JP2004077332A

JP2004077332A - 皮脂量測定装置及び肌用観察装置

Info

Publication number: JP2004077332A
Application number: JP2002239281A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Shirai; 白　井　康　夫
Original assignee: Moritex Corp
Current assignee: Moritex Corp
Priority date: 2002-08-20
Filing date: 2002-08-20
Publication date: 2004-03-11
Anticipated expiration: 2022-08-20
Also published as: US7179227B2; JP3940650B2; US20040086456A1

Abstract

【課題】高精度のガラス加工や微妙な角度の面倒な光軸合せを必要とせず、製造コストを低減すると共に、小型化を図る。
【解決手段】皮脂採取面を皮膚に接触させて付着した皮脂量を光学的に測定する皮脂量測定装置において、互いに直角な二つの反射面を有する直角プリズムの一方の反射面（３Ａ）を皮脂採取面（２）として露出させ、直角プリズム（４）の背面側の斜面（３Ｃ）に対向して、いずれか一方の反射面（３Ｂ）に向って光を照射する発光素子（５）と、直角プリズム（４）の二つの反射面（３Ａ、３Ｂ）で反射して戻ってきた光の反射光強度を検出する受光素子（６）を、夫々の光軸（５ｘ，６ｘ）を平行にして配した。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、皮膚に接触させて付着した皮脂量を光学的に測定する皮脂量測定装置と、それを使用した肌用観察装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
皮脂量測定装置は、コスメティックサロン（化粧品販売店）などで顧客の肌の状態を客観的に知るために用いられるもので、その観察結果に基づいて肌の状態に最適な化粧品をアドバイスすることができ、顧客もその化粧品を購入する客観的資料が提示されるので、販売促進に極めて効果的である。
【０００３】このような従来一般の皮脂量測定装置は、プローブ先端に使い捨てのプラスチック製皮脂採取パーツを装着し、これを皮膚に押し当てて皮脂を付着させた後、パーツに付着したその反射光強度や透過光強度を測定し、その測定結果に基づいて皮脂量を測定するようになっている。
【０００４】使い捨ての皮脂採取パーツを用いれば、常に新品の皮脂採取パーツに皮脂を付着させることができるので、使用後のメンテナンス作業が不要となり、忙しい店頭で測定するたびごとに手入れすることなく、正確に皮脂を測定できる。
【０００５】このように、使い捨てのパーツは便利である反面、測定するたびに新しい皮脂採取パーツに交換し、使用済みのパーツを廃棄しなければならないので、ランニングコストが嵩み不経済であるだけでなく、ゴミが増えるという問題がある。しかも、パーツを切らしたら測定不可能になるため、常に一定量以上をストックしておかなければならないという問題もあった。
【０００６】このため最近では、皮脂採取面に付着した皮脂を拭き取るなど多少のメンテナンス作業は必要であるが、消耗品を全く必要としないものが提案されている（特開２００２−８５３５６号公報参照）。
図４はそのような皮脂量測定装置５１を示すもので、ガラスブロック５２の表面が皮脂採取面５３に形成されると共に、背面に皮脂採取面５３に対して発光素子５４から照射された光を入射させる光入射面５５と、皮脂採取面５３で反射された光を受光素子５６に出射させる光出射面５７が形成されている。
【０００７】皮脂採取面５３に対する光の入射角度が、水分に対する臨界角よりも大きく、油分に対する臨界角よりも小さく選定されて、例えば入射角度が５０°となる入射光軸５８上に発光素子５４が配されると共に、光入射面５５が入射光軸５８に直交するように面取りされ、また、その反射角度５０°となる反射光軸５９上に受光素子５６が配されると共に、光出射面５７が反射光軸５９に直交するように面取りされている。
