爪形状検出部８１２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。例えば、描画データ生成部８１４は、爪形状検出部８１２により検出された爪Ｔの輪郭線に基づいて、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処理を行う。
【００６９】
また、描画データ生成部８１４は、表面形状計測部８１３により計測された爪Ｔの表面の表面形状に基づいて、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。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。
【００７０】
描画制御部８１５は、描画データ生成部８１４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。
【００７１】
例えば、描画制御部８１５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により第１係止突起４２３ａ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により第１係止突起４２３ａを押し下げ、ペン４１のペン先４１３を爪Ｔの表面に当接させる。
【００７２】
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８１５が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、筆圧がおおむね一定になるように調整することが好ましい。
【００７３】
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。例えば、表示制御部８１６は、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。
【００７４】
（表面状態計測処理手順）
つぎに、本実施形態における描画装置１の表面形状計測処理手順（表面形状計測方法）について、図６〜図８を参照して説明する。
【００７５】
なお、爪Ｔの表面状態計測は、ペン４１による描画中（例えば、アンダーコートの塗布中）に実行してもよいし、爪Ｔの表面形状の計測のみを目的として、ペン４１による描画の前に実行してもよい。
【００７６】
また、爪Ｔの表面状態を計測する際に使用するペン４１は、ペン先４１３が変形しないボールペンタイプであることが好ましい。その理由は、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場合、ペン先４１３の変形に起因する誤差により、爪Ｔの表面状態を高精度に計測することが困難になるからである。
【００７７】
また、爪Ｔの表面形状の計測に使用する計測部材としてのペン４１は、例えば、インクは出ず、描画に使用するペン４１と外形形状が同じ計測専用のペン（計測用具）であってもよい。また、爪Ｔの表面形状の計測に使用するペン４１は、インクの出る描画用のペンであってもよい。インクの出る描画用のペンを用いて爪Ｔの表面状態を計測した場合には、計測によって爪Ｔにインクが付着することになり、その場合は、表面形状の計測後、爪Ｔに付着したインクを拭き取ることが必要となる。しかしながら、例えば、爪Ｔの全面にアンダーコートを塗布する場合であって、アンダーコートの塗布前に、アンダーコート用のインクが出る描画用のペンを用いて爪Ｔの表面形状の計測を行った場合には、表面形状の計測後に爪Ｔに付着したインクを拭き取る必要はなく、そのままの状態で続けてアンダーコートの塗布工程を実行することができる。
【００７８】
図６は、爪Ｔの表面形状の計測のみを目的として実行する場合の表面形状計測処理手順を示している。該処理を実行する場合、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。制御装置８０は、起動すると、表示部２６にメニュー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、メニュー選択画面に表示された表面形状計測処理を選択する。これにより、制御装置８０は、図６に示す処理手順にしたがって表面形状計測処理を実行する。
【００７９】
図６に示すように、制御装置８０は、表面形状計測処理において、まず、爪Ｔの表面形状を計測する印刷指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、計測する印刷指Ｕ１を指受入部３１に挿入し、それ以外の非印刷指Ｕ２を指退避部３２に挿入して、計測する印刷指Ｕ１を固定した上で、操作部２５の図示しない開始スイッチを操作する。
【００８０】
制御装置８０は、開始スイッチから指示が入力されると、まず、ヘッド移動部４９を制御して撮影部５０を所定の撮影位置に移動させる（ステップＳ２）。例えば、爪Ｔを真上から撮影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。
