JP2007195659A

JP2007195659A - 表面状態測定装置及びその測定方法

Info

Publication number: JP2007195659A
Application number: JP2006016055A
Authority: JP
Inventors: Tomohiko Kimura; 友彦木村; Akira Noda; 章野田; Hiroko Watanabe; 裕子渡邊; Masashi Ogo; 正志尾郷
Original assignee: Shiseido Co Ltd
Current assignee: Shiseido Co Ltd
Priority date: 2006-01-25
Filing date: 2006-01-25
Publication date: 2007-08-09

Abstract

【課題】肌、毛髪、その他の対象物の表面状態を容易に測定することができる表面測定装置を、容易且つ廉価に製造可能とする。
【解決手段】対象物11の表面に接触させる接触体1と、この接触体1と対象物11の表面との接触によって生じる摩擦音を集音可能とする集音マイク2と、この集音マイク2によって集音した摩擦音を視覚的要素に変換し、摩擦音の大きさを視覚的に表現可能とする視覚化装置5とを備え、この視覚表現に基づいて対象物11表面状態を判断する。
【選択図】図１

Description

対象物の表面状態を測定するための表面状態測定装置及びその測定方法に関するものである。

従来より、特許文献１及び２に示す如く、肌や毛髪等の対象物の表面状態を測定するための測定装置が開発されている。そして、特許文献１に記載の測定装置は、人間の肌の表面を測定するものであって、測定アームの先端に設けた測定センサーと、増幅器と、コンピュータとを備えたものである。そして、上記測定センサーを肌の表面に接触させて、摩擦センサーと肌表面との間の摩擦力を測定する。そして、この摩擦力に基づく電気信号を増幅器を介してコンピュータに送信し、このコンピュータのモニターに摩擦力のグラフを表示することにより、肌の表面状態を把握することを目的としている。

また、特許文献２に記載の測定装置は、毛髪の表面状態を測定するものであって、棒状の装置本体の先端に、摩擦音センサー及び櫛歯を設けている。そして、毛髪の毛束に櫛歯を通すことにより、毛髪と櫛歯との間の摩擦音を発生させて、この摩擦音を上記摩擦音センサーにて集音する。そして、集音した摩擦音に基づく信号を視覚表示ユニットに送ることにより、摩擦音に基づく信号をグラフに表示して視覚化し、毛髪の表面状態を評価可能とすることを目的としている。
特開２０００−２７１０９４号公報特表２００４−５２７７３０号公報

しかしながら、特許文献１に記載の表面状態測定装置は、測定センサーを設けた測定アームの構造が複雑な上に、測定センサーとコンピュータとの間に増幅器を介在させなければならず、装置全体の構成が複雑なものとなっていた。そのため、製造に手間がかかるとともに製造コストが高くつくものとなっていた。また、特許文献２に記載の表面状態測定装置は、装置本体に櫛歯が設けられているため、肌の表面など、平坦な対象物の表面状態を測定することが困難となり、測定可能な対象物が極めて限られるものとなっていた。また、比較的小さい装置本体の内部にスイッチや回路基板などを設けなければならず、構成が複雑となるため製造に手間がかかるとともに、製造コストが高くつくものとなっていた。

そこで本発明は、上述の如き課題を解決しようとするものであって、肌、毛髪、その他の対象物の表面状態を容易に測定することができる表面測定装置を、容易且つ廉価に製造可能にしようとするものである。

上述の如き課題を解決するため、本願の第１発明は、対象物の表面に接触体を接触させて、対象物の表面と接触体との接触によって生じる摩擦音を集音し、この集音した摩擦音を視覚的要素に変換して表現し、この視覚表現に基づいて対象物の表面状態を判断するものである。

また、上記方法を実施した第２の発明は、対象物の表面に接触させる接触体と、この接触体と対象物の表面との接触によって生じる摩擦音を集音可能とする集音マイクと、この集音マイクによって集音した摩擦音を視覚的要素に変換し、摩擦音の大きさを視覚的に表現可能とする視覚化装置とを備え、この視覚表現に基づいて対象物の表面状態を判断するものである。