【０００８】これによれば、光の入射角度が水分に対する臨界角よりも大きく、油分に対する臨界角よりも小さく選定されているので、皮脂採取面５３に油分と水分が同時に付着しても、油分からの全反射光のみが受光素子に届き、水分に照射された光は反射することなく透過されてしまうので、油分量を正確に測定できる。
また、ガラスブロック５２に形成された皮脂採取面５３は、アルコール等で拭き取るだけで油分や水分を簡単に取り去ることができるので、皮脂採取パーツのような使い捨ての消耗品を必要としない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、１００度に開いている入射光軸５８と反射光軸５９は実際には見えないことから、これら光軸５８及び５９と、発光素子５４及び受光素子５６の光軸を一致させるように正確に位置決めすることが極めて困難であるだけでなく、ガラスブロック５２の背面に入射角度／反射角度に応じた角度の光入射面５５／光出射面５７を形成することも困難であり、いずれも加工精度が要求されるため、製造コストが嵩むという問題があった。
【００１０】また、発光素子５４及び受光素子５６は、ガラスブロック５２を挟んでその左右両側に配されることになるので、センサ部分が大型化し、スペース的に狭い箇所には設置することができないという問題があった。
【００１１】そこで本発明は、第一に、高精度のガラス加工や面倒な光軸合せを必要とせず、しかも、皮脂量測定装置のセンサ部分を小型化できるようにし、第二にそのような皮脂量測定装置を組み込んだ小型の肌用観察装置を提供することを技術的課題としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、本願第一の発明は、請求項１に記載された通り、皮脂採取面を皮膚に接触させて付着した皮脂量を光学的に測定する皮脂量測定装置において、前記皮脂採取面として、互いに直角な二つの反射面を有する直角プリズムの一方の反射面が用いられ、前記直角プリズムの背面側の斜面に対向して、いずれか一方の反射面に向ってその背面から光を照射する発光素子と、前記二つの反射面で反射して戻ってきた反射光強度を検出する受光素子が、夫々の光軸を平行にして配されたことを特徴としている。
【００１３】この発明によれば、直角プリズムの一方の反射面を皮脂採取面として用いているので、発光素子から一の反射面に向って照射された光は、二つの反射面で反射し、照射光の照射角度に関係なく、反射光は照射光に対して必ず平行な光路に沿って戻ってくる。
したがって、発光素子と受光素子の光軸を平行にしておけば、それぞれの光軸の角度合せをする必要がなく、例えば入射光軸４０°に設計されている場合に、正確に４０°に合せなくても測定可能である。
また、発光素子及び受光素子を直角プリズムの斜面に対向するように並設できるので、センサ部分を小型化できる。
【００１４】ただし、照射光と反射光の平行光路の間隔は、直角プリズムに対する発光素子及び受光素子の位置によって変わるので、平行光路の間隔と発光素子と受光素子の間隔を一致させる必要があるが、受光素子により検出される光強度が最大になるように、例えば、請求項２のように同一基板に取り付けて間隔を一定にした状態で発光素子及び受光素子を平行光路の幅方向に一体的にずらすだけでよい。
【００１５】また、発明者の実験によれば、皮膚に接触させたときに皮脂採取面に付着する水分量は僅かであり、すぐに蒸発してしまうので、特に水分の影響により測定誤差を生じないことが判明した。
したがって、水分に対する臨界角より大きく、油分に対する臨界角より小さな照射角度で照射する必要もない。
さらに、赤外光を照射し、その赤外反射光強度を測定するようにすれば、外部に露出している皮脂採取面を透過して外部から可視光が入射されてもその影響を受けて検出結果に誤差を生じることもない。
