CN104823040B - 紫外线防御效果的评价方法及评价装置、以及记录介质 - Google Patents

紫外线防御效果的评价方法及评价装置、以及记录介质 Download PDF

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Abstract

一种涂抹在涂抹部件上的测定试料的紫外线防御效果的评价方法,具有:第一步骤,选择第一滤光片并测定分光透过率,所述第一滤光片用于通过根据预先设定的光照射条件的、包括紫外线的光源的光照射,来对预定的波长区域内的所述测定试料的光劣化前的分光透过率进行测定;第二步骤,在由所述第一步骤进行的测定后,将所述第一滤光片切换为紫外线照射用的第二滤光片,对所述测定试料照射紫外线预定时间使所述测定试料光劣化后,将所述第二滤光片切换为所述第一滤光片并测定分光透过率;以及第三步骤,基于将所述第二步骤重复预定时间或预定次数而得到的所述分光透过率的时间变化,来进行所述紫外线防御效果的评价。

Description

紫外线防御效果的评价方法及评价装置、以及记录介质
技术领域
本发明涉及一种紫外线防御效果的评价方法及评价装置、以及记录介质。
背景技术
用人的皮肤所测定SPF(Sun Protection Factor:防御系数)值,被视作表示用于防止日晒(Sunburn)的紫外线防御用化妆品等的效果的世界性指标。另外,以往,已知一种评价方法,其用于实现实际利用环境或利用条件下的紫外线防御效果的精确评价(例如,参见专利文献1)。
在专利文献1所示的手法中,以预定的波长间隔对预定波长区域内测定试料的分光透过(透射)光谱的历时变化进行测定,基于所测定的分光透过光谱的历时变化,来设定光照射时间、与通过测定试料的红斑效果量除以每1MED(Minimal Erythema Dose:最小红斑量)的红斑效果量而得到的预定时间单位的红斑效果量的相关关系,并由所设定的相关关系根据进行了时间积分的累积红斑效果量达到1MED的时间来计算出预定试料的invitro SPF预测值。
<现有技术文献>
<专利文献>
专利文献1:(日本)特开2012-63323号公报
发明内容
<本发明所要解决的技术问题>
然而,在上述现有手法中,当为了对透过涂抹部件的涂抹有试料的部分(试料涂抹部分)的光进行聚光而使用积分球时,由于积分球的聚光效率较差,因此对于检测器必须使用光电倍增管等。另外,在现有手法中,为了进行分光从而需要使用单光仪机械地依次进行扫描来取得光谱结果。
另外,在现有手法中,为了扩大动态范围还逐渐变更光电倍增管的放大率。另外,变更后,需要一定的稳定期。因此,在现有手法中,例如为了取得1个光谱有时需要花费2分钟左右的较长时间。
另外,在紫外线防御效果的评价装置中,希望分光透过率测定用光源的分光辐射强度的波长依存性较低。另一方面,对于紫外线照射用光源的分光辐射强度,由于需要具有作为模拟太阳光的性质因而波长依存性较高,在测定范围的短波长侧分光辐射强度非常小。
在此,例如在上述专利文献1所示的手法中,针对试料涂抹部分并用紫外线照射用光源和分光透过率测定用光源的分光辐射强度。因此,在分光辐射强度非常小的测定范围短波长侧,用透过率较小的昏暗试料进行的分光透过率测定的精度有可能会恶化。
在一个方面上,本发明的目的在于短时间且精确地进行紫外线防御效果的评价。
<用于解决技术问题的方案>
根据本发明的一个方面,提供一种评价方法,其是涂抹在涂抹部件上的测定试料的紫外线防御效果的评价方法,其特征在于,其具有:第一步骤,选择第一滤光片并测定分光透过率,所述第一滤光片用于通过根据预先设定的光照射条件的、包括紫外线的光源的光照射,来对预定的波长区域内的所述测定试料的光劣化前的分光透过率进行测定;第二步骤,在由所述第一步骤进行的测定后,将所述第一滤光片切换为紫外线照射用的第二滤光片,对所述测定试料照射紫外线预定时间使所述测定试料光劣化后,将所述第二滤光片切换为所述第一滤光片并测定分光透过率;以及第三步骤,基于将所述第二步骤重复预定时间或预定次数而得到的所述分光透过率的时间变化,来进行所述紫外线防御效果的评价。
根据本发明的一个方面,提供一种评价装置,其是涂抹在涂抹部件上的测定试料的紫外线防御效果的评价装置,其特征在于,其具有:光源控制单元,对光源进行控制以根据预先设定的光照射条件来照射包括紫外线的光;滤光片切换控制单元,切换用于调整所述光源的波长区域的多个滤光片;以及分光透过率测定单元,使用所述光源控制单元和所述滤光片切换控制单元,对针对从所述光源所照射的光的、涂抹有所述测定试料的所述涂抹部件的分光透过率进行测定。
根据本发明的一个方面,提供一种记录介质,其是记录评价程序的计算机可读取的记录介质,所述评价程序用于使计算机起到上述的评价装置的作用。
