JP2015188665A - System, method, and apparatus for measuring optical characteristics of coating material, and laminate structure - Google Patents
System, method, and apparatus for measuring optical characteristics of coating material, and laminate structure Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015188665A JP2015188665A JP2014069560A JP2014069560A JP2015188665A JP 2015188665 A JP2015188665 A JP 2015188665A JP 2014069560 A JP2014069560 A JP 2014069560A JP 2014069560 A JP2014069560 A JP 2014069560A JP 2015188665 A JP2015188665 A JP 2015188665A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- light
- laminated structure
- transparent substrate
- coating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 98
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 97
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 90
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 83
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 168
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims abstract description 119
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 97
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 37
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 17
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 11
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 claims description 10
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 claims description 9
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 abstract description 43
- 239000010408 film Substances 0.000 description 6
- 239000000976 ink Substances 0.000 description 6
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 description 2
- 239000006210 lotion Substances 0.000 description 2
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 2
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 2
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 2
- 206010014970 Ephelides Diseases 0.000 description 1
- 208000003351 Melanosis Diseases 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004820 Pressure-sensitive adhesive Substances 0.000 description 1
- 240000002871 Tectona grandis Species 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 239000006071 cream Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- -1 foundation Substances 0.000 description 1
- 230000002895 hyperchromatic effect Effects 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 1
- 230000000475 sunscreen effect Effects 0.000 description 1
- 239000000516 sunscreening agent Substances 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 1
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
本発明は、塗布材料の光学特性の測定システム、測定方法、測定装置、および積層構造体に係り、詳しくは、人肌(皮膚)や化粧品などの散乱物質を含む多層構造体の光学特性、すなわち皮膚等の基層上の化粧品等の塗布材料と基層との光学特性を分離して測定する塗布材料の光学特性の測定システム、測定方法、測定装置、および塗布材料の光学特性の測定に用いられる積層構造体に関する。 The present invention relates to a measurement system, a measurement method, a measurement apparatus, and a laminated structure of an optical property of a coating material, and more specifically, the optical property of a multilayer structure including scattering materials such as human skin (skin) and cosmetics, that is, Measuring system, measuring method, measuring device for optical properties of coating material for measuring optical properties of coating material such as cosmetics on base layer such as skin and base layer and measuring them, and lamination used for measuring optical properties of coating material Concerning the structure.
従来より、人肌にファンデーション等の化粧を施して所望の肌を得るために、所定の撮像光学系を用いて、人肌等の透明度を測定したり、皮膚の表面状態を観察することが行われている(特許文献1および2参照)。
また、ファンデーション等の化粧品が塗布された人肌を所定の撮像光学系を用いて測定し、人肌に塗布された化粧品等の塗布材料の光線透過率や反射光分布やその強度等を測定することにより、化粧品等を評価することが行われている(特許文献3および非特許文献1参照)。
Conventionally, in order to obtain a desired skin by applying makeup such as foundation to human skin, it has been performed to measure the transparency of human skin or observe the surface condition of the skin using a predetermined imaging optical system. (See
In addition, the human skin to which cosmetics such as foundation are applied is measured using a predetermined imaging optical system, and the light transmittance, reflected light distribution, intensity, etc. of the application material such as cosmetics applied to the human skin are measured. Therefore, cosmetics and the like are evaluated (see Patent Document 3 and Non-Patent Document 1).
特許文献1には、測定対象となる皮膚の表面に対して斜めにスリット光をスリットを通して照射して、スリットに隣接する遮蔽板によって皮膚の表面からの反射光を遮蔽する一方、遮蔽板に隣接する開口を通して、皮膚の内部で拡散し、スリット光の照射位置とは異なる位置から放射される拡散光をCCDやラインセンサ等の撮像素子で受光し、受光された拡散光の輝度分布から皮膚の透明度指標を算出する透明度測定装置が開示されている。
また、特許文献2には、観察対象となる皮膚の表面に対して、S偏光とP偏光とをそれぞれ入射させ、S偏光を入射させた場合の反射光のS偏光成分とP偏光成分、及びP偏光を入射させた場合の反射光のS偏光成分とP偏光成分とをそれぞれ受光し、それらの受光強度に基づいて、皮膚に自然光を入射させた場合の表面反射光成分や内部反射光成分を独立的に求め、表面反射光画像や内部反射光画像を得、表面反射光画像から小じわや毛穴等の状態を、内部反射光画像からしみやそばかす等の色むらを解析し、評価する皮膚表面観察方法および装置が開示されている。
In
また、特許文献3には、人肌等の基体に塗布されたファンデーションなどの化粧品等の塗布材料に対して、紫外波長域等の所定波長帯域を含む連続光を照射し、塗布材料からの反射光を集光して受光し、受光して得られた反射光データから、所定波長帯域における反射率の変化率(反射率1次微分値)を演算し、所定の関係式から塗布材料の所定波長帯域における透過率を演算する塗布材料の光線透過率の測定方法、および装置が開示されている。
また、非特許文献1には、人の素肌およびファンデーションなどの化粧品等が塗布された化粧肌に対し、16バンドパスフィルタを通して16バンドのピンホール光を所定の時間間隔でそれぞれ照射し、CCD等の撮像素子で、マルチバンド反射光パターン画像を撮像し、得られた反射光パターン画像を解析して化粧品の光学特性を推定することが開示されている。
Further, in Patent Document 3, continuous light including a predetermined wavelength band such as an ultraviolet wavelength region is applied to a coating material such as a foundation applied to a substrate such as human skin, and reflection from the coating material is performed. From the reflected light data obtained by collecting and receiving the light, the reflectance change rate (reflectance first-order differential value) in a predetermined wavelength band is calculated, and a predetermined coating material is determined from a predetermined relational expression. A method and an apparatus for measuring the light transmittance of a coating material for calculating the transmittance in a wavelength band are disclosed.
In
ところで、特許文献1に開示の技術は、人の素肌(皮膚)を測定対象として透明度を評価するものであるので、この技術では、肌等に塗布されたファンデーションなどの化粧品等の塗布材料を適切に評価することができないし、人肌および塗布材料の光学特性を分離して得ることができないという問題があった。
また、特許文献2に開示の技術は、人の素肌(皮膚)を観察対象とし、皮膚表面の状態を解析し、評価するものであるので、この技術では、肌等に塗布されたファンデーションなどの化粧品等の塗布材料を適切に評価することができないし、人肌および塗布材料の光学特性を分離して得ることができないという問題があった。もし、仮に、この技術を肌等に塗布された化粧品等の塗布材料に適用したとしても、この技術は、2枚の偏光板を使用してP偏光とS偏光とを上手く組み合わせて観察するものであるので、この技術では、化粧品等の塗布材料の成分に偏光を解消する成分が含まれている場合には、塗布材料の表面状態の観察自体ができないという問題があった。
By the way, since the technique disclosed in
In addition, since the technique disclosed in
また、特許文献3に開示の技術は、人肌等の基体に塗布されたファンデーションなどの化粧品等の塗布材料の紫外線等の所定波長帯域の光線透過率を、塗布材料からの反射光データから所定の関係式を用いた演算で求めるものであるので、この技術では、肌等に塗布された化粧品等の塗布材料を適切に評価することができないし、人肌および塗布材料の光学特性を分離して得ることができないという問題があった。
また、非特許文献1に開示の技術は、マルチバンド反射光パターン画像を解析して化粧品の光学特性を推定するものであるが、この技術では、肌等に塗布された化粧品等の塗布材料を適切に評価することができないし、人肌および塗布材料の光学特性を分離して得ることができないという問題があった。
このため、以上の従来技術では、化粧品を塗布した肌の光反射に対し、仕上がりに非常に重要な項目である化粧品層と肌層の各層における反射を簡易に分離し、それぞれの光反射を評価することが難しいという問題があった。そのため、化粧品等の製品性能目標値を定量的に定め、開発することが非常に困難であるという問題があった。
In addition, the technique disclosed in Patent Document 3 determines the light transmittance of a predetermined wavelength band such as ultraviolet rays of a coating material such as a cosmetic applied to a substrate such as human skin from the reflected light data from the coating material. Therefore, this technology cannot properly evaluate the coating materials such as cosmetics applied to the skin, etc., and separates the human skin and the optical properties of the coating materials. There was a problem that could not be obtained.
