JP2010148685A

JP2010148685A - 肌観察装置

Info

Publication number: JP2010148685A
Application number: JP2008330484A
Authority: JP
Inventors: Hidetaka Osako; 迫秀隆大; Hideo Sato; 藤秀夫佐; Makoto Toyoda; 田誠豊
Original assignee: Moritex Corp
Current assignee: Moritex Corp
Priority date: 2008-12-25
Filing date: 2008-12-25
Publication date: 2010-07-08
Anticipated expiration: 2028-12-25
Also published as: JP5199059B2

Abstract

【課題】
肌用観察装置の照明光源として紫外ＬＥＤを用いた場合でも安全性が高く、また、紫外ＬＥＤの寿命が一定でも撮像不能に至るまでの期間を延ばして信頼性を向上させる。
【解決手段】
被観察物となる肌に当接させる遮光ヘッド（２）が膨出して形成され、遮光ヘッド（２）の膨出部に形成された肌当接面（４）に観察孔（５）が形成されると共に、その内側に、観察孔（５）を通じて被観察物の画像を取り込む撮像素子（１１）を備えた撮像光学系（１０）と、観察孔（５）に向かって紫外光を照射する紫外光源（２２）を備えた照明系（２０）が配されて成り、遮光ヘッド（２）の肌当接面（４）が肌に当接されたときに検出信号を出力する接触センサ（Ｓ）が配されると共に、接触センサ（Ｓ）の検出信号に基づき肌当接面（４）が当接されている間、紫外光源（２１）を点灯させる制御装置（７）を備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、紫外光が照射された肌の画像を撮像する肌観察装置に関する。

肌観察装置は、コスメティックサロン（化粧品店）などで顧客の肌に応じた最適なスキンケア製品を販売する販促ツールとして用いられている。
従来の肌観察装置は、一般に、先端に観察孔が形成されたドーム状の遮光ヘッドを備えており、この観察ヘッドを頬、こめかみ、眼の下など肌を観察しようとする任意の部位に当てることにより、顧客の肌の様子を拡大観察するものである。

この場合に、毛穴に詰まった老廃物を可視化するために、照明光として紫外線を照射することが行われており、紫外線の光源としては、小型、低消費電力で高輝度が得られることから紫外ＬＥＤ（発光ダイオード）が用いられている。
このＬＥＤは発光原理・特性が半導体レーザに似ているが、発振現象を用いない点や、拡散照明である点などで、半導体レーザに比して安全性が高いといえる。
特開２００５−６７２５号公報

しかしながら、ＬＥＤの高輝度化に伴い、目に対する刺激は必ずしも安全とは言えず、短波長になるほどエネルギーが高い。しかも、人の目は紫外線に感度がないのでエネルギーが高くても微弱な光に感じてしまい、直視していることに気がつかないこともある。
したがって、上述のような紫外ＬＥＤを使用する肌観察装置においては、眼の周囲を観察する場合もあり、その場合に、間違っても紫外光が直接目に入ることのないような安全性が求められる。

さらに、可視光ＬＥＤの寿命が一般に約５０００時間程度であるのに対し、紫外ＬＥＤは約５００時間程度と非常に短いため、その分、紫外ＬＥＤを使用した肌観察装置は紫外ＬＥＤの玉切れに起因して撮像不能に至るまでの期間が短く、コスメティックサロンなどで営業用に使用する装置としては信頼性に欠けるという問題があった。

そこで本発明は、肌用観察装置の照明光源として紫外ＬＥＤを用いた場合でも安全性が高く、また、紫外ＬＥＤの寿命が一定でも撮像不能に至るまでの期間を延ばして信頼性を向上させることを技術的課題としている。

この課題を解決するために、請求項１の発明は、被観察物となる肌に当接させる遮光ヘッドが膨出して形成され、前記遮光ヘッドの膨出部に形成された肌当接面に観察孔が形成されると共に、その内側に、観察孔を通じて被観察物の画像を取り込む撮像素子を備えた撮像光学系と、観察孔に向かって紫外光を照射する紫外光源を備えた照明系が配された肌観察装置において、前記遮光ヘッドの肌当接面には肌に当接されたときに検出信号を出力する接触センサが配され、前記接触センサの検出信号に基づき、肌当接面が肌に当接されていると判断されたときに紫外光源を点灯させ、肌当接面が肌から離れたと判断されたときに紫外光源を消灯させる制御装置を備えたことを特徴としている。
請求項２に記載の肌観察装置は、接触センサが観察孔の周囲複数個所に設けられており、全ての接触センサから検出信号が出力されている間、前記制御装置により紫外光源を点灯させるようになっている。
請求項３に記載の肌観察装置は、照明系が紫外光源と可視光源とを備え、点灯スイッチの操作により可視光源が点灯させる可視光点灯手段と、接触センサの検出信号が出力されたときに可視光源を消灯させて紫外光源を点灯させる可視−紫外切替手段と、紫外光源点灯後に接触センサの検出信号の出力が停止されたときに紫外光源を消灯させる紫外光源消灯手段を備えている。
請求項４に記載の肌観察装置は、紫外光源消灯手段により紫外光源が消灯されたときに、直前に映し出されていた画像を静止画像で出力し続ける静止画出力手段を備えている。
請求項５に記載の肌観察装置は、接触センサから出力される検出信号のノイズに起因する紫外光源の点滅を防止するチャタリング防止手段を備えている。