<发明的效果>
根据本发明的一个方面,可短时间且精确地进行紫外线防御效果的评价。
附图说明
本发明的其他目的、特征及优点通过参照附图对以下详细的说明进行阅读,可更加明了。
图1A是本发明的一个实施方式中的评价系统的一个例子的正视图。
图1B是图1A所示的评价系统的一个例子的侧视图。
图2是表示本发明的一个实施方式的评价装置的功能构成的一个例子的图。
图3是表示可实现本发明的一个实施方式的评价处理的硬件构成的一个例子的图。
图4是表示本发明的一个实施方式中的评价处理的一个例子的流程图。
图5是表示本发明的一个实施方式的滤光片部所具有的各滤光片构成的一个例子的图。
图6是表示本发明的一个实施方式的高动态范围处理的一个例子的图。
图7是用于对本发明的一个实施方式的画面例子进行说明的图。
图8是表示本发明的一个实施方式的SPF值的结果的一个例子的图。
图9是表示使用了图8所示实施方式的玻璃滤光片的分光透过率的一个例子的图。
图10是表示使用了图8所示实施方式的玻璃滤光片的分光透过率的一个例子的图。
图11是表示使用了图8所示实施方式的玻璃滤光片的分光透过率的一个例子的图。
图12是表示使用了图8所示实施方式的玻璃滤光片的分光透过率的一个例子的图。
图13是表示使用了图8所示实施方式的玻璃滤光片的分光透过率的一个例子的图。
图14是表示本发明的一个实施方式的与分光光度计之间的相关关系的一个例子的图。
具体实施方式
根据本发明的一个实施方式,例如具有以下结构:对于多个光学滤光片进行切换,将针对光源的分光辐射强度适时地在针对涂抹部件的涂抹有测定试料的部分(试料涂抹部分)的紫外线照射用的分光辐射强度、与该试料涂抹部分(包括所涂抹的测定试料)的分光透过率(spectral transmittance)测定用的分光辐射强度之间进行切换。
另外,根据本发明的一个实施方式,例如使用分光计(spectrometer)(评价系统),该分光计使用了一维影像传感器。由此,对于所有指定波长域,可同时以短时间(例如可在0.01秒~10秒的范围内进行选择)取得透过试料涂抹部分的光的分光强度。因此,可缩短切换到在评价处理中所使用的分光透过测定用滤光片的时间等。
以下,参照附图对具有上述特征的紫外线防御效果的评价方法及评价装置、以及记录有评价程序的记录介质的优选实施方式详细地进行说明。
首先,对本发明的一个实施方式中的紫外线防御效果的评价系统进行说明。图1A、图1B是表示本发明的一个实施方式中的评价系统的一个例子的图。图1A、图1B分别是评价系统10的正视图、侧视图。
图1A、图1B所示的评价系统10具有作为评价装置的一个例子的个人计算机(PC)11、光源12、滤光片部13、滤光片切换单元14(滤光片切换器)、棒状透镜15、导光管16、以及分光器17。需要说明的是,在图1A、图1B所示的评价系统中,光源12、滤光片部13以及滤光片切换单元14可以被设在壳体21内,但并不限定于此结构。另外,棒状透镜15具有反射镜22。另外,评价系统100装载涂抹有测定对象的试料(测定试料)的涂抹板(涂抹部件)30并可移动的托架23。另外,导光管16具有聚光透镜24等。
PC11控制评价系统100中的各装置并执行预先设定的处理,取得对应的测定值。另外,PC11基于取得的测定值等结果来进行紫外线防御效果的评价等。PC11并不限定于通用的PC,例如可以是服务器、笔记本型个人计算机、平板计算机、或智能手机等各种信息处理装置。
光源12例如为了进行紫外线防御效果的评价,基于来自PC11的控制信号以预定的时间照射由预定的波长构成的紫外线等。
滤光片部13具有1个或多个光学滤光片13a。滤光片部13将通过滤光片切换单元14所选择的光学滤光片13a设置在由光源12所照射的紫外线的光路上。需要说明的是,滤光片部13可以具有所通过的光的频带不同的多个光学滤光片13a。由此,可将通过滤光片部13的光的波长切换为预定的频带的波长。
滤光片切换单元14利用来自PC的控制信号基于预定的条件对设在滤光片部13上的1个或多个光学滤光片13a进行切换。需要说明的是,在图1A、图1B中,通过使设有多个不同的光学滤光片13a的圆形的板等以该板的中心为轴旋转、并将预定的滤光片定位在光轴上,从而进行滤光片的切换;然而切换滤光片的结构并不限定于此,例如也可通过在可滑动的板上设置多个光学滤光片、使该板沿预定方向滑动,从而将预定的光学滤光片定位在光轴上。
棒状透镜15使透镜相对于通过滤光片部13的任意光学滤光片13a而得到的紫外线的光路移动、进行平面上的照射面积的扩大或缩小。具体而言,在棒状透镜15内,进行光的均匀化及光路面积的扩大等。
