DE19506677A1 - Verfahren und Anordnung zur Bestimmung der Beschaffenheit von Haar - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Bestimmung der Beschaffenheit von Haar.

Eine Beurteilung der Beschaffenheit von Haar, beispielsweise ob dieses ein- oder mehrmals einer Dauerwellenbehandlung unterzogen wurde, ist zur Zeit nur in subjektiver Weise optisch und taktil durch einen Fachmann möglich.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Bestimmung der Beschaffenheit von Haar in objektiver Weise zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Probe des Haares einer anregenden Energiezufuhr ausgesetzt wird und daß danach die Intensität einer vom Haar emittierten Strahlung gemessen wird. Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, daß die anregende Energiezufuhr eine elektromagnetische Strahlung im Wellenlängen-Bereich zwischen 100 nm und 750 nm ist. Diese Strahlung ist energiereich genug, um Haar zu einer Lumineszenz, insbesondere zu einer Phosphoreszenz, anzuregen und läßt sich mit verschiedenen bekannten Strahlungsquellen erzeugen.

Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zu bestimmende Beschaffenheit des Haares kann beispielsweise darin bestehen, ob das Haar einmal oder mehrmals behandelt worden ist, welche Behandlung vorgenommen worden ist und welche anderen Veränderungen vorliegen, die beispielsweise durch Belastungen wie Umwelteinflüsse verursacht sind. Auch eine Bestimmung der Haarfarbe ist mit dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß die anregende Energiezufuhr während einer vorgegebenen Belichtungszeit wirksam ist und/oder daß die Intensität der emittierten Strahlung während einer vorgegebenen Meßzeit gemessen wird, die nach einer vorgegebenen Verzögerungszeit nach Beendigung der anregenden Energiezufuhr beginnt. Bei vorgegebenen Zeiten, die konstant sind oder mindestens reproduzierbar sind, sind auch reproduzierbare Meßergebnisse zu erwarten. Die vorgegebenen Zeiten können an die Umstände im einzelnen angepaßt werden. Eine Erfassung der Phosphoreszenz ist dadurch gegeben, daß die vorgegebene Meßzeit im Millisekunden-Bereich, vorzugsweise bei 1 ms, liegt.

Durch die Messung der Intensität der emittierten Strahlung wird ein Meßwert erhalten, aus dem auf die Beschaffenheit des Haars aufgrund von Erfahrungswerten geschlossen werden kann. Gemäß einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es möglich, die emittierte Strahlung zu mehreren verschiedenen Zeiten zu messen, so daß aus dem Verlauf der emittierten Strahlung weitere Schlüsse gezogen werden können. Schließlich besteht eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens darin, daß der spektrale Verlauf der emittierten Strahlung gemessen wird, wodurch für eine spätere Auswertung noch mehr Meßwerte zur Verfügung stehen.

Eine andere Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß eine Bestrahlung und eine danach erfolgte Messung der emittierten Strahlung mehrmals nacheinander mit verschiedenen Parametern erfolgt. Hierdurch ist ebenfalls eine Erhöhung der Zahl der Meßwerte möglich, so daß bei der Bestimmung der Haarbeschaffenheit weiter differenziert werden kann.

Eine andere Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die erzielten Meßergebnisse als Eingangsgrößen einer Tabelle zugeführt werden, welcher Ausgangsgrößen entnehmbar sind, welche die Haar-Beschaffenheit beschreiben. Eine solche Tabelle kann beispielsweise Teil einer automatischen Auswerteeinrichtung sein, so daß über eine Anzeigevorrichtung der Benutzer Informationen über die Haar-Beschaffenheit in übersichtlicher Form erhält.

Da die Haarfarbe ebenfalls einen Einfluß auf die emittierte Strahlung hat, wird bei einer Ausführungsform dieser Weiterbildung vorgeschlagen, daß ferner die Haarfarbe eine Eingangsgröße für die Tabelle bildet.

Ferner ist es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, durch die Applikation einer geeigneten Substanz die Strahlungseinkopplung und/oder die Photonenemission zu verbessern.