請求項１の発明によれば、遮光ヘッドの肌当接面が肌から離れて観察孔内を目視可能な状況では紫外光源が点灯されず、肌当接面に配された接触センサが肌に当接されている間、紫外光源が点灯する。
接触センサが肌に当接されることにより、観察孔は肌で塞がれることになるので、遮光ヘッド内で点灯された紫外光源の光が外部に漏洩することがなく、安全性が向上する。
また、撮像光学系は観察孔を肌に当接したときにピントが合うように設計されているので、そのときに紫外光源が点灯すれば照明としては十分であり、点灯時間が無駄に延びることがない。したがって、観察を一回行うごとに点灯される紫外ＬＥＤの点灯時間が短縮され、玉切れに起因して撮像不能に至るまでの期間を延ばすことができる。

請求項２に記載の肌観察装置によれば、観察孔の周囲複数個所に設けられた全ての接触センサから検出信号が出力されなければ紫外光源が点灯されないので、より安全性が高くなっている。

請求項３に記載の肌観察装置によれば、紫外光源と可視光源とを備えており、点灯スイッチを操作することにより可視光源が点灯されているので、観察孔が肌から離れているときに可視光が照射されることとなり、その照射スポットを観察部位に当てることにより、観察部位に位置合わせすることが容易となる。
次いで、接触センサの検出信号が出力されたときに可視光源が消灯されて紫外光源が点灯され、その時点では観察孔は肌に塞がれているので、紫外光が漏洩することがない。
さらに、紫外光源点灯後に接触センサが肌から離れて検出信号の出力が停止されると紫外光源が消灯されるので安全性が高い。
なお、このとき、同時に可視光源を点灯させれば、画像が見えなくなることがない。

請求項４に記載の肌観察装置によれば、紫外光源点灯後に接触センサの検出信号の出力が停止されて紫外光源が消灯されたときに、直前に映し出していた画像が静止画像で表示されるので、観察途中で肌当接面が瞬間的に肌から離れて紫外光源が消灯されても連続的に観察を続けることができる。

さらに、請求項５に記載の肌観察装置によれば、接触センサから出力される検出信号にノイズが含まれていてもこれによって紫外光源が点滅することがないので画像が乱れず、ストレスなく観察することができる。

本例の肌観察装置は、肌用観察装置の照明光源として紫外ＬＥＤを用いた場合でも安全性が高く、また、紫外ＬＥＤの寿命が一定でも撮像不能に至るまでの期間を延ばして信頼性を向上させるという目的を達成するために、被観察物となる肌に当接させる遮光ヘッドが膨出して形成され、前記遮光ヘッドの膨出部に形成された肌当接面に観察孔が形成されると共に、その内側に、観察孔を通じて被観察物の画像を取り込む撮像素子を備えた撮像光学系と、観察孔に向かって紫外光を照射する紫外光源を備えた照明系が配されて成り、遮光ヘッドの肌当接面に、肌が当接されたときに検出信号を出力する接触センサが配されると共に、前記接触センサから検出信号が出力されている間、紫外光源を点灯させる制御装置を備えた。

以下本発明を図面に示す実施例に基づいて具体的に説明する。
図１は本発明に係る肌観察装置の一例を示す概略構成図、図２はそのブロック図、図３は照明系の制御手順を示すフローチャート、図４は撮像処理の制御手順を示すフローチャートである。

図１に示す肌観察装置１は、被観察物となる肌に当接させる遮光ヘッド２が装置本体３から膨出して形成され、遮光ヘッド２の膨出部に形成された肌当接面４に観察孔５が形成されると共に、観察孔５を通じて被観察物の画像を取り込む撮像素子１１を備えた撮像光学系１０と、観察孔５に向かって照明光を照射する照明系２０が配されている。
撮像光学系１０は、観察孔５から撮像素子１１に至る撮像光軸Ｘ上に結像レンズ１２が配され、前記撮像素子１１としてＣＣＤ又はＣ−ＭＯＳなどの固体撮像素子が配されている。
照明系２０は、白色光（可視光）を照射する白色ＬＥＤなどの可視光源２１と、紫外光を照射する紫外ＬＥＤなどの紫外光源２２が、撮像光軸Ｘの周囲に環状に配されている。