另外,棒状透镜15利用反射镜22将光路变更为导光管16侧。需要说明的是,当无需变更光路时,也可不在棒状透镜15上设置反射镜22。
导光管16使从棒状透镜15侧穿过涂抹板30的光入射至聚光透镜24,利用聚光透镜24等将入射的紫外线的光聚光,并输入至分光器17。导光管16可调节焦点,例如可以使聚光输出为最大的方式来进行调节,但并不限定于此。另外,聚光透镜24例如为ψ40mm,但并不限定于此,可根据需要任意设定。
导光管16例如可使用合成石英导光管(例如六棱柱形)等,但并不限定于此。另外,当将聚集的光输出至分光器17时,导光管16例如可使用光纤等。因此,被聚集到导光光16的端面上的光一边被反射至导光管16内一边被均匀化,其中一部分透过分光器17的输入用的ψ0.6mm光纤而入射至分光器17。由此,可防止发送时的光劣化。
分光器17对由导光管16输入的光进行检测,将由其检测到的光所得到的信息(例如光的电磁波光谱、强度等物理量等)输出到PC11。另外,分光器17例如可以採用石英制的透过型全讯光栅,利用一维影像传感器等将所输入的光作为图像来取得,并将取得的图像数据作为测定结果输出至PC11。例如,分光器17可以将由CCD(Charge Coupled Device:电荷耦合元件)UV(ultraviolet:紫外光)Spectrometer等所取得的光的数据输出至PC11。再有,分光器也可进行高动态范围(HDR)处理。
换言之,在本实施方式中,作为分光器17,通过利用使用了上述将分光和检测一体化的无可动部的半导体一维影像传感器的无机械可动部的分光计(spectrometer),从而可针对全体指定波长域来同时且短时间地取得透过试料涂抹部分的光的分光强度。由此,例如可缩短切换到分光透过率测定用滤光片的时间。
另外,在本实施方式中,如上所述通过使用透镜及合成石英导光管等,从而可提高聚光效率。对于一维影像传感器的情况,通过使曝光(累积)时间变化(例如可在0.01秒~10秒的范围内选择)、利用PC11来合成连续取得的多个结果,从而可扩大最终的动态范围。
再有,在本实施方式中,通过具有对多个光学滤光片13a进行切换的滤光片切换单元14,从而可适当地选择各滤光片13a并可适用对应于光劣化的另外的紫外线防御效果的评价方法。具体而言,例如可对应光劣化UVA-PF测定等,但并不限定于对应于可对应的光劣化的紫外线防御效果评价方法。
另外,在本实施方式中,在上述图1A、图1B所示的评价系统10的托架23上也可具有帕耳帖元件等。通过利用通过提供电流而产生的来自帕耳帖元件的热来对托架23进行加热,从而可调节安装于托架23上的涂抹板30或试料等的温度。因此,例如如ISO24443协议所规定的那样,可在照射时将试料温度调节为大约25℃~35℃。
另外,作为上述的本实施方式中的光源12的强度,例如可设为大约0.001MED/min.~大约20.0MED/min.,作为试料的涂抹量,可设为大约0.01mg/cm2~大约10.0mg/cm2,但光源12的强度及试料的涂抹量并不限定于此范围。另外,涂抹板30的算数平均粗糙度(Sa值)可设为大约0.01μm~大约400μm,但并不限定于此。作为涂抹板30,可使用涂抹有作为测定试料的例如紫外线防御用化妆品的板,为了提高测定的再现性也可使用玻璃滤光片。
接着,对上述PC(评价装置)11的功能构成例子进行说明。图2是表示本发明的一个实施方式的PC的功能构成的一个例子的图。如图2所示,作为评价装置的一个例子的PC11具有输入单元41、输出单元42、存储单元43、光源控制单元44、滤光片切换控制单元45、分光透过率测定单元46、评价单元47、画面生成单元48、发送接收单元49、以及控制单元50。
输入单元41接受来自使用PC11的使用者等的各种指示的开始或结束、设定的输入等各种输入。具体而言,输入单元41接受例如本实施方式中的光源控制指示、滤光片切换控制指示、分光透过率测定指示、评价指示、画面生成指示、发送接收指示等各指示。
利用输入单元41所取得的信息的输入例如可以是利用键盘或鼠标等输入界面等而进行的输入、可以是以使用画面的触摸面板形式的输入、也可以是使用操作键等的输入。在有,输入单元41例如可以具有利用麦克风等输入声音的声音输入单元。
输出单元42输出基于由输入单元41所输入的内容、输入内容而处理的处理内容等。需要说明的是,当例如利用画面显示来进行输出时,输出单元42可以具有显示器或监视器等显示单元,当利用声音进行输出时,例如可具有扬声器等声音输出单元。另外,输入单元41和输出单元42可以是例如触摸面板等输入输出一体型的单元。