Zur Kompensation von Störeinflüssen auf die Bestimmung der Haar-Beschaffenheit ist es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, daß das Verfahren außer auf die Probe auf Vergleichshaar angewendet wird, dessen Beschaffenheit bekannt ist, und daß eine Kalibrierung mit den Meßergebnissen des Vergleichshaares durchgeführt wird. Das Vergleichshaar sollte dazu unter gleichen meßtechnischen Voraussetzungen gemessen werden, wie beispielsweise Menge des Haares und Größe der für die Messung wirksamen Oberfläche. Je nach Zielsetzung der jeweiligen Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Messung des Vergleichshaares und der zu bestimmenden Probe unmittelbar nacheinander erfolgen, beispielsweise "frisches" Haar in der Nähe der Kopfhaut und bereits behandeltes Haar. Es ist mit dem erfindungsgemäßen Verfahren jedoch auch möglich, Meßergebnisse von zu bestimmenden Proben mit lange zuvor gemessenem Vergleichshaar zu vergleichen, um beispielsweise langfristige Veränderungen des Haares infolge von Umwelt- und anderen Einflüssen zu erfassen.

Eine vorteilhafte Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist gekennzeichnet durch eine lichtdichte Meßkammer zur Aufnahme einer Probe des Haares, eine Strahlungsquelle für eine anregende Strahlung und einen Detektor für eine vom Haar nach Anregung durch die anregende Strahlung emittierte Strahlung.

Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, daß die Strahlungsquelle eine Impulslichtquelle, vorzugsweise eine Blitzlichtlampe, ist. Um die von den üblichen Strahlungsquellen erzeugte Wärme soweit wie möglich von der Probe fernzuhalten, kann dabei die Strahlungsquelle mit der lichtdichten Meßkammer durch einen Lichtleiter verbunden sein. Als Detektor eignet sich ein Photo-Multiplier und gegebenenfalls eine leistungsfähige Photodiode.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung besteht darin, daß zwischen der Probe und dem Detektor ein optischer Kurzzeitverschluß angeordnet ist. Dadurch wird eine Aufnahme von Strahlung durch den Detektor außerhalb der Meßzeit vermieden.

Um eine Verfälschung der Meßergebnisse durch Wärmestrahlung zu verhindern, können zwischen der Probe und dem Detektor und/oder zwischen der Strahlungsquelle und der Probe ein Wärmefilter angeordnet sein. Eine weitere vorteilhafte Anordnung besteht darin, daß die Meßkammer lichtdichte Durchführungen für Haarsträhnen umfaßt.

Die erfindungsgemäße Anordnung enthält vorzugsweise eine Steuereinrichtung, welche nach einem Startsignal die Strahlungsquelle für eine vorgegebene Belichtungszeit aktiviert und nach einer vorgegebenen Verzögerungszeit den Detektor für eine vorgegebene Meßzeit aktiviert. Um zu vermeiden, daß bei geöffneter Meßkammer ein Meßversuch mit falschen Meßergebnissen vorgenommen wird, kann die Anordnung derart ausgestaltet sein, daß der Steuereinrichtung ein Schaltsignal von einem an der Meßkammer angeordneten Schalter zuführbar ist.

Um eine reproduzierbare Menge und Lage der Haare innerhalb der Meßkammer zu erzielen, ist gemäß einer anderen Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anordnung vorgesehen, daß vor einer für die Einführung des Haares ausgebildeten Öffnung der Meßkammer ein Kamm angeordnet ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein Diagramm zur Erläuterung des zeitlichen Ablaufs des Verfahrens,

Fig. 2 eine Tabelle zur Auswertung des Meßergebnisses und

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Fig. 1 zeigt den Verlauf der Intensität der durch Phosphoreszenz emittierten Strahlung nach einer Anregung.

Der Zeitpunkt t₀ sei beispielsweise durch den Startbefehl durch Betätigung eines Bedienelementes gegeben, worauf eine Bestrahlung der Probe zwischen t₀ und t₁ erfolgt, deren Verlauf in Fig. 1 nicht dargestellt ist. Der Beginn der Meßzeit bei t₂ ist gegenüber dem Ende der Bestrahlung bei t₁ etwas verzögert, um beide Strahlungen mit Sicherheit voneinander zu trennen. Die Meßzeit endet bei t₃. Dieser Zeitpunkt ist derart gewählt, daß auch dann noch ein auswertbarer Wert der Intensität I vorliegt, der nicht von Störsignalen überdeckt ist bzw. sich noch ausreichend von der Intensität der Emission des Haares ohne eine vorherige Bestrahlung unterscheidet.