The technique disclosed in Non-Patent
For this reason, with the above conventional technology, the reflection of each layer of the cosmetic layer and the skin layer, which is a very important item for finishing, is easily separated from the light reflection of the skin to which cosmetics are applied, and each light reflection is evaluated. There was a problem that it was difficult to do. For this reason, there has been a problem that it is very difficult to quantitatively determine and develop product performance target values for cosmetics and the like.
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消し、皮膚等の基層上の化粧品等の塗布材料と基層との光学特性を分離して測定することができる塗布材料の光学特性の測定システム、測定方法、測定装置、および積層構造体を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、上記目的に加え、例えば、人肌(皮膚)や化粧品、紙上にインクで印字された印刷物、塗装膜などの散乱層を含む積層構造体などの散乱物質を含む多層構造体の光学特性をそれぞれ分離して測定することができ、それによって、基礎化粧品やメイクアップ化粧品等の化粧品やスキンケア用品、印刷物のインク、および積層構造体の塗装膜等の解析、研究、開発を支援することができる塗布材料の光学特性の測定システム、測定方法、測定装置、および塗布材料の光学特性の測定に用いられる積層構造体を提供することにある。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and to measure the optical characteristics of the coating material capable of separately measuring the optical characteristics of the coating material such as cosmetics on the base layer such as skin and the base layer. It is in providing a measuring method, a measuring apparatus, and a laminated structure.
In addition to the above object, another object of the present invention is, for example, a scattering material such as human skin (skin), cosmetics, printed matter printed with ink on paper, and a laminated structure including a scattering layer such as a coating film. The optical properties of the multilayer structure can be measured separately, thereby analyzing and researching cosmetics such as basic cosmetics and makeup cosmetics, skin care products, ink for printed materials, and coating films for laminated structures. An object of the present invention is to provide a measurement system, a measurement method, a measurement apparatus, and a laminated structure used for measurement of optical characteristics of a coating material, which can support development.
上記目的を達成するために、本発明の第1の態様の測定システムは、基層上に塗布された塗布材料の光学的特性の測定システムであって、一方の面に塗布材料が塗布された塗布層を形成するための粘着層を備え、他方の面に基層が密着される透明基板と、透明基板の他方の面に基層が密着されて形成された、塗布層、透明基板、及び基層の3層構造の第1積層構造体に向けて照射光を出射する光照射部と、光照射部から出射される照射光を絞り、絞られた光を第1積層構造体の一部に照射するための光学系と、絞られた光が第1積層構造体に入射される入射方向に対して傾斜させて配置され、入射方向に対して傾斜した方向から、第1積層構造体の塗布層で反射した光の分布と、塗布層及び透明基板を透過し第1積層構造体の基層で反射した光の分布とを分離して第1画像として撮影する撮影部と、を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a measurement system according to a first aspect of the present invention is a system for measuring optical properties of a coating material applied on a base layer, wherein the coating material is applied on one surface. A transparent substrate having an adhesive layer for forming a layer and having a base layer in close contact with the other surface, and a coating layer, a transparent substrate, and a base layer formed with the base layer in close contact with the other surface of the transparent substrate In order to irradiate a part of the first laminated structure with a light irradiating unit that emits irradiation light toward the first laminated structure having a layered structure, and an irradiation light emitted from the light irradiating unit. The optical system and the narrowed light are arranged so as to be inclined with respect to the incident direction in which the light is incident on the first laminated structure, and are reflected by the coating layer of the first laminated structure from the direction inclined with respect to the incident direction. Light distribution, reflected through the coating layer and the transparent substrate and reflected by the base layer of the first laminated structure A photographing unit for distribution and photographed as the first image are separated, and having a.
また、上記目的を達成するために、本発明の第2の態様の測定装置は、基層上に塗布された塗布材料の光学的特性の測定装置であって、透明基板の一方の面の粘着層に塗布材料が塗布され、他方の面に基層が密着されて形成された、塗布層、透明基板、及び基層の3層構造の第1積層構造体、並びに透明基板の一方の面に塗布材料が塗布されて形成された、塗布層、及び透明基板の2層構造の第2積層構造体をそれぞれ固定する固定部と、固定部に固定された第1積層構造体及び第2積層構造体に向けて照射光を出射する光照射部と、光照射部から出射される照射光を絞り、絞られた光を第1積層構造体及び第2積層構造体の一部にそれぞれ照射するための光学系と、絞られた光が固定部に固定された第1積層構造体に入射される入射方向に対して傾斜させて配置され、入射方向に対して傾斜した方向から、第1積層構造体の塗布層で反射した光の分布と、塗布層及び透明基板を透過し第1積層構造体の基層で反射した光の分布とを分離して第1画像として撮影し、固定部に固定された第2積層構造体の塗布層で反射した光の分布を第2画像として撮影する撮影部と、撮影部で撮影された第1画像、及び第2画像から、塗布層及び透明基板を透過し、第1積層構造体の基層で反射した光の分布を求め、塗布層、及び基層の光学特性を分離して評価する評価部と、を有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the measuring apparatus according to the second aspect of the present invention is an apparatus for measuring the optical characteristics of a coating material applied on a base layer, and is an adhesive layer on one surface of a transparent substrate. The coating material is applied to the other surface, and the base layer is adhered to the other surface. The coating layer, the transparent substrate, the first laminated structure having the three-layer structure of the base layer, and the coating material on one surface of the transparent substrate. A fixed portion for fixing a second laminated structure having a two-layer structure of a coating layer and a transparent substrate formed by coating, and toward the first laminated structure and the second laminated structure fixed to the fixed portion. A light irradiating unit that emits irradiation light, and an optical system for squeezing the irradiation light emitted from the light irradiating unit and irradiating the narrowed light to a part of the first laminated structure and the second laminated structure, respectively In the incident direction in which the narrowed light is incident on the first laminated structure fixed to the fixing portion In the direction inclined with respect to the incident direction, the distribution of light reflected by the coating layer of the first laminated structure and the base layer of the first laminated structure that passes through the coating layer and the transparent substrate are transmitted. A photographing unit that separates the reflected light distribution and photographs the first image, and photographs the light distribution reflected by the coating layer of the second laminated structure fixed to the fixing unit as the second image, and a photographing unit From the first image and the second image taken in
上記第1および第2の態様において、光照射部は、さらに、透明基板の一方の面に塗布材料が塗布されて形成された、塗布層、及び透明基板の2層構造の第2積層構造体の一部に絞られた光を照射するものであり、撮影部は、さらに、第2積層構造体の塗布層で反射した光の分布を第2画像として撮影するものであり、さらに、撮影部で撮影された第1画像、及び第2画像から、塗布層及び透明基板を透過し、第1積層構造体の基層で反射した光の分布を求め、塗布層、及び基層の光学特性を分離して評価する評価部とを有することが好ましい。
また、さらに、撮影部と第1積層構造体とが傾斜して配置されるように第1積層構造体を固定する固定部を有することが好ましい。
In the first and second aspects, the light irradiating unit is further formed by applying a coating material on one surface of the transparent substrate, and a second laminated structure having a two-layer structure of the coating layer and the transparent substrate. The image capturing unit further captures the distribution of light reflected by the coating layer of the second laminated structure as a second image, and further includes an image capturing unit. From the first image and the second image taken in
Furthermore, it is preferable to have a fixing portion for fixing the first laminated structure so that the photographing unit and the first laminated structure are arranged to be inclined.
また、上記目的を達成するために、本発明の第3の態様の測定方法は、基層上に塗布された塗布材料の光学的特性の測定方法であって、透明基板の一方の面の粘着層上に塗布材料を塗布して塗布層を形成し、他方の面に基層を密着して、塗布層、透明基板、及び基層の3層構造の第1積層構造体を形成し、形成された第1積層構造体の一部に絞られた光を照射し、絞られた光が第1積層構造体に入射される入射方向に対して傾斜した方向から、第1積層構造体の塗布層で反射した光の分布と、塗布層及び透明基板を透過し、第1積層構造体の基層で反射した光の分布とを分離して第1画像として撮影することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a measurement method according to the third aspect of the present invention is a method for measuring optical characteristics of a coating material applied on a base layer, and is an adhesive layer on one surface of a transparent substrate. A coating material is applied on top to form a coating layer, and a base layer is adhered to the other surface to form a first laminated structure having a three-layer structure of the coating layer, the transparent substrate, and the base layer. A part of the one laminated structure is irradiated with the narrowed light, and the narrowed light is reflected by the coating layer of the first laminated structure from a direction inclined with respect to the incident direction in which the narrowed light is incident on the first laminated structure. The distribution of the light and the distribution of the light transmitted through the coating layer and the transparent substrate and reflected by the base layer of the first laminated structure are separated and photographed as a first image.