存储单元43存储在本实施方式中需要的各种信息。具体而言,存储单元43对测定时的各种设定信息或各种处理的执行经过、执行结果等进行存储。另外,存储单元43可根据需要在预定的时间将所存储的各种信息读出或写入。需要说明的是,存储单元43例如由硬盘或存储器等构成。
光源控制单元44在进行分光透过率的测定时,对光源12中的照射时间或强度等进行控制,将该控制信号输出至光源12,使光源12照射由预定波长构成的紫外线等。
滤光片切换控制单元45在进行分光透过率的测定时,从设置在由滤光片切换单元14进行切换的滤光片部13上的1个或多个滤光片13a中选择预定的滤光片,同时控制切换为该预定的滤光片的切换的时间。需要说明的是,滤光片切换控制单元45通过生成滤光片控制信号、并将所生成的信号输出至滤光片切换单元14,从而进行向预定的滤光片的切换。
分光透过率测定单元46进行分光透过率的测定,该分光透过率的测定用于使用上述图1所示的评价系统10对例如紫外线防御效果进行评价。具体而言,分光透过率测定单元46对进行利用光源控制单元41所进行的光源控制、利用滤光片切换控制单元45所进行的滤光片的切换控制等,取得基于预定条件的分光透过率的测定结果。
具体而言,分光透过率测定单元46例如具有第一测定单元46a和第二测定单元46b。第一测定单元46a例如首先选择分光透过率测定用的滤光片,对测定试料光劣化前的分光透过率进行测定。第二测定单元46b例如在实施了上述由第一测定单元46a进行的测定之后,将分光透过率测定用的滤光片切换为紫外线照射用的滤光片,对涂抹的测定试料进行预定时间的光劣化,之后将紫外线照射用的滤光片再次切换为分光透过率测定用的滤光片,对通过照射预定时间的紫外线而光劣化后的分光透过率进行测定。需要说明的是,第一及第二测定单元46a、46b的处理并不限定于上述内容。
评价单元47基于利用上述分光透过率测定单元46所得到的测定结果等,来进行例如针对实际生活的利用条件或利用环境下所照射紫外线的防御效果的精确评价等。
具体而言,评价单元47例如以上述第二测定单元46b中的光劣化和分光透过率测定为1个循环,持续取得基于预定时间段的分光透过率的时间变化的测定结果,并将该分光透过率的时间变化记录在存储单元43等中。另外,评价单元47在对预定时间段的分光透过率的时间变化进行测定时,根据分光透过率的时间变化进行考虑了光劣化的紫外线防御效果的评价处理等。
画面生成单元48显示由上述各构成得到的结果,生成用于进行各种设定的输入等的设定种画面等,使输出单元42输出所生成的画面。需要说明的是,在画面生成单元48生成的画面例子后面将叙述。
发送接收单元49是用于例如通过互联网、LAN(Local Area Network:区域网络)、或与其他各种缆线等连接的通信网络,而与光源11、滤光片切换单元14、分光器17等外部装置、或者其他外部装置等进行数据的发送接收的通信单元。发送接收单元49可接收已存储在外部装置等的各种信息等,还可通过通信网络等将由PC11所处理的结果发送至外部装置等。
控制单元50进行PC11的各构成部整体的控制。具体而言,控制单元50例如基于来自使用者等的指示等,进行关于紫外线防御效果的评价的各控制。在此,各控制例如有利用上述光源控制单元44所进行的光源12的控制、利用滤光片切换控制单元45所进行的滤光片切换控制、利用分光透过率测定单元46所进行的分光透过率的测定、利用评价单元47所进行的紫外线防御效果的评价、或利用画面生成单元48所进行的画面控制等,但并不限定于此。该些控制可以基于程序的执行、根据使用者等的指示的预定事件或命令等的执行而进行,但该些控制的实施方式并不限定于此。
在此,在上述评价装置中,可通过生成可使计算机执行各功能的执行程序(评价程序),并将该执行程序安装于例如通用的PC或服务器等中,从而实现本实施方式中的评价处理。在此,对可实现本发明的实施方式中的评价处理的计算机的硬件构成例子进行说明。
图3是表示可实现本发明的一个实施方式的评价处理的硬件构成的一个例子的图。在图3的计算机主体中,具有输入装置61、输出装置62、驱动装置63、辅助存储装置64、主存储装置65、CPU(Central Processing Unit:中央处理器)66、以及网络连接装置67,并通过总线B将其相互连接。
输入装置61例如具有使用评价装置的使用者等操作的键盘或鼠标等指示设备、以及麦克风等声音输入设备。输入设备61输入例如来自使用者等的程序的执行指示、各种操作信号、用于启动软件的信息等。
输出装置62具有显示对用于进行本实施方式的处理的计算机主体进行操作的各种窗口或数据等的显示器,可通过CPU66执行控制程序而显示程序的执行经过或结果等。另外,输出装置62可将上述处理结果等印刷到纸等印刷介质上,并提示给使用者等。