Bei dem Ausführungsbeispiel wird davon ausgegangen, daß die Intensität I derart gering ist, daß mit Hilfe eines Photo-Multipliers einzelne Lichtblitze gezählt werden können. Das Meßergebnis liegt dann zum Zeitpunkt t₃ in Form einer Anzahl C vor. Diese kann in eine Aussage über die Beschaffenheit des Haares anhand der in Fig. 2 dargestellten Tabelle umgewandelt werden. Dieser Tabelle liegt das Ergebnis von Untersuchungen zugrunde, die besagen, daß bei bereits einmal mit Dauerwellen behandeltem Haar die Anzahl C größer als Cs1 ist. Ist die Anzahl C kleiner, handelt es sich also um noch nicht behandeltes Haar.

Durch Vergleich mit weiteren Schwellwerten Cs2 und Cs3 kann zwischen einmaliger, zweimaliger oder häufigerer Dauerwellenbehandlung unterschieden werden. Nach Blondierung des Haares werden noch wesentlich höhere Werte C gezählt. Mit einem entsprechend hohen Schwellwert Cs4 kann deshalb festgestellt werden, ob das untersuchte Haar blondiert worden ist. In der Praxis kann ein derartiger Vergleich in einfacher Weise dadurch vorgenommen werden, daß eine Probe in unmittelbarer Nähe des Haaransatzes - also auf keinen Fall behandeltes Haar - untersucht wird und danach eine Probe in größerer Entfernung vom Haaransatz.

Die in Fig. 3 dargestellte Anordnung umfaßt eine Meßkammer 1, die von einem oberen und unteren Gehäuseteil 2, 3 gebildet wird. Um das Innere der Meßkammer 1 herum wird von den Gehäuseteilen eine Art Labyrinth 4 gebildet, das zwar zur Durchführung einer Haarsträhne geeignet ist, jedoch Eindringen von Licht in die Meßkammer 1 verhindert. Die Gehäuseteile 2, 3 sind bei 6, 7 griffartig ausgebildet, so daß ein Hantieren mit der Anordnung in einfacher Weise möglich ist. Am entgegengesetzten Ende befindet sich ein Kamm 8, dessen Zinken senkrecht zur Zeichenebene hinter einander angeordnet sind und daher im einzelnen in Fig. 3 nicht sichtbar sind.

Mit einer nicht dargestellten Vorrichtung, beispielsweise einem Scharnier am Ende der Griffe 6, 7, kann die Anordnung aufgeklappt und eine Haarsträhne durch den Kamm, durch das Labyrinth 4, durch die Meßkammer 1 und durch die andere Seite des Labyrinths 4 hindurch eingelegt werden.

Im oberen Gehäuseteil 2 befindet sich ein Photo-Multiplier 9. An der gegenüberliegenden Seite im unteren Gehäuseteil 3 ist die Ausgangsoptik 11 einer Glasfaser 12 angeordnet. Der Photo-Multiplier 9 ist über geeignete Leitungen 10, 13, 14, die gegebenenfalls in einem Kabel zusammen mit der Glasfaser 12 geführt werden, mit einem Betriebsgerät 15 verbunden. Die Leitung 10 stellt eine Masseverbindung dar, während die Leitung 13 das Ausgangssignal und die Leitung 14 eine zum Betrieb des Photo-Multipliers erforderliche Hochspannung überträgt. Wahlweise kann zwischen der sich in der Meßkammer 1 befindenden Probe und dem Photo-Multiplier eine Fokussiereinrichtung zur Bündelung der emittierten Photonen angeordnet werden. Als Fokussiereinrichtung kommen Linsen und/oder Hohlspiegel in Frage. Hohlspiegel können durch geeignete Form und Oberflächenbeschaffenheit der Wände der Meßkammer 1 gebildet werden.