また、対象物は、肌又は毛髪であっても良い。

また、接触体は、対象物の表面に線接触又は点接触可能な形状としたものであっても良い。

また、接触体は、内部を空洞としたものであっても良い。

また、接触体は、軟弾性素材にて形成したものであっても良い。

また、接触体は、天然ゴムにて形成したものであっても良い。

また、接触体は、球形としたものであっても良い。

また、集音マイクは、接触体の内部に配置したものであっても良い。

また、視覚的要素は、各周波数における摩擦音の大きさを数値化したものであっても良い。

また、視覚化装置は、集音マイクからの信号を受信して、この信号を数値化する変換部と、この変換部において得られた数値を視覚的に表現する表示部とを備えたものであっても良い。

本発明は、上記の如く構成したものであって、接触体を対象物に接触させることによって発生する音を視覚化する簡易な構成により、人間の触感では判断しにくい肌や毛髪などの微細な表面状態についても視覚化して容易に測定可能なものとしている。また、本発明の方法を実施化するための装置も、接触体、集音マイク、及び視覚化装置という簡易な構成とすることができ、製造容易で廉価な製品を得ることができる。

まず、本発明の実施例１を図面に於いて説明すれば、（１）は接触体であって、天然ゴム製の球体にて形成している。また、図２に示す如く、この接触体(１)の内部を空洞とし、この内部に小型の集音マイク(２)を、接触体(１)の内壁に接触させて固定配置している。そして、上記の如く形成した接触体(１)の約半分を、円筒形の保持体(３)内に挿入している。

この保持体(３)は、内径を接触体(１)の外径とほぼ同一径としているため、保持体(３)に接触体(１)を挿入配置することにより、図２に示す如く、保持体(３)の開口部(８)において、保持体(３)の内周面と接触体(１)の外周面とが全周にわたって接触する。そして、この接触部を接続固定することにより、図１に示す如く、接触体(１)は保持体(３)の開口部(８)から一部突出した状態で固定配置される。そして、上記の如く構成した接触体(１)、集音マイク(２)、及び保持体(３)を装置本体(１３)としている。また、本実施例及び以下の実施例２では、装置本体(１３)の総重量を１００ｇに調整している。

また、図２に示す如く、接触体(１)の内部に配置された集音マイク(２)にはライン(４)が接続されており、このライン(４)を、接触体(１)及び保持体(３)の底壁(１０)を貫通して、視覚化装置(５)に接続している。そして、この視覚化装置(５)は、図１に示す如く、集音マイク(２)からの電気信号を受信して数値化する変換部(６)と、この変換部(６)において得られた数値を視覚的に表現する表示部(７)とを備えている。

即ち、上記変換部(６)は、集音マイク(２)で集音した摩擦音を数値に変換可能とするものであって、この変換部(６)で得られた数値は表示部(７)に送られる。そして、表示部(７)において数値が視覚化され、数字又はグラフとして表示される。そのため、接触体(１)、集音マイク(２)、及び視覚化装置(５)とを備えた簡易な構成により、対象物(１１)と接触体(１)との接触によって生じる摩擦音を容易に視覚化可能とすることができる。そして、測定者は視覚化装置(５)の表示部(７)を見ることによって、対象物(１１)と接触体(１)との間の摩擦音の大きさを、容易に把握することが可能となる。

上記の如く構成したものにおいて、対象物(１１)の表面状態の測定方法について以下に説明する。まず、本実施例１では対象物(１１)として研磨用フィルムを使用する。この研磨用フィルムは、ポリエステルフィルムの表面に、粒径を全て同一径とした酸化アルミニウムを、接着剤を介してコーティングしたものである。本実施例では、酸化アルミニウムの粒径を０．３μｍ、１μｍ、３μｍ、５μｍ、９μｍ、１２μｍ、３０μｍとした各サンプルを、対象物(１１)として用いた。