遮光ヘッド２の肌当接面４は平面状に形成され、その肌当接面４に観察孔５が穿設されており、これにより、観察孔５の周囲の環状平面部分が肌当接面４となっている。
そして、この肌当接面４に、肌が当接されたときに検出信号を出力する接触センサＳが所要数配されている。
本例では、観察孔５が方形に形成され、肌当接面４も方形環状に形成されており、その四隅に接触センサＳ…が配されている。
接触センサＳは、二個一対の接触子６ａ，６ｂを肌当接面４上に近接して形成し、これに肌が触れたときに接触子６ａ，６ｂ間で生ずる電気抵抗や静電容量などの変化に基づいて肌が触れたことを検知して検出信号を出力するようになされており、これにより肌が当接されている間、後述する制御装置７により紫外光源２２が点灯される。

装置本体３にはマイクロプロセッサからなる制御装置７が内蔵されている。
図２のブロック図に示すように、その入力ポートには、撮像素子１１がカメラコントロールユニット３１を介して接続され、接触センサＳ…が、接触感知回路３２及びオフディレイタイマ３３を介して接続され、さらに可視光点灯信号と紫外光点灯信号を択一的に出力する光源選択スイッチ３４と撮像ボタン３８が接続されている。
また、出力ポートには、可視光源２１が白色ＬＥＤ点灯回路３５を介して接続され、紫外光源２２が紫外ＬＥＤ点灯回路３６を介して接続され、さらに液晶ディスプレイ３７が接続されている。

カメラコントロールユニット３１は、撮像素子１１の出力信号に基づいて画像を生成し、制御装置７に対して画像信号を出力する。
接触感知回路３２は、各接触センサＳから出力された検出信号に基づき、全ての接触センサＳ…から検出信号が出力されたときに肌当接面４が肌に当接されていると判断して接触信号を出力する。
オフディレイタイマ３３は、個々の接触センサＳから出力される検出信号に含まれるノイズに起因する紫外光源２２の点滅を防止するチャタリング防止手段として設けられている。
すなわち、一つの接触センサＳから出力される検出信号にノイズが含まれると、接触センサＳが肌に接触しているにもかかわらずそのノイズ周期に応じて検出信号の信号強度が低下し、これに応じて、接触感知回路３２から出力される接触信号が瞬間的に途切れて紫外光源２２が点滅してしまう。そこで、これを防止するために、例えば、オフディレイタイマ３３の遅れ時間を０.０５秒に設定しておけば、接触信号が０.０５秒程度途切れても継続して紫外光源２２が点滅されることがない。
光源選択スイッチ３４は、可視光点灯信号と紫外光点灯信号を択一的に出力し、これによって、可視光源２１及び紫外光源２２の点灯動作をコントロールする。

図３は制御装置７における照明系２０の制御手順を示す説明図である。
メインスイッチ（図示せず）をオンすると処理が実行開始され、ステップＳＴＰ１で全ての光源が消灯されていることを確認した上で、ステップＳＴＰ２で光源選択スイッチ３４によりいずれの光源が選択されているかを判断する。
可視光が選択されていれば、ステップＳＴＰ３で可視光源２１を点灯し、ステップＳＴＰ４で光源選択スイッチ３４が再度確認され、可視光に維持されていればステップＳＴＰ５に移行し、紫外光に切り換えられたときはステップＳＴＰ８に移行する。
ステップＳＴＰ５では、メインスイッチがオン状態に維持されていればステップＳＴＰ４に戻り、オフされればステップＳＴＰ６で可視光源２１を消灯して処理を終了する。

一方、ステップＳＴＰ２で紫外光が選択されたときは、ステップＳＴＰ７でまず可視光源２１を点灯し、ステップＳＴＰ８で接触感知回路３２から接触信号が出力されるまで待機し、接触信号が出力された時点でステップＳＴＰ９で可視光源２１を消灯し紫外光源２２を点灯する。
その後、ステップＳＴＰ１０で接触感知回路３２からの接触信号が途切れたかが判断され、途切れたときはステップＳＴＰ１１で紫外光源２２を消灯し可視光源２１を点灯し、ステップＳＴＰ８に移行する。また、接触信号が継続出力されているときはステップＳＴＰ１２で光源選択スイッチ３４が再度確認され、紫外光に維持されていればステップＳＴＰ１４に移行し、可視光に切り換えられたときはステップＳＴＰ１３に移行して紫外光源２２を消灯し可視光源２１を点灯し、ステップＳＴＰ４に移行する。
ステップＳＴＰ１４では、メインスイッチがオン状態に維持されていればステップＳＴＰ１０に戻り、オフされればステップＳＴＰ１５で紫外光源２２を消灯して処理を終了する。