【００１６】また、本願第二の発明は、請求項４に記載された通り、皮膚接触面が形成された測定ヘッドに、肌の拡大画像を撮像する撮像装置と、皮脂採取面を皮膚に接触させて付着した皮脂量を光学的に測定する皮脂量測定装置が設けられた肌用観察装置であって、前記撮像装置が、測定ヘッドの皮膚接触面に形成された観察孔を通して皮膚に照明光を照射する照明装置と、観察孔から取り込まれた皮膚の像を撮像する撮像素子を備え、前記皮脂量測定装置は、互いに直角な二つの反射面を有する直角プリズムの一方の反射面が皮脂採取面として皮膚接触面に露出して配され、測定ヘッド内に、前記直角プリズムのいずれか一方の反射面にその背面から光を照射する発光素子と、前記二つの反射面で反射して戻ってきた反射光を受光する受光素子が、夫々の光軸を平行にして配され、前記撮像装置で撮像された画像及び皮脂量測定装置の測定結果を表示するディスプレイ装置を備えたことを特徴としている。
【００１７】この発明によれば、皮脂量測定装置を小型化して撮像素子を内蔵した測定ヘッドの正面に設けることができるので、測定ヘッドを皮膚に接触させることにより、皮膚の拡大画像を撮像し、皮脂量を測定することができる。
【００１８】また、ディスプレイパネルが一体に設けられているので、この装置だけで拡大画像を映し出すことができ、また、皮脂量の測定結果を表示させることができる。
【００１９】さらに、請求項５のように水分センサを設ければ、皮脂量だけでなく、水分量のデータも得ることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて具体的に説明する。
図１は本発明に係る皮脂量測定装置の基本構成図、図２は本発明に係る肌用観察装置を示す外観図、図３はそのブロック図である。
【００２１】本例の皮脂量測定装置１は、皮脂採取面２を皮膚に接触させて付着した皮脂量を光学的に測定するものである。
この皮脂採取面２は、互いに直角な二つの反射面３Ａ，３Ｂを有する直角プリズム４の一方の反射面３Ａが皮膚に接触するように露出されて形成されている。
【００２２】そして、直角プリズム４の背面側には、斜面３Ｃに対向して、いずれか一方の反射面３Ｂに向って８８０ｎｍの赤外光を照射する発光ダイオード（発光素子）５と、前記二つの反射面３Ｂ，３Ａで反射して戻ってきた赤外光の反射光強度を検出するホトダイオード（受光素子）６が、それぞれの光軸５ｘ、６ｘを平行にして同一基板７に取り付けられており、ホトダイオード６の光軸６ｘ上には反射光を集光するレンズ８が設けられている。
【００２３】このとき、発光ダイオード５から照射された光は直角プリズム４の互いに直角な二つの反射面３Ｂ，３Ａで反射されるので、その照射光の光路と反射光の光路は、皮脂採取面２への入射角度にかかわらず常に平行になるので、基板７の取付角度に高精度は要求されない。
また、発光ダイオード５及びホトダイオード６は、夫々の光軸５ｘ、６ｘを平行にした状態で直角プリズム４の背面側の斜面３Ｃに対向して配されるので、全体をコンパクトに形成できる。
【００２４】なお、皮脂採取面２上の任意の点を観察中心点Ｐとし、入射角を４０°と設定したときに、観察中心点Ｐに入射角度／反射角度４０°で入射／反射する入射光路／反射光路を描き、発光ダイオード（発光素子）５の光軸５ｘと、ホトダイオード（受光素子）６の光軸６ｘが前記光路に一致するように基板７を設計すると共に、その取付位置を設計すればよい。
【００２５】ここで、基板７の取付位置や取付角度が設計からずれていると、光路間隔も変化するので、実際に組み立てる際は、発光ダイオード５から照射された光を直角プリズム４で反射させ、ホトダイオード６で検出される光強度が最大に成るように位置を調整すれば良く、この場合も、取付角度を気にする必要がないので容易に調整作業を行うことができる。
【００２６】以上が本発明に係る皮脂測定装置の構成であって、次にその作用を説明する。
まず、皮脂採取面２をアルコール等で拭いて汚れを除去し、皮脂量を測定しようとする人の皮膚に接触させて皮脂を付着させる。
ここで、発光ダイオード５を点灯させると、赤外光が光軸５ｘに沿って進行し、斜面３Ｃから直角プリズム４に入射された後、反射面３Ｂで反射されて反射面３Ａに達し、ここで再び反射されて、斜面３Ｃを通り直角プリズム４から出射され、その反射光が光軸６ｘに沿って進行し、ホトダイオード６に達する。
【００２７】この場合に、反射面３Ａ、３Ｂは直角であるので、直角プリズム４内で照射光と反射光は平行に維持され、また、直角プリズム４に入出射される際に斜面３Ｃを２度通過するので、各斜面３Ｃを通過する際に光の屈折があっても入射時と出射時で相殺されて、照射光と反射光は平行に維持される。