そして、図３に示す如く、対象物(１１)を水平かつ平坦な台(１２)の上に置き、装置本体(１３)を垂直方向に保った状態で、上記対象物(１１)の表面に接触体(１)を接触させる。そして、上記対象物(１１)の表面に装置本体(１３)の自重１００ｇをかけた状態で、２０ｃｍ／秒の速度で接触体(１)を水平方向に移動させる。この接触体(１)の移動により対象物(１１)と接触体(１)との間で摩擦音が発生するため、この摩擦音を接触体(１)内の集音マイク(２)が集音する。そして、集音マイク(２)からの信号が、ライン(４)を通じて視覚化装置(５)の変換部(６)に送信される。そして、上記信号は変換部(６)で数値化され、この数値が表示部(７)に於いて視覚可能に表示される。

ここで、表示部(７)には、各周波数毎の音の大きさが数値によって示されるため、本実施例では、他の周波数と比較して相対的に数値の大きい４０００Ｈｚの摩擦音の大きさを、対象物(１１)の測定値として採用した。そして、この測定値から、接触体(１)を何も接触させない状態で集音した環境音の大きさを引いた値を、測定結果として採用している。そして、このような摩擦音の測定を、各対象物(１１)につき５回ずつ行い、その平均値を各対象物(１１)の測定結果とした。

上記の如く測定した各対象物(１１)の測定結果を表１に示すとともに、その棒グラフを図４に示す。

表１及び図４に於いて、Ａ〜Ｇの対象物(１１)のうち、Ａの摩擦音が最も大きく、Ｂ〜Ｆの順で段階的に摩擦音が小さくなり、Ｇでは摩擦音が最も小さい値を示した。この結果より、摩擦音が大きいほど表面が粗く、小さいほど表面が滑らかであるということを確認することができた。そのため、本実施例の表面状態測定装置は、対象物(１１)Ａ〜Ｇの表面状態を、摩擦音のよって精密に測定することができることが明らかとなった。また、特別な訓練などを受けていない一般的な人間の触感では判別が困難な、数μｍの粒径の違いも判別可能であることが確認できた。以上より、簡易な構成によって、対象物(１１)の表面状態を容易且つ精密に測定することができる装置を得ることが可能となり、製造容易且つ廉価な製品を得ることができる。

次に、上記実施例１では、対象物(１１)として研磨用フィルムを用い、この研磨用フィルムの表面状態を測定したが、本発明の実施例２では、人間の肌の表面を対象物(１１)として測定した。本実施例２を詳細に説明すると、図５に示す如く、装置本体(１３)を水平に支持し、対象物(１１)である測定対象者の肌の測定部位に接触体(１)を接触させる。そして、この接触体(１)を対象物(１１)に押しつけることにより、対象物(１１)に約１００ｇの荷重をかけた状態で、２０ｃｍ／秒の速度で接触体(１)を対象物(１１)の表面に沿って移動させる。

これにより、接触体(１)と対象物(１１)との間に摩擦音が生じるため、この摩擦音の大きさを前記実施例１と同様に集音して測定する。その後、上記の如く測定した対象物(１１)の測定部位に化粧料を塗布し、化粧料塗布後の測定部位の摩擦音についても同様に測定した。尚、測定対象者は１０人とし、化粧料は内容成分の異なるＨ、Ｉ、Ｊを使用した。そして、上記測定によって得られた、化粧料塗布前の摩擦音の大きさから、化粧料塗布後の摩擦音の大きさを差し引き、これを表２に示す測定結果とする。尚、本実施例でも上記実施例１と同様に、４０００Ｈｚの周波数における摩擦音の大きさを測定値として採用している。

また、上記摩擦音の測定の他に、各測定対象者の化粧料塗布後の肌の表面状態について官能評価を行った。この官能評価は、５点：塗布によってなめらかになった、３点：塗布による変化が余り感じられなかった、１点：塗布により粗くなったという基準で、各測定対象者が上記点数をつけることによりそれぞれ評価した。この官能評価についても、Ｈ、Ｉ、Ｊについてそれぞれ１０人の測定対象者の評価の平均値を算出し、上記摩擦音の測定結果と同様に表２に示している。

そして、表２に示す如く、官能評価については、化粧料Ｈは4.8であって塗布によりなめらかになったという結果となった。また、化粧料Ｉは3.0で塗布による変化が余り感じられなかったという結果となった。また、化粧料Ｊは1.8で塗布により粗くなったという評価に近い結果となった。また、摩擦音の大きさの測定結果では、化粧料Ｈは10dBであり、化粧料塗布後の摩擦音の大きさは塗布前の大きさと比較して10dB減少する結果となった。