ここで、ステップＳＴＰ７の処理が点灯スイッチである光源選択スイッチ３４の操作により可視光源を点灯させる可視光点灯手段であり、ステップＳＴＰ９の処理が接触センサＳの検出信号に基づき肌当接面に肌が当接されたと判断されたときに可視光源を消灯させて紫外光源を点灯させる可視−紫外切替手段であり、ステップＳＴＰ１１の処理が紫外光源点灯後に接触センサＳの検出信号に基づき肌当接面から肌が離れたと判断されたときに紫外光源を消灯させる紫外光源消灯手段である。

図４は制御装置７における撮像処理の制御手順を示す説明図である。
メインスイッチ（図示せず）をオンすると処理が実行開始され、ステップＳＴＰ２１で撮像素子１１がオンされ、ステップＳＴＰ２２でそのビデオ画像を液晶ディスプレイに出力し、ステップＳＴＰ２３に移行する。
ステップＳＴＰ２３では、光源選択スイッチ３４によりいずれの光源が選択されているかが判断され、可視光が選択されている場合はステップＳＴＰ２４に移行し、紫外光が選択されている場合はステップＳＴＰ２８に移行する。

ステップＳＴＰ２４では、撮像ボタン３８が押されたときにステップＳＴＰ２５に移行してその時点で撮像されている画像をメモリに取り込んだ後、ステップＳＴＰ２６に移行してメインスイッチがオフされていれば、ステップＳＴＰ２７で撮像素子１１をオフして処理を終了する。
ステップＳＴＰ２４で撮像ボタン３８が押されなかったとき、ステップＳＴＰ２６でメインスイッチがオン状態にあったときは、ステップＳＴＰ２３に戻る。

ステップＳＴＰ２３で紫外光が選択された場合はステップＳＴＰ２８に移行し、接触感知回路３２から出力される接触信号が途切れていないか否か、すなわち、肌当接面１１が肌から離れていないか否かが判断される。
離れていないと判断されればステップＳＴＰ２４に移行し可視光と同様に撮像撮像を行うことができる。
離れたと判断されたときは、ステップＳＴＰ２９に移行してその直前に撮像していた画像を静止画として出力し、ステップＳＴＰ３０で接触感知回路３２から接触信号が出力された否か、すなわち、肌当接面１１が肌に当接されたか否かが判断される。
当接された場合はステップＳＴＰ２２に戻り、当接されていない場合はステップＳＴＰ３１に移行してメインスイッチがオフされていればステップＳＴＰ２７に移行して処理を終了する。
また、メインスイッチがオン状態にあれば、ステップＳＴＰ３２に移行して所定時間経過するまで待機し、所定時間経過した時点でステップＳＴＰ２７に移行して撮像素子１１をオフして処理を終了する。

ここで、ステップＳＴＰ２９の処理が、紫外光源が消灯されたときに、直前に映し出されていた画像を静止画像で出力し続ける静止画出力手段である。

以上が本発明の一構成例であって、次にその作用について説明する。
紫外線により肌を観察する場合、メインスイッチをオンして、光源選択スイッチ３４で紫外光を選択する（ステップＳＴＰ２）と、まず、可視光源が点灯される（ステップＳＴＰ７）と同時に、撮像素子１１がオンされ（ステップＳＴＰ２１）て、観察可能な状態となる。
次いで、遮光ヘッド２の肌当接面４を肌に当接させて全ての接触センサＳ…から検出信号が出力されると、接触感知回路３４から接触信号が出力され、可視光源２１が消灯されて紫外光源２２が点灯する（ステップＳＴＰ９）。
これにより、紫外光が観察孔５を通して肌に照射され、その画像が撮像素子１１により取り込まれ液晶ディスプレイに映し出される、必要に応じて撮像ボタン３８を押すことにより画像を記録する（ステップＳＴＰ２４，２５）。
このとき、肌当接面４は肌に密着されているので、観察孔５は肌により塞がれているから、紫外光源２２から照射された紫外光が外部に漏洩することがない。