上記第3の態様において、さらに、透明基板の粘着層上に塗布材料を塗布して塗布層を形成して、塗布層、及び透明基板の2層構造の第2積層構造体を形成し、形成された第2積層構造体の一部に絞られた光を照射し、第2積層構造体の塗布層で反射した光の分布を第2画像として撮影し、撮影された第1画像、及び第2画像から、塗布層及び透明基板を透過し、第1積層構造体の基層で反射した光の分布を求め、塗布層、及び基層の光学特性を分離して評価することが好ましい。 In the third aspect, a coating material is further coated on the adhesive layer of the transparent substrate to form a coating layer, and a second laminated structure having a two-layer structure of the coating layer and the transparent substrate is formed and formed. The focused light is irradiated to a part of the second laminated structure, the distribution of the light reflected by the coating layer of the second laminated structure is photographed as a second image, the photographed first image, From the two images, it is preferable to obtain a distribution of light transmitted through the coating layer and the transparent substrate and reflected from the base layer of the first laminated structure, and to evaluate the optical characteristics of the coating layer and the base layer separately.
さらに、上記目的を達成するために、本発明の第4の態様の積層構造体は、人肌上に塗布された塗布材料の光学的特性を測定するために、塗布材料が塗布されて撮影に用いられる積層構造体であって、一方の面に塗布材料が塗布された塗布層を形成するための粘着層を備える透明基板と、散乱体と吸収体を含み、透明基板の他方の面に密着される、人肌を模擬した肌レプリカと、透明基板と肌レプリカとの間に挿入され、透明基板と肌レプリカとの界面における光の反射を低減し、透明基板と肌レプリカとを密着させるマッチングオイルと、を有することを特徴とする。 Furthermore, in order to achieve the above-mentioned object, the laminated structure according to the fourth aspect of the present invention is used for photographing in order to measure the optical characteristics of the coating material applied on the human skin. A laminated structure used, which includes a transparent substrate having an adhesive layer for forming a coating layer coated with a coating material on one surface, a scatterer and an absorber, and is in close contact with the other surface of the transparent substrate The skin replica that simulates human skin, and is inserted between the transparent substrate and the skin replica to reduce the reflection of light at the interface between the transparent substrate and the skin replica, thereby matching the transparent substrate and the skin replica. And an oil.
上記各態様において、塗布材料は、人肌に塗布するためのファンデーションであり、塗布層は、ファンデーションが塗布されたファンデーション層であることが好ましい。
さらに、基層として、散乱体と吸収体を含み、人肌を模擬した肌レプリカを有し、透明基板と肌レプリカとは、マッチングオイルを介して密着された積層構造体を構成することが好ましい。
また、基層は、人肌であることが好ましい。
In each of the above embodiments, the coating material is a foundation for applying to human skin, and the coating layer is preferably a foundation layer coated with a foundation.
Furthermore, it is preferable that the base layer includes a scatterer and an absorber, has a skin replica that simulates human skin, and the transparent substrate and the skin replica constitute a laminated structure that is closely attached via matching oil.
The base layer is preferably human skin.
本発明によれば、皮膚等の基層上の化粧品等の塗布材料と基層との光学特性を分離して測定することができる。
また、本発明によれば、上記効果に加え、例えば、人肌(皮膚)や化粧品、紙上にインクで印字された印刷物、塗装膜などの散乱層を含む積層構造体などの散乱物質を含む多層構造体の光学特性をそれぞれ分離して測定することができ、それによって、基礎化粧品やメイクアップ化粧品等の化粧品やスキンケア用品、印刷物のインク、および積層構造体の塗装膜等の解析、研究、開発を支援することができる。
According to the present invention, the optical properties of a coating material such as cosmetics on a base layer such as skin and the base layer can be measured separately.
Further, according to the present invention, in addition to the above effects, for example, human skin (skin) and cosmetics, printed matter printed with ink on paper, a multilayer structure including a scattering material such as a laminated structure including a scattering layer such as a coating film The optical properties of structures can be measured separately, thereby analyzing, researching and developing cosmetics such as basic cosmetics and makeup cosmetics, skin care products, printed inks, and coatings on laminated structures. Can help.
本発明に係る塗布材料の光学特性の測定システム、測定方法、測定装置、および塗布材料の光学特性の測定に用いられる積層構造体を、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて以下に詳細に説明する。
以下では、本発明に係る測定システムおよび測定方法について積層構造体を用いる測定システムを代表例として説明するが、本発明は、これらに限定されず、どのようなものであっても良く、例えば、測定冶具を人の皮膚上に配置して測定するものであっても良いのはもちろんである。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
An optical property measuring system, a measuring method, a measuring apparatus, and a laminated structure used for measuring optical properties of a coating material according to the present invention will be described in detail below based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings. explain.
Hereinafter, the measurement system and the measurement method according to the present invention will be described as a representative example of a measurement system using a laminated structure, but the present invention is not limited to these, and may be any one, for example, Of course, the measuring jig may be placed on the human skin and measured. In the present specification, a numerical range represented by using “to” means a range including numerical values described before and after “to” as a lower limit value and an upper limit value.
図1は、本発明の実施の形態に係る塗布材料の光学的特性の測定システムの一例を示す模式図である。図2は、図1に示す測定システムに用いられる積層構造体の一実施例の断面図である。
図1に示すように、本発明に係る塗布材料の光学的特性の測定システム(以下、単に測定システムという)10は、光源12と、集光レンズ14と、スリット板16と、集光レンズ18と、集光レンズ20と、積層構造体22と、積層構造体22の支持部材24と、集光レンズ26と、CCDカメラ28と、評価装置30とを有する。
なお、集光レンズ14、スリット板16、集光レンズ18、および集光レンズ20は、光源12から出射された照射光の光路に配置され、照射光を、所定の形状、例えば円形やスリット等の任意の形状にして積層構造体22に照射する入射光学系を構成する。また、光源12、前述の入射光学系、積層構造体22の支持部材24、集光レンズ26、CCDカメラ28および評価装置30は、本発明に係る塗布材料の光学的特性の測定装置を構成する。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a system for measuring optical characteristics of a coating material according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of an embodiment of the laminated structure used in the measurement system shown in FIG.