【００８１】
そして、制御装置８０は、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を撮影し、爪Ｔの爪画像を取得する（ステップＳ３）。制御装置８０は、爪画像を取得したら、爪画像に基づいて爪Ｔの外形の形状である輪郭線を検出する（ステップＳ４）。
【００８２】
つぎに、制御装置８０は、爪画像の輪郭線内における表面形状計測位置Ｐを決定する（ステップＳ５）。例えば、爪Ｔの左右幅方向と高さ方向の形状（湾曲形状）を計測する場合は、図７の（ａ）に示すように、爪画像の輪郭線内において左右方向（爪Ｔの幅方向）の長さ（幅）が最も大きい位置を表面形状計測位置Ｐとして選択することが好ましい。その理由は、爪Ｔの表面においては、通常、左右方向の幅が最も大きい位置の左右端で幅方向の傾きが最大となっており、また、この位置の左右方向に沿った湾曲形状を計測すると、他の位置の湾曲形状も容易に推定可能となるからである。なお、本実施形態では、表面形状計測位置Ｐを１箇所としているが、計測位置Ｐを爪Ｔの左右方向に直交する爪Ｔの長さ方向の複数箇所に設定してもよい。
【００８３】
制御装置８０は、爪Ｔにおける表面形状計測位置Ｐを決定したら、この位置の表面形状を２回に分けて計測する（ステップＳ６、Ｓ７）。図７の（ｂ）に示すように、１回目の計測では、爪Ｔにおける表面形状計測位置Ｐの左右中心Ｐ０よりも左右一方側（左側）寄りの第１位置Ｐ１にペン４１のペン先４１３が当接するようにＸ方向移動モータ４６、Ｙ方向移動モータ４８及びペン上下用モータ４２６を制御した後、Ｘ方向移動モータ４６の制御に基づいて、ペン先４１３を第１位置Ｐ１から左右他方側（右側）に移動させつつ、ペン先４１３が第１位置Ｐ１から爪Ｔの左右他方側の端まで到達する間（１回目計測範囲）におけるアーム９２の上下動の動きを第１回転位置情報（第１計測データ）としてロータリーエンコーダ９１に取得させる。
【００８４】
また、図７の（ｃ）に示すように、２回目の計測では、爪Ｔにおける表面形状計測位置Ｐの左右中心Ｐ０よりも左右他方側（右側）寄りの第２位置Ｐ２にペン４１のペン先４１３が当接するようにＸ方向移動モータ４６、Ｙ方向移動モータ４８及びペン上下用モータ４２６を制御した後、Ｘ方向移動モータ４６の制御に基づいて、ペン先４１３を第２位置Ｐ２から左右一方側（左側）に移動させつつ、ペン先４１３が第２位置Ｐ２から爪Ｔの左右一方側の端まで到達する間のアーム９２の上下動の動きを第２回転位置情報（第２計測データ）としてロータリーエンコーダ９１に取得させる。
【００８５】
このように爪Ｔにおける表面形状計測位置Ｐを２回に分けて計測する理由は、ペン先４１３を爪Ｔの上り傾斜を上る方向に動かした場合には、ペン先４１３が爪Ｔの上り傾斜をスムーズに登れずにペン先の動きがスムーズでなくなる可能性があり、更には、ペン先４１３の移動方向に爪Ｔが押されて、計測中に爪Ｔがペン先４１３で押された方向に動いてしまう可能性もあるからである。これに対して、上記のように２回に分けて測定すると、下り傾斜方向の計測のみとなり、ペン先４１３の動きがスムーズになるとともに、計測中に爪Ｔが動いてしまうことも抑制され、精度の高い計測が可能となる。
【００８６】
制御装置８０は、２回の計測が終了したら、第１計測データ及び第２計測データに基づいて表面形状計測位置Ｐの表面形状を特定する（ステップＳ８）。例えば、１回目の計測で取得した第１回転位置情報（図８の（ａ）の左側を参照）及び爪Ｔの平面座標から爪Ｔの表面における上下方向の形状変化を求めて爪Ｔの１回目計測範囲の湾曲形状である第１表面形状を特定するとともに、２回目の計測で取得した第２回転位置情報（図８の（ａ）の右側を参照）及び爪Ｔの平面座標から爪Ｔの表面における上下方向の形状変化を求めて爪Ｔの２回目計測範囲の湾曲形状である第２表面形状を特定した後、第１表面形状と第２表面形状とを統合させる（図８の（ｂ）参照）。
【００８７】
第１表面形状と第２表面形状との統合は、第１回転位置情報及び第２回転位置情報のそれぞれの爪幅方向である横軸の位置を合わせるとともに、例えば、第１表面形状及び第２表面形状を示す線を太線化する処理を行い、太線化された第１表面形状及び第２表面形状を表す線の重なり面積が最大化するように第１表面形状と第２表面形状との上下位置を調整する処理により容易に行うことができる。
【００８８】
制御装置８０は、表面形状計測位置Ｐの全体の表面形状を特定したら、これを爪情報記憶領域８２２に記憶させて表面形状計測処理を終了する（ステップＳ９）。
【００８９】
（実施形態の効果）