【００２８】また、反射面３Ｂは露出されていないので反射率は常に一定であるが、反射面３Ａは皮脂採取面２となっているので皮脂が付着され、その付着量によって反射率が変化し、付着量が多ければ多いほど反射率が低下し、ホトダイオード６で検出される光強度は低下する。
したがって、予め皮脂の付着量と光強度の関係を実験的に求めておけば、光強度から皮脂量を検出することができる。
【００２９】この場合に、発光ダイオード５で赤外光を照射させて、その赤外光の反射光強度をホトダイオード６で検出するようにしているので、外部に露出している皮脂採取面２を透過して外部から可視光が入射されてもその影響を受けて検出結果に誤差を生じることもない。
【００３０】図２は上述した皮脂量測定装置を組み込んだ肌用観察装置を示す説明図、図３はそのブロック図である。なお、図１と共通するパーツについては同一符号を用いて詳細説明は省略する。
肌用観察装置１１は、ケーシング１２の正面に測定ヘッド１３が突出形成され、その内部に、肌の拡大画像を撮像する撮像装置１４が配されると共に、その先端の皮膚接触面１５に皮脂量を光学的に測定する皮脂量測定装置１と、肌の水分を測定する水分センサ１６が設けられ、ケーシング１２の背面側に、撮像装置１４で撮像された画像と、皮脂量測定装置１及び水分センサ１６の測定結果を表示する液晶ディスプレイ１７が一体に配されている。
【００３１】撮像装置１４は、測定ヘッド１３の皮膚接触面１５に形成された観察孔１８を通して皮膚に照明光を照射する発光ダイオードなどの照明装置１９と、観察孔１８から取り込まれた皮膚の像を拡大するレンズ２０と、該レンズ２０で結像された像を撮像する撮像素子２１と、撮像された画像を出力するコントロールユニット２２を備えている。
【００３２】皮脂量測定装置１は、互いに直角な二つの反射面３Ａ，３Ｂを有する直角プリズム４の一方の反射面３Ａが皮脂採取面２として測定ヘッド１３の皮膚接触面１５に露出して配され、測定ヘッド１３内に、直角プリズム４の背面側の斜面３Ｃに対向して、一の反射面３Ｂに向って光を照射する発光ダイオード５と、前記二つの反射面３Ｂ、３Ａで反射して戻ってきた光の反射光強度を検出するホトダイオード６が、夫々の光軸５ｘ、６ｘを平行にして配されている。
【００３３】水分センサ１６は、抵抗変化型湿度センサなどが用いられ、その感湿シートが測定へッド１３の皮膚接触面１５に露出して配設されている。
【００３４】そして、演算処理装置２３に、皮脂量測定装置１、水分センサ１６、撮像装置１４及び液晶ディスプレイ１７が接続されると共に、撮像装置１４、皮脂量測定装置１及び水分センサ１６をオンオフさせるメインスイッチ２４Ａと、撮像装置１４がオン状態のときに画像を静止画モードと動画モードに切換えるモード切換スイッチ２４Ｂが設けられている。
なお、メインスイッチ２４Ａは、１回押すと皮脂量測定装置１及び水分センサ１６がオンされ、２回押すと皮脂量測定装置１及び水分センサ１６がオフされて撮像装置１４がオンされ、３回押すとオールオフされるようになっている
【００３５】これによれば、皮脂量測定装置１の皮脂採取面２をアルコール等で拭き取り、測定ヘッド１３の皮膚接触面１５を肌に押し当てて、メインスイッチ２４Ａにより皮脂量測定装置１及び水分センサ１６をオンすれば、皮脂採取面２に付着した皮脂量が皮脂量測定装置１で測定されると共に、肌の水分量が水分センサ１６により測定され、その測定結果が液晶ディスプレイ１７に表示される。
したがって、コンピュータなどに接続することなく、その場で顧客に液晶ディスプレイ１７の表示を見せながら、皮脂量及び水分量の多寡に関する肌の状態を説明することができる。
【００３６】次いで、メインスイッチ２４Ａにより撮像装置１４をオンした状態で、モード切換スイッチ２４Ｂにより動画モードに設定して、測定ヘッド１３の皮膚接触面１５を肌に押し当てると、観察孔１８を通して入射される肌の画像が液晶ディスプレイ１７に表示される。
【００３７】そして、例えばシミ・クスミなどが撮像されたときに、モード切換スイッチ２４Ｂにより静止画モードにするとその画像が記憶され、コンピュータなどに接続するまでもなく、その場で顧客に液晶ディスプレイ１７の画像を見せながら肌の状態を説明することができる。