As shown in FIG. 1, an optical property measurement system (hereinafter simply referred to as a measurement system) 10 of a coating material according to the present invention includes a
The condensing
光源12は、積層構造体22に向けて照射光を出射するためのもので、本発明の光照射部を構成し、例えば、キセノンランプや、水銀灯等の、白色光を照射光として出射する白色光源や、レーザ光源と蛍光体とからなる擬似白色光源、RGB等の3原色のレーザまたはLEDなどの狭帯域光源からなる白色光源や、または、各色のレーザまたはLEDなどの狭帯域光源等を挙げることができる。
なお、光源12として、種々の波長のレーザまたはLEDを用いても良いが、白色光源を用い、その出射側の光路にバンドパスフィルタ(図示せず)を挿入して種々の波長の光を積層構造体22に照射する用意しても良い。
集光レンズ14は、光源12から出射された照射光をスリット板16のスリット16aに集光するレンズである。
The
As the
The condensing
スリット板16は、スリット16aを有し、光源12から出射された照射光の光量を絞る、すなわち調整するための絞りとして機能するものである。スリット板16は、光源12から出射され、集光レンズ14において集光された照射光を、スリット16aを通過させることにより光量を絞り、すなわち調整し、光量が絞られた光、すなわち光量が調整されたスリット光とするためのものである。なお、スリット板16は、集光レンズ14の焦点に配置されるのが好ましい。
The
図示例においては、入射光学系に、絞りとして、スリット16a有するスリット板16を用い、スリット光を積層構造体22に照射しているが、本発明はこれに限定されず、円形の開口を有する絞り板を用い、円形の光を積層構造体22に照射しても良いし、種々の形状の開口を持つ絞り板を用い、種々の形状の光を積層構造体22に照射しても良い。
なお、スリット16a、円形の開口、および種々の形状の開口のサイズは、特に制限的ではないが、スリット16aの場合、スリット幅は、例えば、0.2mm〜2.0mmであることが好ましく、より好ましくは、0.5mm〜1.0mmであることが良い。
なお、本実施形態の測定システム10においては、スリット板16のスリット16a、円形の開口、および種々の形状の開口の形状およびサイズは、積層構造体22に照射される照射光の形状およびサイズと一致、もしくは略一致するようにすることが好ましい。
In the illustrated example, the
Note that the sizes of the
In the
集光レンズ18は、スリット板16のスリット16aを通過した光量調整スリット光(光量が絞られた光)を平行光にするレンズである。なお、集光レンズ18は、スリット板16の配置位置が集光レンズ18の焦点位置となるように配置するのが好ましい。
集光レンズ20は、集光レンズ18と平行光学系構成するもので、集光レンズ18で平行にされた平行光を集光してスリット光とし、スリット光を積層構造体22の表面に照射するためのものである。なお、集光レンズ20は、積層構造体22の表面の配置位置が集光レンズ18の焦点位置となるように配置するのが好ましい。
The condensing
The condensing
積層構造体22は、本発明の3層構造の第1積層構造体を構成するもので、図2に拡大して示すように、透明基板32と、透明基板32の一方の面(図中上面)に形成された粘着層34と、この粘着層34上に、例えばファンデーション等の塗布材料が塗布されたファンデーション層等の塗布層36と、透明基板32の他方の面(図中下面)に、例えば、人肌や人肌を模擬した肌レプリカ等の基層38とを有する。
透明基板32は、ファンデーション層等の塗布層36の表面での反射光と、この塗布層36および透明基板32を透過し人肌や肌レプリカ等の基層38から反射した反射光と、を光学的に分離するためのものである。透明基板32は、透明なものであれば特に制限的ではなく、例えば、透明なガラス板、透明な樹脂板等を上げることができる。透明基板32は、3層構造の積層構造体22の中間層を構成する。
The
The
透明基板32の形状は、特に制限的ではなく、例えば、図4Aに示すように、矩形、多角形、円形、楕円形等であれば良く、測定対象の塗布層36や基層の形状に応じて適宜選択すればよい。
透明基板32の平面形状のサイズも、特に制限的ではなく、透明基板32の形状に対して種々のサイズであって良く、測定対象の塗布層36や基層のサイズに応じて適宜選択すればよい。
透明基板32の厚さも、特に制限的ではないが、例えば、0.5mm〜1.5mmであることが好ましく、より好ましくは、0.8mm〜1.2mmであることが良い。
特に、透明基板32の厚さが1mmである場合には、上述した入射光学系の絞りの形状としては、スリット板16のスリット16aのスリット形状が最も好ましく、スリット幅は、0.5mm〜1.0mmであることが好ましい。
The shape of the
The size of the planar shape of the
The thickness of the
In particular, when the thickness of the
粘着層34は、本発明において評価の対象となる塗布材料の光学特性を得るために、塗布材料を透明基板32の一方の面(図中上面)に塗布する際に、塗布された塗布材料を粘着させ、塗布材料が塗布された塗布層36と透明基板32との密着性を確保するための層である。なお、粘着層34は、透明で粘着性があれば、どのようなものであっても良い。
また、粘着層34の厚さは、特に制限的ではないが、例えば、0.005mm〜0.05mmであることが好ましく、より好ましくは、0.01mm〜0.03mmであることが良い。
また、粘着層34は、透明基板32の一方の面の全面に形成されていることが好ましいが、透明基板32の一方の面に対して、塗布層36が形成される部分が一部で良い場合には、塗布層36が形成される部分のみに形成しても良い。
In order to obtain the optical characteristics of the coating material to be evaluated in the present invention, the pressure-
Further, the thickness of the
The
塗布層36は、本発明において評価の対象となる塗布材料の光学特性を求めるために、透明基板32の一方の面(図中上面)に、粘着層34を介して形成される塗布材料の薄膜の層である。塗布層36は、3層構造の積層構造体22の上層を構成する。
本発明に用いられる塗布材料としては、散乱媒質を含む塗布材料であれば、特に制限的ではないが、例えば、人の肌や皮膚に塗布される化粧品やスキンケア用品、具体的には、化粧下地、ファンデーション、日焼け止め等の基礎化粧品や、チーク、アイシャドウ、マニキュア等のメイクアップ化粧品や、化粧水、乳液、クリーム等のスキンケア用品等や、印刷物等を得るために紙に吐出されるインク、塗装膜等の散乱層を含む他の積層構造体の塗装膜を形成するための塗料等を挙げることができる。
また、塗布層36の厚さは、特に制限的ではないが、例えば、0.005mm〜0.05mmである薄膜であることが好ましく、より好ましくは、0.01mm〜0.02mmであることが良い。
塗布層36は、塗装材料の光学特性の解析に必要な光学測定ができれば、透明基板32の一方の面の全面に形成されていても良いが、一部に形成されていても良い。
The
The coating material used in the present invention is not particularly limited as long as it is a coating material containing a scattering medium. For example, cosmetics and skin care products applied to human skin and skin, specifically, makeup bases , Foundation cosmetics such as foundation, sunscreen, makeup cosmetics such as teak, eye shadow, nail polish, skin care products such as lotion, milky lotion, cream, etc. Examples thereof include a paint for forming a coating film of another laminated structure including a scattering layer such as a coating film.
The thickness of the
The
基層38は、本発明において評価の対象となる人肌や、印刷物のための紙や、他の積層構造体のベースの光学特性を求めるために、透明基板32の他方の面(図中下面)に密着されるものである。基層38は、3層構造の積層構造体22の下層を構成する。
基層38としては、通常は上述した塗布材料が塗布されるもので、散乱媒質を含むものであれば特に制限的ではなく、例えば、人肌、人肌を模擬した肌レプリカ、印刷物のための紙、積層構造体のベース等の層である。
なお、基層38と透明基板32との間に、マッチングオイルを挿入して介在させることで、界面における反射を低減することができる。
The
The
In addition, reflection at the interface can be reduced by inserting matching oil between the
肌レプリカは、人肌を模擬した半透明体であり、散乱体と吸収体を混合したシリコンサンプルであるのが好ましい。
ここで、散乱体としては、例えば、酸化チタン等を挙げることができる。
また、吸収体としては、例えば、カラーインク、カラー絵の具、着色料等を挙げることができる。
また、シリコンとしては、例えば、シリコーンとシリコーンレジン溶液を10:1の割合で混合させて固化させたもの等を挙げることができる。
散乱体と吸収体とシリコーンとの混合割合は、シリコーン10gに対して、散乱体1mg〜50mgであり、吸収体0cc〜0.1ccであるのが好ましい。
The skin replica is a translucent material that simulates human skin, and is preferably a silicon sample in which a scatterer and an absorber are mixed.
Here, examples of the scatterer include titanium oxide.
Examples of the absorber include color ink, color paint, and colorant.
Examples of silicon include silicon and a silicone resin solution mixed at a ratio of 10: 1 and solidified.
The mixing ratio of the scatterer, the absorber and the silicone is 1 mg to 50 mg of the scatterer with respect to 10 g of silicone, and preferably 0 cc to 0.1 cc of the absorber.