以上のように、本実施形態の描画装置１によれば、描画に用いるペン４１が装着でき、ペン４１の上下動をガイドするペンホルダ４２と、爪Ｔに対してペンホルダ４２をＸＹ方向に移動させるヘッド移動部４９と、一端側が回転軸９１１に接続され、他端側がペンホルダ４２の上下動に合わせて動くようにペンホルダ４２に接続されるアーム９２と、アーム９２の一端側に設けられ、ペンホルダ４２を移動させたときのアーム９２の他端側の上下動の動きを回転位置情報として取得するロータリーエンコーダ９１と、取得したペンホルダ４２の移動範囲における回転位置情報から爪Ｔの表面の上下方向の形状変化を求めて爪Ｔの表面形状として取得する制御部８１と、を備えているので、既存のペンホルダ４２やその移動機構を利用して爪Ｔの表面形状を接触式で高精度に計測することが可能になり、その結果、高価な計測装置を備えることを不要として、高価な計測装置を備える場合に比べて構造の簡略化やコストダウンを図ることができる。
【００９０】
また、本実施形態では、ペンホルダ４２の上下動を回転軸９１１の回転荷重が小さい光学式のロータリーエンコーダ９１で検出しているので、ペンホルダ４２の上下動への影響を低減することができる。また、本実施形態のアーム９２は、長孔９２１を介してペンホルダ４２の第２係止突起４２３ｂに係合されているので、ペンホルダ４２の上下動に対する影響をさらに低減できる。
【００９１】
また、本実施形態では、ペン４１として、インクの出ない計測用のペン（計測用具）又はペン先４１３がボールペン型のペン（描画用具）を備え、爪Ｔの表面形状を計測するときは、いずれかのペン４１をペンホルダ４２に装着するので、ペン先４１３の変形に起因する計測誤差を排除し、爪Ｔの表面形状を高精度に計測することができる。
【００９２】
また、本実施形態では、爪Ｔの表面形状（左右幅方向の湾曲形状）を計測するにあたり、爪Ｔにおける表面形状計測位置Ｐをペン先４１３の移動接触面が下り傾斜となるように２回に分けて計測するので、ペン先４１３が爪Ｔの上り傾斜をスムーズに登れないことに起因する計測不良を回避できる。
【００９３】
また、本実施形態では、２回の計測で取得した第１表面形状と第２表面形状とを合わせるのに際して、第１表面形状及び第２表面形状を示す線を太線化する処理を行った後、太線化された第１表面形状及び第２表面形状を表す線の重なり面積が最大化するように第１表面形状と第２表面形状とを合わせる処理を行うので、第１表面形状と第２表面形状とのずれに起因する信頼性の低下を回避できる。
【００９４】
（第２実施形態）
つぎに、ペンホルダを上下動させる昇降機構の第２実施形態について、図９を参照して説明する。ただし、第１実施形態と共通の構成については、前記実施形態と同じ符号を用いることにより、第１実施形態の説明を援用する。
【００９５】
図９に示すように、第２実施形態に係る描画ヘッド４３は、ペンホルダ２０１の昇降機構がソレノイドを用いてペンホルダ２０１を昇降させるように構成されている点が第１実施形態と相違している。具体的に説明すると、第２実施形態に係るペンホルダ２０１の昇降機構は、ペン上下用ソレノイド２０２と、ペン上下用ソレノイド２０２の駆動に応じて上下方向に回動するＬ字型のペン上下用アーム２０３とを備えており、ペンホルダ２０１に装着されるペン４１のペン先４１３を爪Ｔの表面から離間させるときは、ペン上下用ソレノイド２０２の駆動制御（プランジャ引き込み制御）に応じて上方に回動するペン上下用アーム２０３が、ペンホルダ２０１の係合部２０１ａを上方に押し上げることにより、ペンホルダ２０１を上昇させ、ペン４１のペン先４１３を爪Ｔの表面に当接させるときは、ペン上下用ソレノイド２０２の駆動制御（プランジャ突出制御）に応じて下方に回動するペン上下用アーム２０３が、係合部２０１ａとの係合を解除することにより、ペンホルダ２０１を自重で下降させるように構成されている。
【００９６】
このようなペンホルダ２０１の昇降機構を用いた場合であっても、ペンホルダ２０１の突起部２０１ｂにアーム９２を介してロータリーエンコーダ９１を接続することにより、ペンホルダ２０１の上下動に応じたアーム９２の動きを回転位置情報として取得し、爪Ｔの表面形状を計測することができる。
【００９７】
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。
【００９８】
例えば、第１、２実施形態では、描画対象物を指の爪として説明してきたが、描画対象物は、指の爪以外のもの、例えば、付け爪やアクセサリーのようなものであってもよい。
【００９９】
また、第１、２実施形態では、描画装置１の描画ヘッド４３に描画用のペン４１を保持するペンホルダ４２の他、インクジェット描画部７１を備える構成としたが、インクジェット描画部７１を備えることは必須の構成ではなく、ペン４１のみにより描画を行う描画装置であってもよい。
【０１００】
また、第１、２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、描画用や計測用のペン４１が２本以上保持されていてもよい。
【０１０１】
また、第１、２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。
【０１０２】
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。
＜請求項１＞