また、化粧料Ｉは0dBであり、化粧料塗布前と塗布後とでは摩擦音の大きさは変わらないという結果となった。また、化粧料Ｊは-10dBであり、化粧料塗布後の摩擦音の大きさは塗布前の大きさと比較して10dB増加する結果となった。以上より、摩擦音の大きさの測定結果と官能評価の結果との良好な相関関係を導くことができた。この結果から、本発明の表面測定装置によって、肌のなめらかさを容易且つ正確に測定することができることが確認できた。

また、本実施例及び前記実施例１では、接触体(１)の素材として天然ゴムを使用しているが、他の異なる実施例ではこれに限らず、シリコン樹脂、合成ゴム等の軟弾性素材を使用することも可能である。また、本実施例では人間の肌を、また前記実施例１では研磨用フィルムを対象物(１１)としているが、その他にも、毛髪、布、革、金属、ガラス等を対象物(１１)とし、それらの表面状態を測定することも可能である。

本発明の実施例１を示すフロー図。実施例１の装置本体の断面図。実施例１の測定状態を示す側面図。実施例１の測定により得られた摩擦音の大きさを示す棒グラフ。実施例２の測定状態を示す正面図。

符号の説明

１接触体
２集音マイク
３保持体
５視覚化装置
６変換部
７表示部
１１対象物

Claims

対象物の表面に接触体を接触させて、対象物の表面と接触体との接触によって生じる摩擦音を集音し、この集音した摩擦音を視覚的要素に変換して表現し、この視覚表現に基づいて対象物の表面状態を判断することを特徴とする表面状態測定方法。
対象物の表面に接触させる接触体と、この接触体と対象物の表面との接触によって生じる摩擦音を集音可能とする集音マイクと、この集音マイクによって集音した摩擦音を視覚的要素に変換し、摩擦音の大きさを視覚的に表現可能とする視覚化装置とを備え、この視覚表現に基づいて対象物の表面状態を判断することを特徴とする表面状態測定装置。
対象物は、肌又は毛髪であることを特徴とする請求項１の表面状態測定方法。
対象物は、肌又は毛髪であることを特徴とする請求項２の表面状態測定装置。
接触体は、対象物の表面に線接触又は点接触可能な形状としたことを特徴とする請求項１の表面状態測定方法。
接触体は、対象物の表面に線接触又は点接触可能な形状としたことを特徴とする請求項２の表面状態測定装置。
接触体は、内部を空洞としたことを特徴とする請求項１または５の表面状態測定方法。
接触体は、内部を空洞としたことを特徴とする請求項２または６の表面状態測定装置。
接触体は、軟弾性素材にて形成したことを特徴とする請求項１、５、または７の表面状態測定方法。
接触体は、軟弾性素材にて形成したことを特徴とする請求項２、６、または８の表面状態測定装置。
接触体は、天然ゴムにて形成したことを特徴とする請求項１、５、７、または９の表面状態測定方法。
接触体は、天然ゴムにて形成したことを特徴とする請求項２、６、８、または１０の表面状態測定装置。
接触体は、球形としたことを特徴とする請求項１、５、７、９、または１１の表面状態測定方法。
接触体は、球形としたことを特徴とする請求項２、６、８、１０、または１２の表面状態測定装置。
集音マイクは、接触体の内部に配置したことを特徴とする請求項１、５、７、９、１１または１３の表面状態測定方法。
集音マイクは、接触体の内部に配置したことを特徴とする請求項２、６、８、１０、１２、または１４の表面状態測定装置。
視覚的要素は、各周波数における摩擦音の大きさを数値化したものであることを特徴とする請求項１の表面状態測定方法。
視覚的要素は、各周波数における摩擦音の大きさを数値化したものであることを特徴とする請求項２の表面状態測定装置。
視覚化装置は、集音マイクからの信号を受信して、この信号を数値化する変換部と、この変換部において得られた数値を視覚的に表現する表示部とを備えたことを特徴とする請求項２、または１６の表面状態測定装置。