在此,安装于计算机主体中的执行程序例如由通用串列总线(USB:UniversalSerial Bus)存储器、CD-ROM、DVD等可搬运型记录介质68等提供。记录有执行程序的记录介质68可安装于驱动装置63中,基于来自CPU66的控制信号,包含于记录介质68中的执行程序借助驱动装置63从记录介质68被安装于辅助存储装置64中。
辅助存储装置64基于来自CPU66的控制信号,存储本实施方式中的执行程序、设于计算机中的控制程序、执行经过或执行结果等。另外,辅助存储装置64可基于来自CPU66的控制信号等,从所存储的各信息读出或写入所需的信息。
需要说明的是,辅助存储装置64例如由硬盘(HDD:Hard Disk Drive)或固态硬盘(SSD:Solid State Drive)等构成,例如与上述存储单元43对应。
主存储装置65储存利用CPU66从辅助存储装置64中读出的执行程序等。需要说明的是,主存储装置65例如由只读存储器(ROM:Read Only Memory)及随机存取存储器(RAM:Random Access Memory)等构成。
CPU66可根据操作系统(OS:Operating System)等控制程序、及主存储装置65中储存的执行程序而控制各种演算或与硬件构成部的数据的输入输出等计算机全体的处理,从而实现信息提供的各处理。需要说明的是,程序的执行中所需的各种信息等可从辅助存储装置64取得,并可储存执行结果等。
具体而言,CPU66例如通过基于从输入装置61所取得的程序的执行指示等而使辅助存储装置64执行所安装的评价程序,从而在主存储装置65上进行对应于评价程序的处理。
例如,CPU通过执行评价程序,从而进行例如上述的利用光源控制单元44所进行的光源12的控制、例如滤光片切换控制单元45所进行的滤光片切换控制、利用分光透过率测定单元46所进行的分光透过率的测定、利用评价单元47所进行的紫外线防御效果的评价等的控制。需要说明的是,CPU66中的处理内容并不限定于上述内容。对于由CPU66所执行的处理内容,可根据需要使辅助存储装置64存储。
网络连接装置67通过基于来自CPU66的控制信号而与通信网络等连接,从而从与通信网络连接的其他装置等取得执行程序、软件或各种命令等。另外,网络连接装置67可向外部装置等提供执行程序所得到的执行结果或本实施方式中的执行程序本身。
利用上述硬件构成,可执行本实施方式中的针对数据库的评价处理。另外,通过安装程序,可利用通用的PC等来容易地实现本实施方式中的评价处理。
接着,对本发明的一个实施方式中的评价处理例子进行说明。图4是表示本发明的一个实施方式中的评价处理的一个例子的流程图。需要说明的是,在图4的例子中,对包含测定处理的评价处理进行说明。
在图4的步骤S01中,通过根据滤光片切换控制单元45的控制而进行的滤光片切换单元14的滤光片的切换,在预先设定的多个滤光片之中选择分光透过率测定用滤光片,在步骤S02中,通过根据预先设定的光照射条件而进行的包括紫外线的光源的光照射,对预定的波长区域中的光劣化之前的测定试料的分光透过率进行测定(例如10秒左右)。需要说明的是,上述步骤S01、S02的处理与第一步骤(第一测定单元46a)对应。
之后,在步骤S03中,将分光透过率测定用的滤光片切换为紫外线照射用的滤光片,在步骤S04中,进行预定时间的试料涂抹部分的光劣化。需要说明的是,在步骤S03的处理中,切换为与在步骤S01的处理中所使用的滤光片不同的滤光片,该滤光片的切换是利用滤光片切换单元14来进行的。另外,作为步骤S04中的预定时间,例如以大约2分钟为佳,但并不限定于此。
接着,在步骤S05中,紫外线照射用的滤光片再次被切换为分光透过率测定用的滤光片,在步骤S06中,对通过照射预定时间的紫外线而产生的光劣化后的分光透过率进行测定(例如10秒左右)。需要说明的是,上述步骤S03~S06的处理与第二步骤(第二测定单元46b)对应。
之后,以上述光劣化和分光透过率测定为1个循环,持续取得基于预定时间段的分光透过率的时间变化的测定结果,并将分光透过率的时间变化记录在存储单元43等中。换言之,在步骤S07中,判断是否测定了预定时间段的分光透过率的时间变化,当未测定时(步骤S07中为否),评价处理返回步骤S03。另外,当测定了预定时间段的分光透过率的时间变化时(步骤S07中为是),在步骤S08中根据分光透过率的时间变化来进行考虑了光劣化的紫外线防御效果的评价处理。需要说明的是,上述步骤S07、S08的处理与第三步骤(评价单元)对应。
需要说明的是,在步骤S08的处理中,例如根据测定试料的透过光量来计算出“红斑效果量”,根据以预定时间累积该计算出的值而得到的“累积红斑效果量”来确定反应终点,并计算出SPF值,从而进行紫外线防御效果的评价。需要说明的是,由于上述手法可使用例如专利文献1所示的评价手法,因此在此省略具体说明。