描画対象物に接触して描画を行う描画用具及び前記描画用具と同じ外形形状を有して前記描画を行わない計測用具の何れかである計測部材の上下方向の移動量を計測する計測部と、
前記計測部材を前記描画対象物に接触させながら、前記計測部材を前記描画対象物の表面の高さ方向に直交する方向に移動させたときの、前記計測部材の前記上下方向の移動に応じた前記計測部の計測結果に基づいて、前記描画対象物の表面の高さの値を含む高さ情報を取得する制御部と、
を備えることを特徴とする描画装置。
＜請求項２＞
前記計測部材が装着され、前記計測部材と一体に前記前記上下方向に移動する用具ホルダを有し、
前記計測部は前記用具ホルダの前記上下方向の移動量を、前記計測部材の前記上下方向の移動量として計測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＞
前記計測部は、一端側が回転軸に接続され、他端側が前記用具ホルダの上下動に合わせて動くように前記用具ホルダに係合しているアームと、前記回転軸に接続され、前記用具ホルダの上下動に応じた前記アームの位置を回転位置情報として取得するロータリーエンコーダと、を有し、前記回転位置情報に基づいて前記用具ホルダの前記上下方向の移動量を計測することを特徴とする請求項２に記載の描画装置。
＜請求項４＞
前記描画対象物が、一の方向に沿った長さの中央が高く、前記一の方向に沿った両端が前記中央より低い形状を有しているとき、
前記制御部は、
前記計測部材を、前記描画対象物の前記中央よりも前記両端の一方側の第１位置から前記両端の他方側に前記一の方向に沿って移動させて、前記描画対象物の表面の第１の形状を取得し、
前記描画対象物の前記中央よりも前記両端の他方側の第２位置から前記両端の一方側に前記一の方向に沿って移動させて、前記描画対象物の表面の第２の形状を取得し、
前記第１の形状と前記第２の形状とに基づいて、前記描画対象物の表面の前記両端間の形状を、前記高さ情報として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１項に記載の描画装置。
＜請求項５＞
前記制御部は、指定されたネイルデザインのデータを前記取得した前記高さ情報に基づいて補正して、前記描画対象物の表面に描画するための描画データを生成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６＞
描画装置における計測方法であって、
前記描画装置は、描画対象物に接触して描画を行う描画用具及び前記描画用具と同じ外形形状を有して前記描画を行わない計測用具の何れかである計測部材の上下方向の移動量を計測する計測部を有し、
前記計測部材を前記描画対象物に接触させながら、前記計測部材を前記描画対象物の表面の高さ方向に直交する方向に移動させたときの、前記計測部材の前記上下方向の移動量を前記計測部に計測させるステップと、
前記計測部の計測結果に基づいて、前記描画対象物の表面の高さの値を含む高さ情報を取得するステップと、
を含むことを特徴とする計測方法。
＜請求項７＞
描画装置における計測プログラムであって、
前記描画装置は、描画対象物に接触して描画を行う描画用具及び前記描画用具と同じ外形形状を有して前記描画を行わない計測用具の何れかである計測部材の上下方向の移動量を計測する計測部を有し、
コンピュータに、
前記計測部材を前記描画対象物に接触させながら、前記計測部材を前記描画対象物の表面の高さ方向に直交する方向に移動させたときの、前記計測部材の前記上下方向の移動量を前記計測部に計測させ、
前記計測部の計測結果に基づいて、前記描画対象物の表面の高さの値を含む高さ情報を取得させる、ことを特徴とするプログラム。
【符号の説明】
【０１０３】
１        描画装置
４１      ペン
４２      ペンホルダ
４２３ａ  第１係止突起
４２３ｂ  第２係止突起
４２５    コイルバネ
４２６    ペン上下用モータ
４２７    歯車
４２８    ギア
４２９    板バネ
４９      ヘッド移動部
８１      制御部
８１３    表面形状計測部
９０      検出部
９１      ロータリーエンコーダ
９１１    回転軸
９２      アーム
９２１    長孔
２０１    ペンホルダ
２０１ａ  係合部
２０１ｂ  突起部
２０２    ペン上下用ソレノイド
２０３    ペン上下用アーム
Ｔ        爪
Ｕ１      印刷指
【図１】
2017164392.tif 000003
【図２】
2017164392.tif 000004
【図３】
2017164392.tif 000005
【図４】
2017164392.tif 000006
【図５】
2017164392.tif 000007
【図６】
2017164392.tif 000008
【図７】
2017164392.tif 000009
【図８】
2017164392.tif 000010
【図９】
2017164392.tif 000011