【００３８】このように、肌用観察装置１１は、皮脂量測定装置１と、撮像装置１４と、その測定結果及び画像を表示させる液晶ディスプレイ１７がオールインワンに設けられているので、この観察装置１１が一台あればコンピュータなどに接続するまでもなく、液晶ディスプレイ１７の表示を見せながらそのまま顧客に肌の状態を説明することができる。
したがって、コンピュータを置く場所がないような狭いカウンターしかない店舗でも装備することができる。
【００３９】また、皮脂量測定装置１は、直角プリズム４の一の反射面３Ａを皮脂採取面２として、発光ダイオード５及びホトダイオード６を斜面３Ｃに対向して配した構成にしたので、小型に形成することができ、測定ヘッド１３に組み込んでオールインワンタイプに形成しても観察装置１１が大型化することもない。
【００４０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明に係る皮脂量測定装置によれば、直角プリズムの斜面に対向して発光素子及び受光素子をその光軸を平行にして配した構成となっているので、高精度のガラス加工や面倒な光軸合せを必要とせず、しかも、センサ部分を小型化することができるという大変優れた効果を奏する。
【００４１】また、本発明に係る肌用観察装置によれば、皮脂量測定装置と撮像装置とその測定結果及び画像を表示させる液晶ディスプレイがオールインワンに設けられているので、液晶ディスプレイの表示を見せながらそのまま顧客に肌の状態を説明することができ、コンピュータを置く場所がないような狭いカウンターしかない店舗でも置き場所を気にすることなく装備することができるという大変優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る皮脂量測定装置の基本構成図。
【図２】本発明に係る肌用観察装置を示す外観図。
【図３】そのブロック図。
【図４】従来装置を示す説明図。
【符号の説明】
１………皮脂量測定装置
２………皮脂採取面
３Ａ、３Ｂ………反射面
３Ｃ………斜面
４………直角プリズム
５………発光ダイオード（発光素子）
６………ホトダイオード（受光素子）
５ｘ、６ｘ………光軸
７………基板
１１………肌用観察装置
１２………ケーシング
１３………測定ヘッド
１４………撮像装置
１５………皮膚接触面
１６………水分センサ
１７………液晶ディスプレイ
１８………観察孔
１９………照明装置
２１………撮像素子

Claims

皮脂採取面を皮膚に接触させて付着した皮脂量を光学的に測定する皮脂量測定装置において、
互いに直角な二つの反射面を有する直角プリズムの一方の反射面が前記皮脂採取面として露出され、
前記直角プリズムの背面側の斜面に対向して、いずれか一方の反射面に向って光を照射する発光素子と、前記二つの反射面で反射して戻ってきた光の反射光強度を検出する受光素子が、夫々の光軸を平行にして配されたことを特徴とする皮脂量測定装置。
前記発光素子及び受光素子が同一基板上に取り付けられて成る請求項１記載の皮脂量測定装置。
前記発光素子の照射光が赤外光である請求項１又は２記載の皮脂量測定装置。
皮膚接触面が形成された測定ヘッドに、肌の拡大画像を撮像する撮像装置と、皮脂採取面を皮膚に接触させて付着した皮脂量を光学的に測定する皮脂量測定装置が設けられた肌用観察装置であって、
前記撮像装置が、測定ヘッドの皮膚接触面に形成された観察孔を通して皮膚に照明光を照射する照明装置と、観察孔から取り込まれた皮膚の像を撮像する撮像素子を備え、
前記皮脂量測定装置は、互いに直角な二つの反射面を有する直角プリズムの一方の反射面が皮脂採取面として前記皮膚接触面に露出して配され、測定ヘッド内に、前記直角プリズムの背面側の斜面に対向して、いずれか一方の反射面に向って光を照射する発光素子と、前記二つの反射面で反射して戻ってきた光の反射光強度を検出する受光素子が、夫々の光軸を平行にして配され、
前記撮像装置で撮像された画像及び皮脂量測定装置の測定結果を表示するディスプレイ装置を備えたことを特徴とする肌用観察装置。
肌の水分を測定する水分センサが、前記測定へッドの皮膚接触面に配されて成る請求項４記載の肌用観察装置。