另外,在上述处理中,以光劣化和分光透过率测定为1个循环持续取得基于预定时间段的分光透过率的时间变化的测定结果,但并不限定于此,也可以持续取得基于预定次数的分光透过率的时间变化的测定结果,将该分光透过率的时间变化记录在存储单元43等中。此时,在步骤S07的处理中,判断是否测定预定次数的分光透过率的时间变化。
在此,对滤光片部13具体进行说明。图5是表示本发明的一个实施方式的滤光片部所具有的各滤光片构成的一个例子的图。在图5的例子中,表示出滤光片识别信息(No.)、测定对象、用途、关联事项等项目。作为本实施方式中的设在滤光片部13上的光源滤光片(光学滤光片13a),例如可使用分光透过率测定用光源滤光片(SPF测定用)或照射用(紫外线劣化用)光源滤光片(UVA-PF测定用)等,但并不限定于此。
换言之,滤光片部13可按照每个用途来预先淮备多个光源滤光片。由此,例如在SPF测定中,通过切换滤光片,对于照射用光源光谱可使用未去掉短波长侧及长波长侧的测定用光源光谱,并可在短波长侧及长波长侧精确地测定透过率。特别是,短波长侧的透过率在SPF值的计算中具有较大的权重,因此对SPF测定值影响较大。
需要说明的是,在图5的例子中,作为SPF测定用滤光片,滤光片部13具有照射(%RCEE适应)及多个分光透过率测定(相当于1MED/min、2MED/min、3MED/min、4MED/min的光量时)用的5种滤光片,但滤光片部13的SPF测定用滤光片并不限定于此。
上述%RCEE例如表示相对累积红斑效果(Relative Cumulative ErythemaEffectiveness)。另外,MED意味着最小红斑量(Minimal Erythema Dose),人的皮肤上的MED是照射紫外线16-24小时后,在被照射部位的2/3以上的面积上最初引起界限明确、微少的红斑的最小的紫外线量(以何单位来表示紫外线量并无规定)。基于此,按照(用测定试料防止紫外线晒向皮肤时的最小红斑量)/(直接将紫外线照射到皮肤上时的最小红斑量)来计算出SPF值。
另外,对于多个分光透过率测定用的滤光器,通过根据光源的光量来切换ND滤光片(减光滤光片),从而可使分光透过率测定的动态范围最佳化。这是由于动态范围越窄则1次扫描所需的时间越短。
另外,在图5的例子中,作为UVA-PF测定用滤光片,滤光片部13具有对应于照射(对应ISO24443)及分光透过率测定(每1次测定小于0.2J/cm2)的滤光片,但UVA-PF测定用滤光片并不限定于此。另外,滤光片的种类也不限定于图5的例子。
照射用光源滤光片例如可重叠多片滤光片来调节光源的频带。另外,分光透过率测定用光源滤光片例如可使用反射型ND滤光片,例如可将ND1%和ND5%各1片共2片重迭作为ND0.05%(0.0005=0.01×0.05)的光源滤光片来使用,但分光透过率测定用光源滤光片并不限定于此。需要说明的是,ND是取中性密度(Neutral Density)的字头,“NDxx%”例如表示透过率的规格值等。
在此,对本发明的一个实施方式的分光器17中的HDR处理的一个例子进行说明。图6是表示动态范围处理的一个例子的图。需要说明的是,图6(a)是用于说明影像传感器输出对累积时间的依存性的图,横轴表示累积时间[msec],纵轴表示传感器输出值[Counts]。另外,图6(b)表示光谱取得例子,横轴表示波长[nm],纵轴表示传感器输出值/累积时间[Counts/msec]。
在图6(a)所示的测定时所使用的影像传感器为16bit的解析力,但可使累积时间在10msec~10000msec之间变化。使用其可验证创建用于取得光谱的程序、保持直线性原封不动而使动态范围扩大。
对于图6(a)所示的传感器输出的累积时间依存性,在传感器未饱和的区域内,相对于累积时间保持传感器输出的直线性。因此,在本实施方式中,作为数据取得步骤,首先取得改变了累积时间的光谱群,按照从累积时间长的数据到累积时间短的数据的顺序,直到传感器输出达到16bit上限附近(实际为63500)为止,切换为下一个短累积时间的光谱数据。接着,在本实施方式中,通过使传感器输出除以累积时间并合成输出,从而求出最终的光谱数据。
如图6(a)所示,传感器输出值[Counts]为与入射强度[mW/cm2]成比例的值。因此,在传感器未饱和的区域内,相对于累积时间保持传感器输出的直线性(R2=0.99999左右)。
在图6(b)的例子中,传感器本身的噪音(无入射光的数据)为“(传感器输出)/(累积时间)”的1~1.7。另外,动态范围为小于3位(合成的输出:1.7~6553.5)。另外,在最大范围内,可在10几秒以内取得200nm~400nm的光谱。需要说明的是,动态范围可为上2位左右时,可在1秒以内取得光谱。