この間、接触感知回路３２から出力されていた接触信号が途切れると紫外光源２２が消灯される（ステップＳＴＰ１１）。したがって、肌観察装置１を肌上で移動させているときに肌当接面４が肌から離れてしまうようなことがあっても、その隙間から紫外光が外部に漏洩することがない。
また、このとき、直前に映し出されていた画像が静止画として液晶ディスプレイ３７に出力される（ステップＳＴＰ２９）ので、紫外光源２２が消灯されても連続的に観察を続けることができる。
そして、所定時間内に肌当接面４を正しく肌に当接させることにより、接触感知回路３２から接触信号が出力されれば、再び、撮像素子１１により観察孔５を通して画像を取り込むことができ、そのビデオ画像が液晶ディスプレイ３７に表示される（ステップＳＴＰ３０、２２）。

可視光で観察する場合は、メインスイッチをオンして光源選択スイッチ３４で可視光を選択する（ステップＳＴＰ２）と、可視光源が点灯される（ステップＳＴＰ３）と同時に、撮像素子１１がオンされ（ステップＳＴＰ２１）て、観察可能な状態となる。
次いで、遮光ヘッド２の肌当接面４を肌に当接させ、観察孔５を任意の観察部位に合わせれば、可視光が観察孔５を通して肌に照射され、その画像が撮像素子１１により取り込まれ液晶ディスプレイに映し出され、必要に応じて撮像ボタン３８を押すことにより画像が記録される（ステップＳＴＰ２４，２５）。

なお、上述の説明では、肌当接面４が肌から離れたと判断されたときに、撮像処理においてステップＳＴＰ２９により直前に撮像された画像を静止画として出力させる場合について説明したが、本例のように、照明系２０において紫外光源２１を消灯させて可視光源２２を点灯させる（ステップＳＴＰ１１）ようになっていれば、静止画像を出力させることなく、撮像素子１１で取り込まれる可視光画像をビデオ出力させ続けることもできる。この場合、図４の破線で囲んだ処理（ステップＳＴＰ２３、２８〜３２）を行う必要がない。
また、照明系２０として可視光源２１と紫外光源２２を並設した肌観察装置１について説明したが、紫外光源しかない紫外光観察専用の肌観察装置に適用しうることはもちろんである。

以上述べたように、本発明は、照明光として紫外光を照射して肌を観察する肌観察装置の用途に適用することができる。

本発明に係る肌観察装置の一例を示す概略構成図。そのブロック図。照明系の制御手順を示すフローチャート。撮像処理の制御手順を示すフローチャート。

符号の説明

１肌観察装置
２遮光ヘッド
３装置本体
４肌当接面
５観察孔
Ｓ接触センサ
６ａ接触子
６ｂ接触子
７制御装置
１０撮像光学系
１１撮像素子
１２結像レンズ
Ｘ撮像光軸
２０照明系
２１可視光源
２２紫外光源

Claims

被観察物となる肌に当接させる遮光ヘッドが膨出して形成され、前記遮光ヘッドの膨出部に形成された肌当接面に観察孔が形成されると共に、その内側に、観察孔を通じて被観察物の画像を取り込む撮像素子を備えた撮像光学系と、観察孔に向かって紫外光を照射する紫外光源を備えた照明系が配された肌観察装置において、
前記遮光ヘッドの肌当接面には肌に当接されたときに検出信号を出力する接触センサが配され、前記接触センサの検出信号に基づき、肌当接面が肌に当接されていると判断されたときに紫外光源を点灯させ、肌当接面が肌から離れたと判断されたときに紫外光源を消灯させる制御装置を備えたことを特徴とする肌観察装置。
前記接触センサが観察孔の周囲複数個所に設けられており、全ての接触センサから検出信号が出力されている間、紫外光源を点灯させる請求項１記載の肌観察装置。
前記照明系が紫外光源と可視光源とを備え、点灯スイッチの操作により可視光源を点灯させる可視光点灯手段と、前記接触センサの検出信号に基づき肌当接面が肌に当接されたと判断されたときに可視光源を消灯させて紫外光源を点灯させる可視−紫外切替手段と、紫外光源点灯後に前記接触センサの検出信号に基づき肌当接面が肌から離れたと判断されたときに紫外光源を消灯させる紫外光源消灯手段を備えた請求項１又は２記載の肌観察装置。
前記紫外光源消灯手段により紫外光源が消灯されたときに、直前に映し出されていた画像を静止画像で出力し続ける静止画出力手段を備えた請求項３記載の肌観察装置。
前記接触センサから出力される検出信号のノイズに起因する紫外光源の点滅を防止するチャタリング防止手段を備えた請求項１〜４いずれか記載の肌観察装置。