Das Betriebsgerät 15 enthält eine Stromversorgungseinrichtung 16 und eine Zeitsteuereinrichtung 17, die nach dem Start mit Hilfe eines Bedienelementes 18 den zeitlichen Ablauf nach Fig. 1 steuert. Dazu wird unter anderem ein Schaltgerät 19 für eine Blitzlichtlampe 20 getriggert, an welche über eine Eingangsoptik 21 die Glasfaser 12 angeschlossen ist. Ferner wird über die Leitung 14 von der Zeitsteuereinrichtung 17 über ein Schaltgerät 22 der Photo-Multiplier 9 während der Meßzeit von t₂ bis t₃ mit Hochspannung versorgt. Die vom Photo-Multiplier 9 eintreffenden Impulse werden über einen Diskriminator 23 zum Unterdrücken von Rauschen einem Zähler 24 zugeführt, der zuvor von der Zeitsteuereinrichtung 17 zurückgesetzt wurde. In einem Komparator 25 wird das Zählergebnis mit dem Wert C_S verglichen. Das Ergebnis des Vergleichs wird einer Anzeigeeinrichtung 26 zugeleitet. Weitere Einzelheiten, wie beispielsweise die Spannungsversorgung des Photo-Multipliers 9 und der einzelnen Schaltungen im Betriebsgerät 15, sind dem Fachmann geläufig und der Übersichtlichkeit halber in Fig. 3 nicht dargestellt.

Claims (22)

1. Verfahren zur Bestimmung der Beschaffenheit von Haar, dadurch gekennzeichnet, daß eine Probe des Haares einer anregenden Energiezufuhr ausgesetzt wird und daß danach die Intensität einer vom Haar emittierten Strahlung gemessen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die anregende Energiezufuhr eine elektromagnetische Strahlung im Wellenlängen-Bereich zwischen 100 nm und 750 nm ist.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die anregende Energiezufuhr während einer vorgegebenen Belichtungszeit wirksam ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Intensität der während einer vorgegebenen Meßzeit emittierten Strahlung gemessen wird, die nach einer vorgegebenen Verzögerungszeit nach Beendigung der anregenden Energiezufuhr beginnt.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene Meßzeit im Millisekunden-Bereich, vorzugsweise bei 1 ms, liegt.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die emittierte Strahlung zu mehreren verschiedenen Zeiten gemessen wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der spektrale Verlauf der emittierten Strahlung gemessen wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bestrahlung und eine danach erfolgte Messung der emittierten Strahlung mehrmals nacheinander mit verschiedenen Parametern erfolgt.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erzielten Meßergebnisse als Eingangsgrößen einer Tabelle zugeführt werden, welcher Ausgangsgrößen entnehmbar sind, welche die Haarbeschaffenheit beschreiben.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ferner die Haarfarbe eine Eingangsgröße für die Tabelle bildet.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Applikation einer geeigneten Substanz zur Förderung der Strahlungseinkopplung und/oder der Photonenemission.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren außer auf die Probe auf Vergleichshaar angewendet wird, dessen Beschaffenheit bekannt ist, und daß eine Kalibrierung mit den Meßergebnissen des Vergleichshaares durchgeführt wird.

13. Anordnung zur Bestimmung der Beschaffenheit von Haar, gekennzeichnet durch eine lichtdichte Meßkammer (1) zur Aufnahme einer Probe des Haares, eine Strahlungsquelle (20) für eine anregende Strahlung und einen Detektor (9) für eine vom Haar nach Anregung durch die anregende Strahlung emittierte Strahlung.

14. Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsquelle eine Impulslichtquelle (20), vorzugsweise eine Blitzlichtlampe, ist.

15. Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsquelle (20) mit der lichtdichten Meßkammer (1) durch einen Lichtleiter (12) verbunden ist.

16. Anordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Probe und dem Detektor ein optischer Kurzzeitverschluß (10) angeordnet ist.

17. Anordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Probe und dem Detektor ein Wärmefilter vorgesehen ist.

18. Anordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Strahlungsquelle und der Probe ein Wärmefilter angeordnet ist.

19. Anordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßkammer (1) lichtdichte Durchführungen (4) für Haarsträhnen umfaßt.

20. Anordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 19, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung (17), welche nach einem Startsignal die Strahlungsquelle (20) für eine vorgegebene Belichtungszeit aktiviert und nach einer vorgegebenen Verzögerungszeit den Detektor (9) für eine vorgegebene Meßzeit aktiviert.

21. Anordnung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuereinrichtung ein Schaltsignal von einem an der Meßkammer angeordneten Schalter zuführbar ist.

22. Anordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß vor einer für die Einführung des Haares ausgebildeten Öffnung (4) der Meßkammer (1) ein Kamm (8) angeordnet ist.