再有,扫描速度为传统(120秒左右)的1/10~1/100并可进行高速化。需要说明的是,在图6(b)中,传感器输出值[Counts]为与入射强度[mW/cm2]成比例的值。
接着,对由画面生成单元48所生成的画面例子进行说明。图7是用于对本发明的一个实施方式的画面例子进行说明的图。如图7所示的画面70具有测定参数设定区域71、计数状态显示区域72、透过光谱结果显示区域73、以及SPF值计算结果显示区域74。需要说明的是,在本实施方式中,画面的显示内容或显示布局等并不限定于此。
在本实施方式中,使用者利用输入单元41等针对测定参数设定区域71所示的各设定信息,来设定各种测定参数。之后,通过执行处理,从而在计数状态显示区域72中显示针对即时测定的计数状态,并在透过光谱结果显示区域73中显示其结果。
另外,在本实施方式中,由于皮肤的感受性对于每个人均不同,因此也可考虑其权重(例如红斑系数等),根据面积的时间变化来计算SPF值,并显示于SPF值计算结果显示区域74。
接着,对本发明的一个实施方式中的SPF值的结果例子进行说明。图8是表示本发明的一个实施方式的SPF值的结果的一个例子的图。需要说明的是,在图8的例子中,作为与本实施方式中的评价系统10进行比较的装置,表示出光度计、和例如专利文献1等所示的传统装置的例子,表示出针对“BG18”、“ND2%”、“ND3%”、“ND5.2%”、“ND10%”的各滤光片的SPF值的测定结果。需要说明的是,BG18是SCHOTT AG公司制的玻璃滤光片,除了各种ND玻璃滤光片以外,作为透过率(%T)的波长依存性更大的玻璃滤光片的一个例子来使用。
另外,图9~图13是表示使用了玻璃滤光片的分光透过率的一个例子的图。需要说明的是,图9~图13与图8的结果例子对应。
换言之,图9表示使用了BG18滤光片时的分光透过率,图10表示使用了ND2%滤光片时的分光透过率,图11表示使用了ND3%滤光片时的分光透过率,图12表示使用了ND5.2%滤光片时的分光透过率,图13表示使用了ND10%滤光片时的分光透过率。
另外,图9~图13分别用虚线、一点虚线、实线来表示分光光度计、以往装置、以及本实施方式中的针对波长280nm~400nm的透过率(%T)的结果。
在此,如图8的例子所示,BG18滤光片的情形中,分光光度计、传统装置、以及本实施方式均可测定同样的透过率。然而,如图10~图13的例子所示可知,玻璃滤光片ND2%、ND3%、ND5.2%、ND10%的情形中,传统装置的情形中,例如在波长在大约290nm~320nm左右之间光量不足,未淮确第测定透过率(红斑透过量)(稳定性较差)。另一方面,在本实施方式中,与分光光度计相同,对于上述任意滤光片均可取得淮确的值。
在此,图14是表示与分光光度计之间的相关关系的一个例子的图。需要说明的是,图14(a)表示分光光度计与传统装置的相关,图14(b)表示分光光度计与本实施方式的相关。
若比较图14(a)的例子和图14(b)的例子则可知,由于图14(a)的相关系数为0.973,相对于此,图14(b)的相关系数为0.995,因此比起以往装置的结构,本实施方式中的评价装置10的结构与分光光度计更相关。需要说明的是,在本实施方式中,对于上述图9~图14所示的各图,可利用上述画面生成单元48来生成,还可利用输出单元42将所生成的画面提示给使用者等。
如上所述,根据本发明的实施方式,可短时间且精确地进行紫外线防御效果的评价。具体而言,在本发明的实施方式中,由于具有切换多个滤光片的切换单元,并通过在针对试料涂抹部分的紫外线照射用和试料涂抹部分的分光透过率测定用之间选择适当的光学滤光片并测定分光辐射强度,从而可提高例如短波长侧的测定精度。另外,通过使用本发明的实施方式,从而可提高考虑到光劣化的紫外线防御效果评价结果的稳定性。
另外,在本实施方式中,代替传统手法的使用光电倍增管及单光仪并花费2分钟机械地依次扫描,使用用了一维影像传感器的无机械可动部的分光计。由此,对于全体指定波长域可同时短时间地(例如对于分光计,可在0.01秒~10秒的范围内选择)取得透过试料涂抹部分的光的分光强度。因此,可缩短切换至分光透过率测定用滤光片的时间。
另外,在本发明的实施方式中,通过不使用聚光效率较差的积分球、而是使用透镜和合成石英导光管等,从而可提高聚光效率。另外,对于传统手法中的光电倍增管,通过使信号放大率变化而扩大动态范围,但在本发明的实施方式所示的一维影像传感器的情形中,不是使信号放大率变化,而是使曝光(累积)时间变化、并用评价装置将连续取得的多个结果合成,从而可使最终的动态范围扩大。