積層構造体22は、上述した塗布層36と、透明基板32と、基層38とが、この順序で積層された3層構造の積層構造体であり、例えば、上層の塗布層36がファンデーション層等の化粧品層であり、中間層の透明基板32が透明なスライドガラス(例えば、厚さ1mm)、および下層の基層38が上記肌レプリカである場合には、ファンデーション等の化粧品の光学特性と、模擬人肌の光学特性とを分離して評価するための積層構造体サンプルとして用いることができ、擬似的に、ファンデーション等の化粧品の光学特性と、人肌の光学特性と、を分離して評価することができる。
The
また、この場合に、下層の基層38として、上記肌レプリカの代わりに、人肌そのものを用いる場合には、ファンデーション等の化粧品の光学特性と、人肌の光学特性とを分離して評価することができる。この場合、図3に示す2層構造の積層構造体40を用い、積層構造体40の透明基板32の他方の面を人肌に密着させて、人肌を基層38とする3層構造の積層構造体22を構成することができる。
なお、図3に示す2層構造の積層構造体40は、本発明の2層構造の第2積層構造体を構成し、図2に示す3層構造の積層構造体22の基層38を備えていない塗布層36と透明基板32とが粘着層34を介して密着されたものであるので、その説明は省略する。
In this case, when human skin itself is used as the
3 constitutes a second laminated structure having a two-layer structure according to the present invention, and includes a
以上のように構成される3層構造の積層構造体22の表面、すなわち塗布層36には、図4Aおよび図4Bに示すように、集光レンズ20によって所定形状、例えば、スリット幅1mmのスリット形状に集光(収束)されたスリット光42、すなわち絞られた光42が照射される。
ここで、スリット光42の積層構造体22の塗布層36への入射角度は、図4Aおよび図4Bに示すように、0°であっても良いし、図1に示すように、0°超の所定角度であっても、すなわち0°以上であれば良いが、入射角が大きすぎると反射率が高くなるために、0°〜60°の範囲内の角度とすることが好ましく、より好ましくは、30°〜45°であることが良い。
As shown in FIGS. 4A and 4B, the surface of the layered
Here, the incident angle of the
図4Aおよび図4Bに示す例では、スリット状照射光42は、積層構造体22の塗布層36に入射角度0°で入射し、その一部が塗布層36の表面で反射されると共に、残りの一部が塗布層36および透明基板32を透過して、スリット状透過光44として基層38に入射角度0°で入射する。このスリット状透過光44は、その一部が基層38の表面で反射されると共に、残りの一部が基層38の内部に入射するが、内部の散乱体等の散乱媒質で散乱されて拡散反射され、内部散乱反射光46として基層38の表面から放射される。基層38の表面で反射された一部のスリット状透過光44および内部散乱反射光46は、透明基板32および塗布層36を透過して、塗布層36から外部に放射される。なお、反射された一部のスリット状透過光44および内部散乱反射光46の一部は、塗布層36の裏面(透明基板32側の面)によって反射され、基層38に向かうが、基層38の表面反射や内部反射によって、再び塗布層36に向かい、一部が透過して外部に放射され、残りの一部が裏面反射されることを繰り返す。
In the example shown in FIGS. 4A and 4B, the slit-shaped
支持部材24は、本発明の第1および第2積層構造体を固定する固定部を構成し、図1に示すように、3層構造の積層構造体22および2層構造の積層構造体40をそれぞれ照射光が所定の入射角度で入射されるように傾斜させて支持し固定するものである。支持部材24は、3層構造の積層構造体22および2層構造の積層構造体40をそれぞれ所定の角度支持し固定できれば、どのようなものでもよく、公知の支持部材や固定部材を用いることができる。支持部材24は、3層構造の積層構造体22および2層構造の積層構造体40を同時にそれぞれ支持し固定するものであっても良いし、1つずつ交互に支持し固定するものであっても良い。
集光レンズ26は、撮像光学系を構成するもので、3層構造の積層構造体22の塗布層36から反射および放射された光を集光し、CCDカメラ28に収束させて入射させるためのものである。集光レンズ26は、塗布層36からCCDカメラ28に向かう光の光路に配置され、CCDカメラ28は、集光レンズ26の焦点位置に配置されることが好ましい。
The support member 24 constitutes a fixing portion for fixing the first and second laminated structures of the present invention. As shown in FIG. 1, the three-layered
The condensing
CCD(Charge Coupled Device)カメラ28は、本発明の撮影部を構成するものであり、光源12から出射され、スリット板16のスリット16aで絞られた照射光が積層構造体22に入射される入射方向に対して所定角度傾斜させて配置され、入射方向に対して所定角度傾斜した方向から積層構造体22の塗布層36から反射および放射された光(以下、単に反射光という)を受光して撮像し、第1画像として撮影し、その画像データを取得するためのものである。CCDカメラ28は、塗布層36から反射および放射された光を受光する際に、塗布層36で反射した光(以下、表面反射光という)の分布と、塗布層36及び透明基板32を透過し積層構造体22の基層38の表面および内部で反射した光(以下、内部反射光という)の分布とを空間的に分離された状態で含む光分布を第1画像として撮影する。
図示例では、CCDイメージセンサを用いたCCDカメラ28を用いているが、本発明はこれに限定されず、塗布層36から反射および放射された光を受光することができれば良く、例えば、CCDイメージセンサの代わりに、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサ等の固体撮像素子からなるイメージセンサを用いるカメラなど、公知のカメラを用いることができる。
The CCD (Charge Coupled Device)
In the illustrated example, a
図4A及び図4Bに示す例においては、光源12からの照射光は、0°の入射角度で積層構造体22の塗布層36に入射し、積層構造体22の塗布層36からの反射光は、45°の受光角度でCCDカメラ28に受光し、表面反射光の分布および内部反射光の分布を空間的に分離された状態で含む光分布をCCDカメラ28で撮影し、第1画像の画像データとして取得している。なお、図1に示す例では、入射角度が30°、受光角度が0°である。
なお、本発明においては、積層構造体22の塗布層36への照射光の入射角度と、積層構造体22の塗布層36からの反射光のCCDカメラ28の受光角度との和が、30°未満であると、反射光の空間分離、詳しくは、表面反射光の分布および内部反射光の分布を空間的に分離するのが難しくなるため、入射角度と受光角度との和が、30°以上となるようにすることが好ましい。
In the example shown in FIGS. 4A and 4B, the irradiation light from the
In the present invention, the sum of the incident angle of the irradiation light to the
図1に示す測定システム10においては、上述したように、図2に示す3層構造の積層構造体22を支持部材24に支持・固定して光源12から出射されて絞られたスリット光を照射して積層構造体22の表面反射光の分布および内部反射光の分布を空間的に分離された状態で含む光分布の画像を第1画像として撮影してその画像データを取得した後に、支持部材24から積層構造体22を取り外し、その代わりに、図3に示す2層構造の積層構造体40を支持部材24に支持・固定して光源12から出射されて絞られたスリット光を照射して積層構造体40の塗布層36の表面で反射した光、すなわち表面反射光の分布をCCDカメラ28で第2画像として撮影してその画像データを取得する。なお、積層構造体40の塗布層36を透過した光は、透明基板32を透過して外部に放射されるので、CCDカメラ28で受光されることない。
In the
評価装置30は、本発明の評価部を構成するもので、PC(Personal Computer)等で構成され、上述のようにしてCCDカメラ28で取得された第1画像の画像データおよび第2画像の画像データを受け取り、これらの画像データの画像解析を行い、塗布層36の塗布材料の光学特性および基層38の光学特性を分離して評価するものである。
なお、評価装置30は、取得した第1画像および第2画像の画像データを用いて計算することにより、塗布層36および基層38のそれぞれの層から反射・散乱された光分布画像の得ることができる。さらに、評価装置30は、塗布層36および基層38各層の光分布画像を、各層の光学特性を表すことのできる特性値、例えば輝度値に変換して、輝度プロファイル等の光学特性値のプロファイルを求めることができる。
すなわち、評価装置30は、取得した第1画像および第2画像の画像データを、画像解析して得られたそれぞれの輝度プロファイル同士を計算することにより、塗布層36および基層38のそれぞれの光学特性を分離して評価することができる。
The
The
That is, the
具体的には、評価装置30は、塗布層36の表面反射光の分布および基層38の内部反射光の分布を空間的に分離された状態で含む光分布を表す第1画像の画像データを輝度値に変換して輝度プロファイルを得ることができる。こうして得られた輝度プロファイルYAを図5に示す。
図5に示す輝度プロファイルYAは、図1に示す測定システムにおいて、3層構造の積層構造体22の塗布層36の塗布材料であるファンデーションの種類(FD1〜6の6種類)を変えて、それぞれの積層構造体22を測定した結果から得られたものである。
図5に示す輝度プロファイルYAは、6種類の3層構造の積層構造体22を測定して得られた基層38(肌レプリカ)の内部反射光の輝度ピーク(1)と、塗布層36の表面反射光の輝度ピーク(2)とが空間的に分離されていることを示している。
Specifically, the
The brightness profile YA shown in FIG. 5 is different from the measurement system shown in FIG. 1 by changing the types of foundations (six types of FD1 to FD6) that are the coating materials of the
The brightness profile YA shown in FIG. 5 shows the brightness peak (1) of the internally reflected light of the base layer 38 (skin replica) obtained by measuring the six types of the
また、評価装置30は、塗布層36の表面反射光の分布のみを表す第2画像の画像データを輝度値に変換して輝度プロファイルを得ることができる。こうして得られた輝度プロファイルYBを図6に示す。
図6に示す輝度プロファイルYBは、図1に示す測定システムにおいて、2層構造の積層構造体40の塗布層36の塗布材料であるファンデーションの種類(FD1〜6の6種類)を同様に変えてそれぞれの積層構造体40を測定した結果から得られたものである。
図6に示す輝度プロファイルYAは、同様に6種類の2層構造の積層構造体40を測定して得られた塗布層36の表面反射光の輝度ピーク(2)を示しており、各ファンデーションの光学特性の1つとして求めることができる。
Further, the
The brightness profile YB shown in FIG. 6 is the same as the measurement system shown in FIG. 1 except that the types of foundations (six types FD1 to FD6) that are the coating materials of the