以上,通过实施方式对紫外线防御效果的评价方法及评价装置、以及记录介质进行了说明,然而本说明书中的所有例子及条件性的措辞是帮助读者理解本发明者所做出的有利技术发展的发明及概念的教导目的的说明,本发明不应被限定地解释为该具体记载的例子及条件,此外,本说明书中的该些例子的构成也并非与表示本发明优劣相关。虽然对本发明的一个或多个实施例详细进行了说明,然而应理解为在不脱离本发明的主旨及范围的情况下可进行各种变形、代替、修改。
需要说明的是,作为本发明的实施方式,也可将本发明的构成要素、表现或构成要素的任意的组合应用于方法、装置、系统、计算机程序、记录介质、数据结构等。
本国际申请以2012年12月11日申请的日本专利申请第2012-270006号作为要求优先权的基础,本申请援引该日本专利申请的全部内容。
符号说明
10 评价系统
11 PC(评价装置)
12 光源
13 滤光片部
14 滤光片切换单元
15 棒状透镜
16 导光管
17 分光器
21 壳体
22 反射镜
23 托架
24 聚光透镜
30 涂抹板
41 输入单元
42 输出单元
43 存储单元
44 光源控制单元
45 滤光片切换控制单元
46 分光透过率测定单元
46a 第一测定单元
46b 第二测定单元
47 评价单元
48 画面生成单元
49 发送接收单元
50 控制单元
61 输入装置
62 输出装置
63 驱动装置
64 辅助存储装置
65 主存储装置
66 CPU
67 网络连接装置
68 记录介质
70 画面
71 测定参数设定区域
72 计数状态显示区域
73 透过光谱结果显示区域
74 SPF值计算结果显示区域

Claims (7)

1.一种评价方法,其是涂抹在涂抹部件上的测定试料的紫外线防御效果的评价方法,其特征在于,具有:
第一步骤,选择第一滤光片并测定分光透过率,所述第一滤光片用于通过根据预先设定的光照射条件的、包括紫外线的光源的光照射,来对预定的波长区域内的所述测定试料的光劣化前的分光透过率进行测定;
第二步骤,在由所述第一步骤进行的测定后,将所述第一滤光片切换为紫外线照射用的第二滤光片,通过所述光源的光照射,对所述测定试料照射紫外线预定时间使所述测定试料光劣化后,将所述第二滤光片切换为所述第一滤光片并测定分光透过率;以及
第三步骤,基于将所述第二步骤重复预定时间或预定次数而得到的所述分光透过率的时间变化,来进行所述紫外线防御效果的评价,
所述第一滤光片和所述第二滤光片分别具有对应的多个光源滤光片,所述第一滤光片包括所述多个光源滤光片中的与所述光源的光量对应地进行切换的中性密度滤光片。
2.根据权利要求1所述的评价方法,其中,
所述第一步骤及所述第二步骤中,通过使用一维影像传感器来取得透过所述涂抹部件的光的分光强度,从而测定分光透过率。
3.根据权利要求1所述的评价方法,其中,
使用透镜和合成石英导光管来对从所述光源所照射的光进行聚光。
4.一种评价装置,其是涂抹在涂抹部件上的测定试料的紫外线防御效果的评价装置,其特征在于,具有:
光源控制单元,对光源进行控制以根据预先设定的光照射条件来照射包括紫外线的光;
滤光片切换控制单元,切换用于调整所述光源的波长区域的多个滤光片;以及
分光透过率测定单元,使用所述光源控制单元和所述滤光片切换控制单元,对针对从所述光源所照射的光的、涂抹有所述测定试料的所述涂抹部件的分光透过率进行测定,
所述分光透过率测定单元具有
第一测定单元,选择第一滤光片并测定分光透过率,所述第一滤光片用于通过所述光源的光照射,来对预定的波长区域内的所述测定试料的光劣化前的分光透过率进行测定;以及
第二测定单元,在由所述第一测定单元进行的测定后,将所述第一滤光片切换为紫外线照射用的第二滤光片,通过所述光源的光照射,对所述测定试料照射紫外线预定时间使所述测定试料光劣化后,将所述第二滤光片切换为所述第一滤光片并测定分光透过率,
所述第一滤光片和所述第二滤光片分别具有对应的多个光源滤光片,所述第一滤光片包括所述多个光源滤光片中的与所述光源的光量对应地进行切换的中性密度滤光片。
5.根据权利要求4所述的评价装置,其中,所述评价装置还具有
评价单元,基于将所述第二测定单元所进行的测定重复预定时间或预定次数而得到的所述分光透过率的时间变化,来进行所述紫外线防御效果的评价。
6.根据权利要求4所述的评价装置,其中,
所述第一测定单元及所述第二测定单元通过使用一维影像传感器来取得透过所述涂抹部件的光的分光强度,从而测定分光透过率。
7.根据权利要求4所述的评价装置,其中,所述评价装置还具有用于对从所述光源所照射的光进行聚光的透镜和合成石英导光管。
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