The luminance profile YA shown in FIG. 6 shows the luminance peak (2) of the surface reflected light of the
評価装置30は、こうして得られた図5に示す輝度プロファイルYA(空間的に分離された、基層38の内部反射光の輝度ピーク(1)と塗布層36の表面反射光の輝度ピーク(2)とを含む)と、図6に示す輝度プロファイルYB(塗布層36の表面反射光の輝度ピーク(2)のみを含む)との差分(YA−YB)を、6種類のファンデーション(FD1〜6)の輝度プロファイルについて求めることにより、各ファンデーションについて、基層38の内部反射光の輝度ピーク(1)のみを含む図7に示す輝度プロファイルを基層38の光学特性の1つとして求めることができる。
なお、積層構造体22において、透明基板32を用いず、基層38上に直接塗布層36が形成されている従来技術の場合には、図8に示すように、基層38の内部反射光の輝度ピーク(1)と塗布層36の表面反射光の輝度ピーク(2)とが重なった輝度プロファイルとなっており、塗布層36の輝度プロファイルと、基層38の輝度プロファイルとを分離することができないので、塗布層36の光学特性と、基層38の光学特性とを分離して評価することができない。
The
In the case of the prior art in which the
評価装置30は、こうして得られた図7に示す輝度プロファイル(YA−YB)、および図6に示す輝度プロファイルYBから、それぞれの輝度プロファイル曲線の変化率、輝度ピークの裾幅、輝度プロファイル曲線で囲まれる面積、ピーク輝度値などを指標として光学特性を評価することもできる。
また、光源12として白色光源を用いた場合には、得られた画像を画像処理によってRGB分解することでRGB色毎の光学特性を評価することができる。
The
When a white light source is used as the
本発明に係る測定システム、測定装置、および測定用積層構造体は、基本的に以上のように構成されるが、本発明は、基層上に塗布された塗布材料の光学的特性の測定方法としても行うことができる。
本発明の測定方法においては、まず、図1に示す測定システム10において、透明基板32の一方の面の粘着層34上にファンデーション等の塗布材料を塗布して塗布層36を形成し、他方の面に基層38を密着して、塗布層36、透明基板32、及び基層38からなる図2に示す3層構造の積層構造体22を形成する。
The measurement system, the measurement apparatus, and the measurement laminated structure according to the present invention are basically configured as described above, but the present invention is a method for measuring optical characteristics of a coating material applied on a base layer. Can also be done.
In the measurement method of the present invention, first, in the
次に、こうして形成された積層構造体22の一部に光源12から出射され、スリット板16で絞られたスリット光を照射する。
次に、絞られたスリット光が積層構造体22に入射される入射方向に対して所定角度傾斜した方向から、積層構造体22の塗布層36で反射した光の分布と、塗布層36および透明基板32を透過し、積層構造体22の基層38で反射した光の分布とを分離して第1画像として撮影する。
Next, a part of the
Next, the distribution of light reflected by the
さらに、透明基板32の粘着層34上に塗布材料を塗布して塗布層36を形成して、塗布層36、及び透明基板32からなる図3に示す2層構造の積層構造体40を形成する。
形成された積層構造体40の一部に光源12から出射され、スリット板16で絞られたスリット光を照射する。
続いて、積層構造体40の塗布層36で反射した光の分布を第2画像として撮影する。
撮影された第1画像、及び第2画像から、塗布層36及び透明基板32を透過し、積層構造体22の基層38で反射した光の分布を求め、塗布層36、及び基層38の光学特性を分離して評価する。
こうして、本発明の測定方法を行うことができる。
Further, a coating material is applied on the
A part of the formed
Subsequently, the distribution of light reflected by the
The distribution of light transmitted through the
Thus, the measurement method of the present invention can be performed.
なお、従来技術では、化粧品を塗布した肌の光反射に対し、仕上がりに非常に重要な項目である化粧品層(塗布層)と肌層(基層)の各層における反射を簡易に分離し、それぞれの光反射を評価することが困難であったため、化粧品の性能目標値を定量的に定め、開発することが非常に困難であった。
これに対し、本発明においては、化粧品などの塗布物の表面反射光と肌における散乱・反射光を分離でき、各層の光学特性を個別に評価できる。したがって、本発明の手法を用いることにより、化粧品、スキンケア用品の研究、開発を支援することができる。
In addition, in the prior art, the reflection in each layer of the cosmetic layer (coating layer) and the skin layer (base layer), which is a very important item for the finish, is easily separated from the light reflection of the skin coated with cosmetics. Since it was difficult to evaluate light reflection, it was very difficult to quantitatively set and develop a performance target value for cosmetics.
On the other hand, in the present invention, it is possible to separate the surface reflected light of the applied product such as cosmetics and the scattered / reflected light on the skin, and the optical characteristics of each layer can be individually evaluated. Therefore, research and development of cosmetics and skin care products can be supported by using the method of the present invention.
また、本発明では、透明基板となる透明なガラス板に塗布するため、ガラス板を肌から取り外すことで、ファンデーション薄膜の透過率など、その他測定装置による測定が同一サンプルで実行可能となる。また、取り外しが可能なため下層となる人肌や肌レプリカを変化させた時の比較(肌の異なる人での比較)も可能となる。
さらに、本発明では、ファンデーションを透明基板である透明な平板に塗布するため、塗布中に塗りムラを確認しやすくなる。また、本発明では、塗布ムラが出来ないよう塗布作業を制御でき、定量的な比較が可能な程均一に塗布された積層構造体サンプルが作製可能となる。
Moreover, in this invention, in order to apply | coat to the transparent glass plate used as a transparent substrate, the measurement by other measuring apparatuses, such as the transmittance | permeability of a foundation thin film, can be performed with the same sample by removing a glass plate from skin. Moreover, since it can be removed, it is possible to make a comparison (comparison between people with different skins) when the underlying human skin or skin replica is changed.
Furthermore, in this invention, since foundation | substrate is apply | coated to the transparent flat plate which is a transparent substrate, it becomes easy to confirm a coating nonuniformity during application | coating. Further, in the present invention, the coating operation can be controlled so as not to cause coating unevenness, and it is possible to produce a laminated structure sample coated uniformly so that quantitative comparison can be made.
以上、本発明の塗布材料の光学特性の測定システム、測定方法、測定装置、および積層構造体について詳細に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行ってもよい。 As mentioned above, although the measuring system, measuring method, measuring apparatus, and laminated structure of the optical property of the coating material of the present invention have been described in detail, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the gist of the present invention. Various modifications and changes may be made without departing from.
本発明は、肌や化粧品などの散乱媒質を含む多層構造の光学特性を分離して解析することにより、基礎化粧品やメイクアップ化粧品などの効果を予測し、研究、開発を支援することができる。
本発明は、皮膚以外にも、紙にインクで印字された印刷物、塗装膜などの散乱層を含む積層構造体などの解析にも適用可能である。
The present invention predicts the effects of basic cosmetics, makeup cosmetics, and the like, and supports research and development by separating and analyzing the optical characteristics of a multilayer structure including scattering media such as skin and cosmetics.
In addition to the skin, the present invention can also be applied to analysis of printed matter printed with ink on paper, a laminated structure including a scattering layer such as a coating film, and the like.
10 塗布材料の光学特性の測定システム
12 光源
14、18、20、26 集光レンズ
16 スリット板
22、40 積層構造体
24 支持部材24
28 CCDカメラ
30 評価装置
32 透明基板
34 粘着層
36 塗布層
38 基層
42 スリット状照射光
44 スリット状透過光
46 内部散乱反射光
DESCRIPTION OF
28
Claims (13)
一方の面に前記塗布材料が塗布された塗布層を形成するための粘着層を備え、他方の面に前記基層が密着される透明基板と、
前記透明基板の他方の面に前記基層が密着されて形成された、前記塗布層、前記透明基板、及び前記基層の3層構造の第1積層構造体に向けて照射光を出射する光照射部と、
前記光照射部から出射される前記照射光を絞り、絞られた光を前記第1積層構造体の一部に照射するための光学系と、
前記絞られた光が前記第1積層構造体に入射される入射方向に対して傾斜させて配置され、前記入射方向に対して傾斜した方向から、前記第1積層構造体の前記塗布層で反射した光の分布と、前記塗布層及び前記透明基板を透過し前記第1積層構造体の前記基層で反射した光の分布とを分離して第1画像として撮影する撮影部と、を有することを特徴とする測定システム。 A system for measuring the optical properties of a coating material applied on a base layer,
A transparent substrate having an adhesive layer for forming a coating layer coated with the coating material on one surface, and the base layer in close contact with the other surface;
A light irradiation unit that emits irradiation light toward a first laminated structure having a three-layer structure of the coating layer, the transparent substrate, and the base layer, the base layer being formed in close contact with the other surface of the transparent substrate. When,
An optical system for squeezing the irradiation light emitted from the light irradiation unit and irradiating a part of the first laminated structure with the narrowed light;
The narrowed light is arranged to be inclined with respect to the incident direction in which it enters the first laminated structure, and is reflected by the coating layer of the first laminated structure from the direction inclined with respect to the incident direction. And a photographing unit that separates the distribution of the light and the distribution of the light that is transmitted through the coating layer and the transparent substrate and reflected by the base layer of the first laminated structure, and captures a first image. Characteristic measurement system.
前記撮影部は、さらに、前記第2積層構造体の前記塗布層で反射した光の分布を第2画像として撮影するものであり、
さらに、前記撮影部で撮影された前記第1画像、及び前記第2画像から、前記塗布層及び前記透明基板を透過し、前記第1積層構造体の前記基層で反射した光の分布を求め、前記塗布層、及び前記基層の光学特性を分離して評価する評価部とを有する請求項1に記載の測定システム。 The light irradiation unit is further formed on a part of the second laminated structure of the two-layer structure of the coating layer and the transparent substrate formed by applying the coating material on one surface of the transparent substrate. It irradiates a narrowed light,
The photographing unit further photographs a light distribution reflected by the coating layer of the second laminated structure as a second image.
Further, from the first image and the second image photographed by the photographing unit, the distribution of light transmitted through the coating layer and the transparent substrate and reflected by the base layer of the first laminated structure is obtained. The measurement system according to claim 1, further comprising: an evaluation unit that separates and evaluates optical characteristics of the coating layer and the base layer.
さらに、前記基層として、散乱体と吸収体を含み、人肌を模擬した肌レプリカを有し、
前記透明基板と前記肌レプリカとは、マッチングオイルを介して密着された積層構造体を構成する請求項1〜3のいずれか1項に記載の測定システム。 The coating material is a foundation for applying to human skin, and the coating layer is a foundation layer coated with a foundation,
Furthermore, the base layer includes a scatterer and an absorber, and has a skin replica that simulates human skin,
The measurement system according to any one of claims 1 to 3, wherein the transparent substrate and the skin replica constitute a laminated structure in close contact with each other through matching oil.
透明基板の一方の面の粘着層上に前記塗布材料を塗布して塗布層を形成し、他方の面に前記基層を密着して、前記塗布層、前記透明基板、及び前記基層の3層構造の第1積層構造体を形成し、
形成された前記第1積層構造体の一部に絞られた光を照射し、
前記絞られた光が前記第1積層構造体に入射される入射方向に対して傾斜した方向から、前記第1積層構造体の前記塗布層で反射した光の分布と、前記塗布層及び前記透明基板を透過し、前記第1積層構造体の前記基層で反射した光の分布とを分離して第1画像として撮影することを特徴とする測定方法。 A method for measuring optical properties of a coating material applied on a base layer,
A coating layer is formed by coating the coating material on the adhesive layer on one side of the transparent substrate, and the base layer is adhered to the other side to form a three-layer structure of the coating layer, the transparent substrate, and the base layer. Forming a first laminated structure of
Irradiating light focused on a part of the formed first laminated structure;
The distribution of light reflected by the coating layer of the first multilayer structure from the direction inclined with respect to the incident direction in which the narrowed light is incident on the first multilayer structure, and the coating layer and the transparent A measurement method, wherein a first image is captured by separating a distribution of light transmitted through a substrate and reflected by the base layer of the first laminated structure.
形成された前記第2積層構造体の一部に絞られた光を照射し、
前記第2積層構造体の前記塗布層で反射した光の分布を第2画像として撮影し、
撮影された前記第1画像、及び前記第2画像から、前記塗布層及び前記透明基板を透過し、前記第1積層構造体の前記基層で反射した光の分布を求め、前記塗布層、及び前記基層の光学特性を分離して評価する請求項6に記載の測定方法。 Furthermore, the coating material is applied on the adhesive layer of the transparent substrate to form the coating layer, thereby forming the coating layer and a second laminated structure having a two-layer structure of the transparent substrate,
Irradiating light focused on a part of the formed second laminated structure;
Taking a distribution of light reflected by the coating layer of the second laminated structure as a second image,
From the photographed first image and the second image, the distribution of light transmitted through the coating layer and the transparent substrate and reflected by the base layer of the first laminated structure is obtained, and the coating layer, and the The measurement method according to claim 6, wherein the optical properties of the base layer are separated and evaluated.
さらに、前記基層として、散乱体と吸収体を含み、人肌を模擬した肌レプリカを有し、
前記透明基板と前記肌レプリカとは、マッチングオイルを介して密着された積層構造体を構成する請求項6又は7に記載の測定方法。 The coating material is a foundation for applying to human skin, and the coating layer is a foundation layer coated with a foundation,
Furthermore, the base layer includes a scatterer and an absorber, and has a skin replica that simulates human skin,
The measurement method according to claim 6 or 7, wherein the transparent substrate and the skin replica constitute a laminated structure in close contact with each other through matching oil.
透明基板の一方の面の粘着層に前記塗布材料が塗布され、他方の面に前記基層が密着されて形成された、前記塗布層、前記透明基板、及び前記基層の3層構造の第1積層構造体、並びに前記透明基板の一方の面に前記塗布材料が塗布されて形成された、前記塗布層、及び前記透明基板の2層構造の第2積層構造体をそれぞれ固定する固定部と、
前記固定部に固定された前記第1積層構造体及び前記第2積層構造体に向けて照射光を出射する光照射部と、
前記光照射部から出射される前記照射光を絞り、絞られた光を前記第1積層構造体及び前記第2積層構造体の一部にそれぞれ照射するための光学系と、
前記絞られた光が前記固定部に固定された前記第1積層構造体に入射される入射方向に対して傾斜させて配置され、前記入射方向に対して傾斜した方向から、前記第1積層構造体の前記塗布層で反射した光の分布と、前記塗布層及び前記透明基板を透過し前記第1積層構造体の前記基層で反射した光の分布とを分離して第1画像として撮影し、前記固定部に固定された前記第2積層構造体の前記塗布層で反射した光の分布を第2画像として撮影する撮影部と、
前記撮影部で撮影された前記第1画像、及び前記第2画像から、前記塗布層及び前記透明基板を透過し、前記第1積層構造体の前記基層で反射した光の分布を求め、前記塗布層、及び前記基層の光学特性を分離して評価する評価部と、を有することを特徴とする測定装置。 An apparatus for measuring the optical properties of a coating material applied on a base layer,
A first layer of a three-layer structure of the coating layer, the transparent substrate, and the base layer formed by coating the coating material on the adhesive layer on one side of the transparent substrate and closely contacting the base layer on the other side A fixing portion for fixing the structure and the second laminated structure of the two-layer structure of the transparent substrate formed by applying the coating material on one surface of the transparent substrate; and
A light irradiation unit that emits irradiation light toward the first stacked structure and the second stacked structure fixed to the fixing unit;
An optical system for squeezing the irradiation light emitted from the light irradiation unit and irradiating the narrowed light to a part of the first stacked structure and the second stacked structure;
The narrowed light is arranged so as to be inclined with respect to the incident direction in which the light is incident on the first laminated structure fixed to the fixing portion, and the first laminated structure is inclined from the inclined direction with respect to the incident direction. The light distribution reflected by the coating layer of the body and the light distribution transmitted through the coating layer and the transparent substrate and reflected by the base layer of the first laminated structure are separated and photographed as a first image, A photographing unit for photographing a distribution of light reflected by the coating layer of the second laminated structure fixed to the fixing unit as a second image;
A distribution of light transmitted through the coating layer and the transparent substrate and reflected by the base layer of the first laminated structure is obtained from the first image and the second image photographed by the photographing unit, and the coating is performed. And an evaluation unit that separates and evaluates optical characteristics of the base layer.
さらに、前記基層は、散乱体と吸収体を含み、人肌を模擬した肌レプリカであり、
前記透明基板と前記肌レプリカとは、マッチングオイルを介して密着された積層構造体を構成する請求項10に記載の測定装置。 The coating material is a foundation for applying to human skin, and the coating layer is a foundation layer coated with a foundation,
Furthermore, the base layer includes a scatterer and an absorber, and is a skin replica that simulates human skin,
The measuring apparatus according to claim 10, wherein the transparent substrate and the skin replica constitute a laminated structure in close contact with each other through matching oil.
一方の面に前記塗布材料が塗布された塗布層を形成するための粘着層を備える透明基板と、
散乱体と吸収体を含み、前記透明基板の他方の面に密着される、人肌を模擬した肌レプリカと、
前記透明基板と前記肌レプリカとの間に挿入され、前記透明基板と前記肌レプリカとの界面における光の反射を低減し、前記透明基板と前記肌レプリカとを密着させるマッチングオイルと、を有することを特徴とする積層構造体。 In order to measure the optical characteristics of the coating material applied on the human skin, the coating material is applied to the laminated structure used for photographing,
A transparent substrate comprising an adhesive layer for forming a coating layer coated with the coating material on one surface;
A skin replica that simulates human skin, including a scatterer and an absorber, and is in close contact with the other surface of the transparent substrate;
Matching oil inserted between the transparent substrate and the skin replica, reducing reflection of light at the interface between the transparent substrate and the skin replica, and bringing the transparent substrate and the skin replica into close contact with each other. A laminated structure characterized by the above.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014069560A JP6097714B2 (en) | 2014-03-28 | 2014-03-28 | Measuring system, measuring method, measuring apparatus and laminated structure of optical properties of coating material |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014069560A JP6097714B2 (en) | 2014-03-28 | 2014-03-28 | Measuring system, measuring method, measuring apparatus and laminated structure of optical properties of coating material |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015188665A true JP2015188665A (en) | 2015-11-02 |
JP6097714B2 JP6097714B2 (en) | 2017-03-15 |
Family
ID=54423693
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014069560A Active JP6097714B2 (en) | 2014-03-28 | 2014-03-28 | Measuring system, measuring method, measuring apparatus and laminated structure of optical properties of coating material |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6097714B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7382895B2 (en) | 2020-04-28 | 2023-11-17 | 花王株式会社 | How to evaluate skin condition |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050154381A1 (en) * | 2003-12-31 | 2005-07-14 | Altshuler Gregory B. | Dermatological treatment with visualization |
JP2007278880A (en) * | 2006-04-07 | 2007-10-25 | Kao Corp | Method of measuring optical characteristics of decorative coating film, and method and device for estimating reflectivity of decorative skin |
WO2009150883A1 (en) * | 2008-06-13 | 2009-12-17 | 株式会社資生堂 | Skin-substitutive membrane, metal mold, and method of evaluating agent for external application onto skin |
WO2010113961A1 (en) * | 2009-03-30 | 2010-10-07 | 株式会社資生堂 | Method for applying external skin preparation, method for evaluating application by the method, device for evaluating the application and program for evaluating the application |
JP2013145191A (en) * | 2012-01-16 | 2013-07-25 | Kao Corp | Evaluation method for makeup film |
-
2014
- 2014-03-28 JP JP2014069560A patent/JP6097714B2/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050154381A1 (en) * | 2003-12-31 | 2005-07-14 | Altshuler Gregory B. | Dermatological treatment with visualization |
JP2007278880A (en) * | 2006-04-07 | 2007-10-25 | Kao Corp | Method of measuring optical characteristics of decorative coating film, and method and device for estimating reflectivity of decorative skin |
WO2009150883A1 (en) * | 2008-06-13 | 2009-12-17 | 株式会社資生堂 | Skin-substitutive membrane, metal mold, and method of evaluating agent for external application onto skin |
WO2010113961A1 (en) * | 2009-03-30 | 2010-10-07 | 株式会社資生堂 | Method for applying external skin preparation, method for evaluating application by the method, device for evaluating the application and program for evaluating the application |
JP2013145191A (en) * | 2012-01-16 | 2013-07-25 | Kao Corp | Evaluation method for makeup film |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7382895B2 (en) | 2020-04-28 | 2023-11-17 | 花王株式会社 | How to evaluate skin condition |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6097714B2 (en) | 2017-03-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8155413B2 (en) | Method and system for analyzing skin conditions using digital images | |
JP4797593B2 (en) | Gloss measuring apparatus and program | |
CN101426419B (en) | Optical measurement device | |
CN105391919B (en) | Camera and skin image pickup method with light-emitting component | |
KR20140041890A (en) | Optical tactile sensor | |
US20140064579A1 (en) | Apparatus and method for generating three-dimensional face model for skin analysis | |
CN110740679A (en) | Skin radiance measurement for quantitative estimation of skin radiance | |
JP6907766B2 (en) | Measuring equipment and measuring system | |
TWI311643B (en) | Unevenness inspecting apparatus and unevenness inspecting method | |
JP6756524B2 (en) | How to analyze the effects of cosmetic procedures | |
US11246481B2 (en) | Methods and systems for quantitative ocular surface diagnostics | |
JP2017174342A (en) | Organism image processor and organism image processing method | |
JP6097714B2 (en) | Measuring system, measuring method, measuring apparatus and laminated structure of optical properties of coating material | |
Di Lazzaro et al. | Noninvasive analyses of low-contrast images on ancient textiles: The case of the Shroud of Arquata | |
JP4573752B2 (en) | Method and apparatus for determining pigmentation depth | |
Vasefi et al. | Angular domain transillumination imaging optimization with an ultrafast gated camera | |
Sohaib et al. | In vivo measurement of skin microrelief using photometric stereo in the presence of interreflections | |
Tsugita et al. | Spectroscopic study on appearances of make‐up skins using a visible RGB‐LED OCT | |
Kikuchi et al. | Development of a system to measure the optical properties of facial skin using a 3D camera and projector | |
JP6691824B2 (en) | Evaluation method of skin transparency | |
JP7299801B2 (en) | Cosmetic evaluation method and cosmetic evaluation apparatus | |
Kikuchi et al. | Age‐related changes in surface reflection, diffuse reflection, and subsurface scattering light of facial skin: luminance value measured by the system for the optical properties of facial skin | |
JP2012220224A (en) | Method and device for measuring unevenness of reflected light | |
JP2012184933A (en) | Method and device for measuring distribution of specular reflection light | |
JP2017190957A (en) | Optical measurement device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160223 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20161116 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20161122 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170105 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170131 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170220 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6097714 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |