JP2019100741A - Method and device for determining characteristics of coating agent - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ヒトの皮膚などの対象に塗布される紫外線防御コーティング剤または日焼け止め剤の存在および特性を判定する方法ならびにデバイスに関する。 The present invention relates to methods and devices for determining the presence and properties of UV protective coatings or sunscreens applied to subjects such as human skin.
光でコーティング剤を照射しかつコーティング剤から反射された光を検出する方法が、ヒトの皮膚上に塗布される紫外線防御コーティング剤または日焼け止め剤の存在、およびその塗布量などの特性を判定する方法として知られている。例えば、特許公報１が、皮膚に塗布されたコーティング剤中の蛍光性発色団から放出される蛍光を検出することにより、コーティング剤の特性を判定する方法を開示している。詳細には、特許公報１に開示されている先行技術の方法は、波長が定められていない光で、皮膚に塗布されたコーティング剤を照射することを利用する。この光は、コーティング剤中に含まれる蛍光性発色団を励起させて、４００ｎｍから６００ｎｍまでの間の範囲内の蛍光を放出させる。コーティング剤の存在は、蛍光を測定することにより判定され得る。 A method of irradiating the coating with light and detecting the light reflected from the coating determines the properties such as the presence of the UV protective coating or sunscreen applied on the human skin, and its amount applied It is known as a method. For example, Patent Publication 1 discloses a method of determining the properties of a coating by detecting fluorescence emitted from a fluorescent chromophore in the coating applied to the skin. In particular, the prior art method disclosed in Patent Publication 1 utilizes the irradiation of a coating applied to the skin with light of undetermined wavelength. This light excites the fluorescent chromophore contained in the coating agent to emit fluorescence in the range between 400 nm and 600 nm. The presence of the coating can be determined by measuring fluorescence.
先行技術の方法は、蛍光性発色団を含む特定のコーティング剤のみに適用され得る。蛍光性発色団を含まないコーティング剤および無機コーティング剤（ファンデーションなどの）が蛍光を放出しないので、先行技術の方法は、コーティング剤の存在を正確に判定することができない。さらに、先行技術の方法は、コーティング剤から放出された光を検出するので、コーティング剤の複数の層が皮膚に塗布された場合、最外層のみが検出される可能性があり、それが結果的に誤った判定をもたらす可能性がある。 The prior art methods can be applied only to certain coatings containing fluorescent chromophores. Prior art methods can not accurately determine the presence of a coating, as coatings that do not contain a fluorescent chromophore and inorganic coatings (such as foundations) do not emit fluorescence. Furthermore, because prior art methods detect light emitted from the coating, only the outermost layer may be detected when multiple layers of the coating are applied to the skin, which results in Can lead to false positives.
したがって、コーティング剤の種類およびコーティング剤の層数に関係なく、量などの、皮膚上のコーティング剤の特性を判定するための解決策が研究されてきた。 Thus, regardless of the type of coating and the number of layers of the coating, solutions have been investigated to determine the properties of the coating on the skin, such as the amount.
本発明の目的は、コーティング剤の種類およびコーティング剤の層数に関係なく、量などの、皮膚上のコーティング剤の特性を判定することである。 The object of the present invention is to determine the properties of the coating on the skin, such as the amount, regardless of the type of coating and the number of layers of the coating.
本発明は、上記目的を達成する以下の解決策を提供する。 The present invention provides the following solutions to achieve the above object.
本発明は、
光で対象を照射するステップと、
光照射に応答して、対象から放出される蛍光を検出するステップと、
検出された蛍光から第１の測定結果を得るステップと、
コーティング剤を対象上に塗布するステップと、
光で対象を照射するステップと、
光照射に応答して、対象から放出される蛍光を検出するステップと、
検出された蛍光から第２の測定結果を得るステップと、
第１の測定結果と第２の測定結果とを比較して、コーティング剤の特性を判定するステップと
を含む、コーティング剤の特性を判定する方法を提供する。
The present invention
Irradiating the object with light;
Detecting fluorescence emitted from the subject in response to the light irradiation;
Obtaining a first measurement result from the detected fluorescence;
Applying a coating on the object;
Irradiating the object with light;
Detecting fluorescence emitted from the subject in response to the light irradiation;
Obtaining a second measurement result from the detected fluorescence;
And comparing the first measurement result and the second measurement result to determine the property of the coating agent.
上記方法は、コーティング剤の代わりに、対象から放出される蛍光を測定するので、上記方法は、コーティング剤の種類およびコーティング剤に含まれる層数に関係なく、対象に塗布されるコーティング剤の量などの特性を判定することができる。 Since the above method measures the fluorescence emitted from the subject instead of the coating, the above method does not depend on the type of coating and the number of layers included in the coating, the amount of coating applied to the subject And other characteristics can be determined.
本発明の方法によれば、対象を照射する光は、紫外線または青色光であってもよい。 According to the method of the invention, the light illuminating the object may be ultraviolet or blue light.
上記方法は、紫外線または青色光により、対象の蛍光の効果的な励起を実現することができる。 The above method can realize efficient excitation of the fluorescence of interest by ultraviolet light or blue light.
本発明の方法によれば、対象から放出される蛍光の波長が、対象を照射する光の波長より長い可能性がある。 According to the method of the present invention, the wavelength of the fluorescence emitted from the subject may be longer than the wavelength of the light illuminating the subject.
上記方法は、対象を照射する光と対象から放出される蛍光とを容易に分離し、測定することができる。 The above method can easily separate and measure the light illuminating the object and the fluorescence emitted from the object.
本発明の方法によれば、第１の測定結果および第２の測定結果は蛍光スペクトル強度を含み得る。 According to the method of the present invention, the first measurement result and the second measurement result may include fluorescence spectrum intensity.
上記方法は、コーティング剤を対象上に塗布する前後に、各波長における蛍光スペクトル強度の変化を測定することにより、コーティング剤の様々な特性を判定することができる。 The above method can determine various properties of the coating by measuring the change in fluorescence spectrum intensity at each wavelength before and after the coating is applied on the object.
本発明の方法によれば、第１の測定結果および第２の測定結果は、赤、緑、および青の波長範囲内の強度を含み得る。 According to the method of the present invention, the first measurement result and the second measurement result may include intensities within the red, green and blue wavelength ranges.
上記方法は、コーティング剤を対象上に塗布する前後に、赤、緑、青の範囲内の蛍光の光強度の変化を測定することにより、コーティング剤の様々な特性を判定することができる。 The above method can determine various properties of the coating by measuring the change in light intensity of the fluorescence in the red, green, blue range before and after the coating is applied on the subject.
本発明の方法によれば、対象から放出される蛍光は、対象を照射する光の波長を遮断するように構成されているフィルタを通して測定される。 According to the method of the present invention, fluorescence emitted from the subject is measured through a filter configured to block the wavelength of light illuminating the subject.
上記方法は、フィルタにより、対象を照射する光を遮断して、対象から放出される蛍光のみを測定することにより、測定精度を向上させることができる。 The above method can improve the measurement accuracy by blocking the light which illuminates the object by the filter and measuring only the fluorescence emitted from the object.
本発明の方法によれば、コーティング剤は、紫外線防御コーティング剤または日焼け止め剤を含み得る。 According to the method of the invention, the coating may comprise a UV protection coating or a sunscreen.
上記方法は、紫外線防御コーティング剤または日焼け止め剤の特性を判定することができる。 The above method can determine the properties of the UV protective coating or sunscreen.
本発明の方法によれば、対象はヒトの皮膚であってもよい。 According to the method of the present invention, the subject may be human skin.
上記方法は、ヒトの皮膚上に塗布されたコーティング剤の特性を判定することができる。 The method can determine the properties of a coating applied on human skin.
また、本発明は、
光で対象を照射するように構成されている光源と、
対象から放出される蛍光を検出するように構成されている光検出器と、
コーティング剤を対象上に塗布する前後に、検出された蛍光の測定結果を生成するように、かつ測定結果を比較して、対象上に塗布されたコーティング剤の特性を判定するように構成されている制御構成要素と
を含む、コーティング剤の特性を判定するデバイスを提供する。
Also, the present invention is
A light source configured to illuminate the object with light;
A photodetector configured to detect fluorescence emitted from the subject;
Before and after applying the coating onto the subject, configured to produce a measurement of the detected fluorescence, and to compare the measurements to determine the properties of the coating applied on the subject Provided is a device for determining the properties of a coating agent, comprising:
上記デバイスは、コーティング剤の代わりに、対象から放出された蛍光を測定するので、上記デバイスは、コーティング剤の種類およびコーティング剤中に含まれる層数に関係なく、対象上に塗布されたコーティング剤の量などの特性を判定することができる。 Since the device measures fluorescence emitted from the subject instead of the coating, the device is coated on the subject regardless of the type of the coating and the number of layers contained in the coating. Characteristics such as the amount of can be determined.
本発明のデバイスによれば、光源は、紫外線または青色光で対象を照射するように構成されていてもよい。 According to the device of the invention, the light source may be configured to illuminate the object with ultraviolet or blue light.
上記デバイスは、紫外線または青色光により、対象の蛍光を効果的に励起させることができる。 The device can effectively excite the fluorescence of interest by ultraviolet or blue light.
本発明のデバイスによれば、光検出器は、対象を照射する光の波長より長い波長を有する蛍光を検出するように構成されていてもよい。 According to the device of the present invention, the light detector may be configured to detect fluorescence having a wavelength longer than that of the light illuminating the object.
上記デバイスは、対象を照射する光と対象から放出される蛍光とを容易に分離し、測定することができる。 The device can easily separate and measure the light illuminating the object and the fluorescence emitted from the object.
本発明のデバイスによれば、制御構成要素は、光検出器により検出される蛍光スペクトル強度を含む測定結果を生成するように構成されていてもよい。 According to the device of the invention, the control component may be configured to generate a measurement result comprising the fluorescence spectral intensity detected by the light detector.
上記デバイスは、コーティング剤を対象上に塗布する前後に、各波長における蛍光スペクトル強度の変化を測定することにより、コーティング剤の様々な特性を判定することができる。 The device can determine various properties of the coating by measuring the change in fluorescence spectral intensity at each wavelength before and after applying the coating on the object.
本発明のデバイスによれば、制御構成要素は、赤、緑、および青の波長範囲内の、光検出器により検出された蛍光の強度を含む測定結果を生成するように構成されていてもよい。 According to the device of the invention, the control component may be configured to generate a measurement result including the intensity of the fluorescence detected by the light detector in the red, green and blue wavelength ranges .
上記デバイスは、コーティング剤を対象上に塗布する前後に、赤、緑、および青の範囲内の、蛍光の光強度の変化を測定することにより、コーティング剤の様々な特性を判定することができる。 The device can determine various properties of the coating by measuring the change in the light intensity of the fluorescence within the red, green and blue ranges before and after applying the coating onto the subject .
本発明のデバイスは、光検出器と対象との間にフィルタをさらに含んでいてもよく、フィルタは、光源から放出される光の波長を遮断するように構成されている。 The device of the present invention may further include a filter between the light detector and the object, the filter being configured to block the wavelength of light emitted from the light source.
上記デバイスは、フィルタにより、光源から放出される光を遮断して、対象から放出される蛍光のみを測定することにより、測定精度を向上させることができる。 The above-mentioned device can improve the measurement accuracy by blocking the light emitted from the light source and measuring only the fluorescence emitted from the object by the filter.
本発明のデバイスは、光源および光検出器を取り囲むように、かつ対象と接触するように構成されているカバーをさらに含んでいてもよい。 The device of the present invention may further include a cover configured to surround the light source and the light detector and to contact the object.
上記デバイスは、外部からの環境光の影響なく、対象から放出される蛍光を測定することにより、測定精度を向上させることができる。 The above device can improve the measurement accuracy by measuring the fluorescence emitted from the subject without the influence of ambient light from the outside.
本発明のデバイスは、光源と光検出器との間に配設されている壁をさらに含んでいてもよく、壁は、光で対象を照射するときに壁と対象との間に空間を確保するように構成されている。 The device of the invention may further comprise a wall disposed between the light source and the light detector, the wall ensuring a space between the wall and the object when illuminating the object with light It is configured to
上記デバイスは、光源から放出される光を遮断して、対象により放出される蛍光のみを測定することにより、測定精度を向上させることができる。 The device can improve the measurement accuracy by blocking the light emitted from the light source and measuring only the fluorescence emitted by the object.
本発明のデバイスによれば、対象はヒトの皮膚であってもよい。 According to the device of the present invention, the subject may be human skin.
上記デバイスは、ヒトの皮膚上に塗布されたコーティング剤の特性を判定することができる。 The device can determine the properties of a coating applied on human skin.
本発明の方法およびデバイスによれば、ヒトの皮膚上に塗布されたコーティング剤の量などの特性は、コーティング剤の種類およびコーティング剤中に含まれる層数と関係なく判定され得る。 According to the methods and devices of the present invention, properties such as the amount of coating applied on human skin can be determined regardless of the type of coating and the number of layers contained in the coating.
本発明のさらなる特徴および利点が、以下の「本発明の詳細」および添付の図に示されている実施形態を参照することにより、明らかになるであろう。 Additional features and advantages of the present invention will become apparent by reference to the following detailed description of the invention and the embodiments illustrated in the accompanying drawings.
本明細書では、「光」は「可視光」に限定されず、遠赤外線とγ線との間の広範囲内に含まれる波長を有する電磁波を示す。 As used herein, "light" is not limited to "visible light" but refers to an electromagnetic wave having a wavelength contained within a wide range between far infrared and gamma rays.
図１は、本発明によるデバイスの実施形態の概略図を示す。本発明によるデバイス１は、光源２と、光検出器３と、光源２および光検出器３と信号をやりとりする制御構成要素４とを含む。光源２は、光で対象１０（例えば、コーティング剤を塗布する前後のヒトの皮膚）を照射するように構成されている。光検出器３は、対象１０から放出される蛍光を検出するように構成されている。 FIG. 1 shows a schematic view of an embodiment of a device according to the invention. The device 1 according to the invention comprises a light source 2, a light detector 3 and a control component 4 in signal communication with the light source 2 and the light detector 3. The light source 2 is configured to illuminate the object 10 (e.g., human skin before and after applying a coating agent) with light. The light detector 3 is configured to detect the fluorescence emitted from the object 10.
光源２は、紫外線または青色光で対象１０を照射するように構成されている。光源２から放出される紫外線は、３６０ｎｍと３８０ｎｍの間の紫外線Ａ波バンドの波長を有する光であってもよい。光源２から放出される青色光は、４００ｎｍと４５０ｎｍの間の波長を有する光であってもよい。光検出器３は、光源２から放出される光の波長より長い波長を有する光を検出するように構成されていてもよい。光検出器３は、検出された光の波長および強度に対応する検出信号を出力してもよい。例えば、４００ｎｍと７００ｎｍの間の可視光を検出する光検出器３はセンサであってもよい。光検出器３は、赤、緑、および青の波長範囲内の強度を測定することができる３チャネルＲＧＢセンサであってもよい。光検出器３は、異なる波長の詳細なスペクトル強度を測定するように構成されていてもよい。そのような構造を有する光検出器３は、各チャネルまたは波長と関連する光強度に対応する検出信号を出力するように構成されていてもよい。制御構成要素４は、例えば、光源２および光検出器３に電力を供給して、光を放出するための、光源２の信号を供給するように、かつ光検出器３から検出信号を受信するように構成されていてもよい。制御構成要素４は、光検出器３からの検出信号出力に基づいて、測定結果をデータとして生成し、格納するように、かつデータの必要な処理を実行するように構成されていてもよい。 The light source 2 is configured to illuminate the object 10 with ultraviolet light or blue light. The ultraviolet light emitted from the light source 2 may be light having a wavelength of an ultraviolet A wave band between 360 nm and 380 nm. The blue light emitted from the light source 2 may be light having a wavelength between 400 nm and 450 nm. The light detector 3 may be configured to detect light having a wavelength longer than the wavelength of the light emitted from the light source 2. The photodetector 3 may output a detection signal corresponding to the wavelength and intensity of the detected light. For example, the light detector 3 for detecting visible light between 400 nm and 700 nm may be a sensor. The light detector 3 may be a three channel RGB sensor capable of measuring the intensities in the red, green and blue wavelength ranges. The light detector 3 may be configured to measure detailed spectral intensities of different wavelengths. The photodetector 3 having such a structure may be configured to output a detection signal corresponding to the light intensity associated with each channel or wavelength. The control component 4 supplies power to, for example, the light source 2 and the light detector 3 to supply a signal of the light source 2 for emitting light and receives a detection signal from the light detector 3 It may be configured as follows. The control component 4 may be configured to generate and store measurement results as data based on the detection signal output from the light detector 3 and to perform the necessary processing of the data.
デバイス１は、光源２により照射される対象１０と光検出器３との間に、フィルタ５をさらに含んでいてもよい。フィルタ５は、光源２から放出される光が有する波長を有する光を遮断するように構成されていてもよい。光源２から放出される光が、例えば３６０ｎｍと３８０ｎｍの間の紫外線Ａ波バンドの波長を有する紫外線である場合、フィルタ５は、紫外線Ａ波バンドの波長を有する光を遮断するように構成されていてもよい。光源２から放出される光が、例えば、４００ｎｍと４５０ｎｍの間の波長を有する青色光である場合、フィルタ５は、そのような波長を有する青色光を遮断するように構成されていてもよい。 The device 1 may further include a filter 5 between the object 10 illuminated by the light source 2 and the light detector 3. The filter 5 may be configured to block light having a wavelength of light emitted from the light source 2. If the light emitted from the light source 2 is ultraviolet light having a wavelength of the ultraviolet A-wave band, for example, between 360 nm and 380 nm, the filter 5 is configured to block light having a wavelength of the ultraviolet A-wave band May be If the light emitted from the light source 2 is, for example, blue light having a wavelength between 400 nm and 450 nm, the filter 5 may be configured to block blue light having such a wavelength.
デバイス１は、光源２および光検出器３を取り囲むように、かつ対象１０と接触するように構成されているカバー６を含んでいてもよい。カバー６が対象１０と接触している場合、外部からの環境光が光検出器３にぶつからない。したがって、光検出器３は、環境光のいかなる影響もなく、対象１０からの光のみを検出することができる。そのような構造は光検出器３の測定精度を向上させる。 The device 1 may include a cover 6 that is configured to surround the light source 2 and the light detector 3 and to contact the object 10. When the cover 6 is in contact with the object 10, ambient light from the outside does not strike the light detector 3. Accordingly, the light detector 3 can detect only the light from the object 10 without any influence of the ambient light. Such a structure improves the measurement accuracy of the light detector 3.
デバイス１は、光源２と光検出器３との間に配設されている壁７を含んでいてもよい。壁７は、光で対象１０を照射するときに壁７と対象１０との間に空間を確保するように構成されていてもよい。そのような構造は、光源２から放出される光が、光検出器３に直接ぶつからないようにする。したがって、光検出器３が、対象１０から放出される光のみを検出することができるので、そのような構造が光検出器３の測定精度を向上させる。 The device 1 may include a wall 7 disposed between the light source 2 and the light detector 3. The wall 7 may be configured to secure a space between the wall 7 and the object 10 when irradiating the object 10 with light. Such a structure ensures that the light emitted from the light source 2 does not directly strike the light detector 3. Therefore, such a structure improves the measurement accuracy of the light detector 3 because the light detector 3 can only detect light emitted from the object 10.
図２は、本発明による、コーティング剤の特性を判定する方法１００の概略流れ図を示す。図３は、本発明による、コーティング剤の特性を判定する方法１００において、照射された対象１０から蛍光を放出する概略的機構を示す。 FIG. 2 shows a schematic flow diagram of a method 100 of determining the properties of a coating according to the present invention. FIG. 3 shows a schematic mechanism for emitting fluorescence from an illuminated object 10 in a method 100 of characterizing a coating according to the invention.
本発明による方法１００は、コーティング剤１１（例えば、紫外線防御コーティング剤または日焼け止め剤）の塗布前に、デバイス１の光源２から放出される光で対象１０（例えば、ヒトの皮膚）を照射するステップ１０１を実行する。光源２から放出された光は、例えば、３６０ｎｍと３８０ｎｍの間の紫外線Ａ波バンドの波長を有する紫外線、または４００ｎｍと４５０ｎｍの間の波長を有する青色光であってもよい。対象１０を照射するステップ１０１は、制御構成要素４からの命令に基づいて実行されてもよい。 The method 100 according to the invention illuminates a subject 10 (e.g. human skin) with light emitted from the light source 2 of the device 1 prior to the application of the coating 11 (e.g. UV protective coating or sunscreen) Step 101 is performed. The light emitted from the light source 2 may be, for example, ultraviolet light having a wavelength of ultraviolet A-wave band between 360 nm and 380 nm, or blue light having a wavelength between 400 nm and 450 nm. The step 101 of illuminating the object 10 may be performed based on the instructions from the control component 4.
次に、本方法１００は、照射に応答して、光検出器３を用いて、対象１０から放出される蛍光を検出するステップ１０２を実行する。ヒトの皮膚などの対象１０が紫外線または青色光で照射された場合、そのような光は、角質層１２または真皮１３内に含まれるコラーゲンなどの分子１４を励起させる。励起された分子１４は蛍光を放出する。蛍光は、通常、対象１０を照射する紫外線または青色光より長い波長、例えば４００ｎｍと７００ｎｍの間の可視光線の波長を有する。光検出器３は、赤、緑、および青の波長範囲内の強度を測定することができる３チャネルＲＧＢセンサであってもよい。光検出器３は、異なる波長の詳細なスペクトル強度を測定するように構成されていてもよい。蛍光が、そのような構造を有する光検出器３にぶつかった場合、光検出器３は、各チャネルまたは各波長におけるぶつかった蛍光の強度を検出し、蛍光の検出された強度に対応する検出信号を出力する。 Next, the method 100 performs a step 102 of detecting the fluorescence emitted from the object 10 using the light detector 3 in response to the illumination. When a subject 10, such as human skin, is irradiated with ultraviolet light or blue light, such light excites molecules 14 such as collagen contained within the stratum corneum 12 or dermis 13. The excited molecules 14 emit fluorescence. The fluorescence usually has a wavelength longer than the ultraviolet light or blue light illuminating the object 10, for example the wavelength of visible light between 400 nm and 700 nm. The light detector 3 may be a three channel RGB sensor capable of measuring the intensities in the red, green and blue wavelength ranges. The light detector 3 may be configured to measure detailed spectral intensities of different wavelengths. When the fluorescence strikes the photodetector 3 having such a structure, the photodetector 3 detects the intensity of the collided fluorescence in each channel or each wavelength, and a detection signal corresponding to the detected intensity of the fluorescence Output
次に、本方法１００は、制御構成要素４が光検出器３から検出信号出力を受信し、第１の測定結果をデータとして生成し、格納するステップ１０３を実行する。第１の測定結果は、例えば、赤波長、緑波長、および青波長における蛍光の強度のデータであってもよいか、または詳細な異なる波長におけるスペクトル強度であってもよい。 Next, the method 100 performs step 103 where the control component 4 receives the detection signal output from the light detector 3 and generates and stores the first measurement result as data. The first measurement result may be, for example, data of intensity of fluorescence at red wavelength, green wavelength, and blue wavelength, or may be spectral intensity at different wavelengths in detail.
次に、本方法１００は、対象１０上にコーティング剤１１を塗布するステップ１０４を実行する。コーティング剤１１は、例えば、紫外線を吸収するかまたは遮断する紫外線防御コーティング剤、であってもよい。コーティング剤１１は日焼け止め剤であってもよい。コーティング剤１１は、必ずしも、先行技術において開示されているように、対象１０を照射する紫外線または青色光に応答して蛍光を放出する蛍光性発色団を含む特定のコーティング剤であるとは限らない。コーティング剤１１は、複数の種類のコーティング剤で構成されていてもよいか、または複数の種類のコーティング剤の多層膜としてコーティングされていてもよい。 Next, the method 100 performs step 104 of applying the coating agent 11 on the object 10. The coating agent 11 may be, for example, an ultraviolet protective coating that absorbs or blocks ultraviolet light. The coating agent 11 may be a sunscreen. The coating agent 11 is not necessarily a specific coating agent comprising a fluorescent chromophore which emits fluorescence in response to ultraviolet light or blue light illuminating the object 10, as disclosed in the prior art . The coating agent 11 may be composed of a plurality of types of coating agents, or may be coated as a multilayer film of a plurality of types of coating agents.
次に、本方法１００は、コーティング剤１１の塗布後、デバイス１の光源２から放出される光で、対象１０を照射するステップ１０５を実行する。光源２から放出される光は、ステップ１０１において光源２から放出される光と同じ波長を有する。光源２からの光は、紫外線もしくは青色光を吸収するかまたは遮断するコーティング剤１１を介して対象１０にぶつかるので、ステップ１０１における光と比較して、対象１０に到達する光が減少する。光で対象１０を照射するステップ１０５は、制御構成要素４からの命令に基づいて実行されてもよい。 Next, the method 100 performs step 105 of irradiating the object 10 with light emitted from the light source 2 of the device 1 after application of the coating agent 11. The light emitted from the light source 2 has the same wavelength as the light emitted from the light source 2 in step 101. The light from the light source 2 strikes the object 10 through the coating agent 11 that absorbs or blocks ultraviolet or blue light, so the light reaching the object 10 is reduced compared to the light in step 101. The step 105 of illuminating the object 10 with light may be performed based on the instructions from the control component 4.
次に、本方法１００は、光検出器３を用いて、照射に応答して対象１０から放出される蛍光を検出するステップ１０６を実行する。蛍光は、ステップ１０２と同じ方法で、対象１０の内部の蛍光性発色団から放出される。対象１０が例えばヒトの皮膚である場合、蛍光性発色団は、角質層１２または真皮１３内に含まれるコラーゲンなどの分子１４である。蛍光はステップ１０２の蛍光と同じ波長を有する。蛍光は、コーティング剤１１を介してぶつかった光に応答して励起された蛍光性発色団から放出されるので、放出された蛍光は、ステップ１０２の蛍光に比べて減少する。蛍光が光検出器３にぶつかった場合、光検出器３は、各チャネルまたは各波長におけるぶつかった蛍光の強度を検出し、蛍光の検出された強度に対応する検出信号を出力する。 Next, the method 100 performs step 106 using the light detector 3 to detect fluorescence emitted from the object 10 in response to the illumination. The fluorescence is emitted from the fluorescent chromophore internal to the subject 10 in the same manner as step 102. Where the subject 10 is, for example, human skin, the fluorescent chromophore is a molecule 14 such as collagen contained within the stratum corneum 12 or dermis 13. The fluorescence has the same wavelength as the fluorescence of step 102. Since the fluorescence is emitted from the fluorescent chromophore excited in response to the light that has collided through the coating agent 11, the emitted fluorescence is reduced compared to the fluorescence in step 102. When the fluorescence collides with the photodetector 3, the photodetector 3 detects the intensity of the collided fluorescence in each channel or each wavelength, and outputs a detection signal corresponding to the detected intensity of the fluorescence.
次に、本方法１００は、制御構成要素４が、光検出器３からの検出信号出力を受信し、第２の測定結果をデータとして生成し、格納するステップ１０７を実行する。第２の測定結果は、例えば、赤波長、緑波長、および青波長における蛍光の強度、または詳細な異なる波長におけるスペクトル強度のデータであってもよい。 Next, the method 100 performs step 107 in which the control component 4 receives the detection signal output from the light detector 3 and generates and stores the second measurement result as data. The second measurement result may be, for example, data of intensity of fluorescence at red wavelength, green wavelength, and blue wavelength, or spectral intensity data at detailed different wavelengths.
次に、本方法１００は、制御構成要素４が第１の測定結果と第２の測定結果とを比較して、コーティング剤の特性を判定するステップ１０８を実行する。コーティング剤の様々な特性、例えばコーティング剤の量および種類が、第１の測定結果と第２の測定結果との間の差異に基づいて判定され得る。 Next, the method 100 performs step 108 in which the control component 4 compares the first measurement result with the second measurement result to determine the property of the coating agent. Various properties of the coating, such as the amount and type of coating, can be determined based on the difference between the first measurement and the second measurement.
次に、実際の測定結果を参照すると、本方法１００による、コーティング剤の特性の判定は以下に検討されるであろう。 Next, referring to the actual measurement results, the determination of the properties of the coating agent according to the present method 100 will be considered below.
図４は、コーティング剤１１の異なる種類が対象１０としてのヒトの皮膚に塗布された場合の、コーティング剤の特性の判定を示す。 FIG. 4 shows the determination of the properties of the coating when different types of coating 11 are applied to human skin as a subject 10.
コーティング剤１１の塗布前のヒトの皮膚を、光源２からの紫外線Ａ波バンドの波長を有する光で照射し、放出された蛍光を第１の測定結果を得るために測定した。図４Ａは第１の測定結果を示す。３チャネルＲＧＢセンサを光検出器３として、赤波長、緑波長、および青波長における光の強度を測定するために使用した。図４Ａのグラフの水平軸は、赤波長、緑波長、および青波長を示し、垂直軸は、相対値での光強度を示す。ヒトの前腕の異なる４つの位置で測定を行った。４つの位置で測定された蛍光の強度は、互いに大きく異ならなかった。青色光の強度が最も高い理由は、青色光が光源２から放出される光の波長に最も近いことである。 The human skin prior to the application of the coating agent 11 was irradiated with light having a wavelength of the ultraviolet A wave band from the light source 2, and the emitted fluorescence was measured in order to obtain a first measurement result. FIG. 4A shows a first measurement result. A three channel RGB sensor was used as the light detector 3 to measure the light intensity at red, green and blue wavelengths. The horizontal axis of the graph of FIG. 4A shows red wavelength, green wavelength and blue wavelength, and the vertical axis shows light intensity in relative values. Measurements were made at four different locations on the human forearm. The fluorescence intensities measured at the four positions did not differ significantly from one another. The reason why the blue light intensity is the highest is that the blue light is closest to the wavelength of the light emitted from the light source 2.
次に、４つの異なる種類のコーティング剤ＡからＤまでの１つをコーティング剤１１として塗布した後、ヒトの皮膚を、紫外線Ａ波バンドの波長を有する光で照射し、放出された蛍光を測定して、第２の測定結果を得た。コーティング剤の全てが蛍光性発色団を含む訳ではなかった。コーティング剤ＡからＣまでが、日焼け止め機能を有し、コーティング剤Ｄが保湿機能を有した。図４Ｂは、図４Ａに示されているコーティング剤塗布前の、ヒトの皮膚からの蛍光の第１の測定結果の平均と共に、第２の測定結果を示す。コーティング剤塗布後に測定される蛍光の強度は、コーティング剤塗布前の蛍光と比較して大きく減少したことが、図４Ｂから明らかである。したがって、コーティング剤の存在は、光で皮膚を照射することにより得られた測定結果を比較すること、およびコーティング剤塗布の前後に、放出された蛍光を測定することにより判定されたことが分かった。さらに、保湿のためのコーティング剤Ｄの蛍光の強度の低下は小さかった。 Next, one of four different types of coating agents A to D is applied as coating agent 11, and then human skin is irradiated with light having the wavelength of the ultraviolet A wave band, and the emitted fluorescence is measured The second measurement result was obtained. Not all of the coatings contained a fluorescent chromophore. Coating agents A to C had a sunscreen function, and coating agent D had a moisturizing function. FIG. 4B shows the second measurement result with the average of the first measurement result of fluorescence from human skin before coating application shown in FIG. 4A. It is apparent from FIG. 4B that the intensity of fluorescence measured after coating application is greatly reduced as compared to the fluorescence before coating application. Therefore, it was found that the presence of the coating was determined by comparing the measurement results obtained by irradiating the skin with light and measuring the emitted fluorescence before and after the coating application . Furthermore, the decrease in the fluorescence intensity of the coating agent D for moisturizing was small.
図５は、複数の種類のコーティング剤１１が対象１０としてのヒトの皮膚上に積層として塗布された場合の、コーティング剤の特性の判定を示す。 FIG. 5 shows the determination of the properties of the coating when multiple types of coating 11 are applied as a laminate on human skin as a subject 10.
コーティング剤１１の塗布前に、ヒトの皮膚を、光源２からの紫外線Ａ波バンドの波長を有する光で照射し、放出された蛍光を測定して、第１の測定結果を得た。図５Ａは第１の測定結果を示す。赤波長、緑波長、および青波長における光の強度を測定するために、３チャネルＲＧＢセンサを光検出器３として使用した。図５Ａのグラフの水平軸は赤波長、緑波長、および青波長を示し、垂直軸は相対値での光強度を示す。ヒトの前腕の異なる５つの位置で測定を行った。 Before applying the coating agent 11, human skin was irradiated with light having a wavelength of the ultraviolet A wave band from the light source 2, and the emitted fluorescence was measured to obtain a first measurement result. FIG. 5A shows a first measurement result. A three channel RGB sensor was used as the light detector 3 to measure the light intensity at red, green and blue wavelengths. The horizontal axis of the graph of FIG. 5A shows red wavelength, green wavelength and blue wavelength, and the vertical axis shows light intensity in relative values. Measurements were taken at five different locations on the human forearm.
次に、４つの異なる種類のコーティング剤ＡからＤまでの１つをコーティング剤１１として塗布した後、ヒトの皮膚を、光源２からの、紫外線Ａ波バンドの波長を有する光で照射し、放出された蛍光を測定して、第２の測定結果を得た。図５Ｂは、図５Ａに示されている、コーティング剤塗布前の、ヒトの皮膚からの蛍光の第１の測定結果の平均と共に、第２の測定結果を示す。コーティング剤Ａは、ＳＰＦ （Ｓｕｎ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｆａｃｔｏｒ） ５０の日焼け止め剤の層を１つだけ含む。コーティング剤Ｂは、ファンデーションが後に続く、ＳＰＦ ５０の日焼け止め剤の層の積層である。コーティング剤Ｃは、ＳＰＦ ５０の日焼け止め剤の層が後に続く、ファンデーションの層の積層である。コーティング剤Ｄは、ＳＰＦ ５０の日焼け止め機能を有するファンデーションの層を１つだけ含む。図５Ｂに示されている通り、コーティング剤塗布前の蛍光と比較して、コーティング剤後に測定された蛍光は大幅に減少した。さらに、コーティング剤ＡからＤまでの測定結果は互いに大きく異ならなかった。 Next, one of four different types of coating agents A to D is applied as the coating agent 11 and then the human skin is irradiated with light from the light source 2 with light having the wavelength of the ultraviolet A wave band and emitted The measured fluorescence was measured to obtain a second measurement result. FIG. 5B shows the second measurement result with the average of the first measurement result of fluorescence from human skin before coating application shown in FIG. 5A. Coating agent A contains only one layer of sunscreen with SPF (Sun Protection Factor) 50. Coating agent B is a lamination of a layer of sunscreen with SPF 50 followed by a foundation. Coating agent C is a laminate of a layer of foundation followed by a layer of sunscreen with SPF 50. Coating agent D contains only one layer of foundation having a sunscreen function of SPF 50. As shown in FIG. 5B, the fluorescence measured after the coating was significantly reduced compared to the fluorescence before the coating application. Furthermore, the measurement results of coating agents A to D were not significantly different from each other.
図６は、対象１０としてのヒトの皮膚上に塗布された異なる量のコーティング剤１１の特性の判定を示す。 FIG. 6 shows the determination of the properties of different amounts of coating 11 applied on the skin of a human subject 10.
コーティング剤１１の塗布前に、光源２からの紫外線Ａ波バンドの波長を有する光で、ヒトの皮膚を照射し、放出された蛍光を測定して、第１の測定結果（図６の「素肌ａｖｇ」のデータ）を得た。次に、異なる量のコーティング剤ＡからＣまでをコーティング剤１１として塗布した後、光源２からの紫外線Ａ波バンドの波長を有する光で、ヒトの皮膚を照射し、放出された蛍光を測定して、第２の測定結果を得た。コーティング剤ＡからＣまでは、２ｍｇ、５ｍｇ、および８ｍｇそれぞれで皮膚上の同一領域上に塗布された、ＳＰＦ ５０の日焼け止め剤であった。図６に示されている通り、日焼け止め剤の量を増加させると、測定される蛍光の減少につながる。 Before the application of the coating agent 11, the human skin is irradiated with light having the wavelength of the ultraviolet A wave band from the light source 2, and the emitted fluorescence is measured to obtain a first measurement result (see FIG. data of “avg”. Next, after applying different amounts of coating agents A to C as coating agent 11, human skin is irradiated with light having the wavelength of the ultraviolet A wave band from light source 2, and the emitted fluorescence is measured. The second measurement result was obtained. Coatings A to C were SPF 50 sunscreens applied at 2 mg, 5 mg and 8 mg respectively on the same area on the skin. As shown in FIG. 6, increasing the amount of sunscreen leads to a decrease in the measured fluorescence.
図７は、ヒトの異なる部分にＳＰＦ ５０の日焼け止め剤をコーティング剤１１として塗布する前後の、蛍光の測定結果の比較を示す。ヒトの左腕の３つの部分、右腕の３つの部分、左右の頬、および左右の額を、測定位置として選択した。赤波長（ｒ）、緑波長（ｇ）、青波長（ｂ）、波長全体（ｃ）、赤色光の強度と緑色光の強度との間の勾配（ｉｓＦＬＡ）、および赤波長から青波長までの強度の積分（グラフの領域、Ａｒｅａ）に関するデータが得られた。図７Ａは、コーティング剤塗布前の蛍光の測定結果（第１の測定結果）を示し、図７Ｂは、コーティング剤塗布後の蛍光の測定結果（第２の測定結果）を示す。測定位置に関わらず、コーティング剤を塗布することが、結果的に、赤波長、緑波長、および青波長を有する蛍光の強度の減少をもたらした。腕の蛍光の強度は、頬および額からの蛍光と比較して、大幅に減少した。図７のデータ「ｒｅｆ」は、測定前にデバイスを較正するための、白色物体の照射の測定結果である。したがって、データ「ｒｅｆ」はコーティング剤の測定に直接関連していない。同じことが、以下の測定結果に適用される。 FIG. 7 shows a comparison of the measurement results of fluorescence before and after applying the SPF 50 sunscreen as the coating agent 11 to different parts of humans. Three portions of the human left arm, three portions of the right arm, left and right cheeks, and left and right foreheads were selected as measurement positions. Red wavelength (r), green wavelength (g), blue wavelength (b), total wavelength (c), gradient between red light intensity and green light intensity (isFLA), and from red wavelength to blue wavelength Data on the integral of the intensity (area of the graph, Area) was obtained. FIG. 7A shows the measurement result of fluorescence before coating agent application (first measurement result), and FIG. 7B shows the measurement result of fluorescence after coating agent application (second measurement result). Regardless of the measurement position, applying the coating resulted in a reduction of the intensity of the fluorescence with red, green and blue wavelengths. The intensity of the fluorescence of the arm was significantly reduced compared to the fluorescence from the cheek and forehead. Data “ref” in FIG. 7 is the measurement result of the illumination of the white object for calibrating the device before measurement. Thus, the data "ref" is not directly related to the measurement of the coating. The same applies to the following measurement results.
図８は、光源２として白色光ＬＥＤを使用した場合の結果を示す。図７と同じ方法で、ヒトの左腕の３つの部分、右腕の３つの部分、左右の頬、および左右の額を、測定位置として選択した。ＳＰＦ ５０の日焼け止め剤をコーティング剤として使用した。図８Ａは、コーティング剤塗布前の蛍光の測定結果（第１の測定結果）を示し、図８Ｂは、コーティング剤塗布後の蛍光の測定結果（第２の測定結果）を示す。コーティング剤塗布の前後で、測定結果間に大きな差異はなかった。したがって、白色光ＬＥＤは光源２に適さないこと、および紫外線Ａ波または青波長の範囲内の光を放出する光源が好ましいことが分かった。 FIG. 8 shows the result in the case of using a white light LED as the light source 2. In the same manner as FIG. 7, three portions of the left arm of the human, three portions of the right arm, left and right cheeks, and left and right foreheads were selected as measurement positions. An SPF 50 sunscreen was used as the coating. FIG. 8A shows the measurement result of fluorescence before coating agent application (first measurement result), and FIG. 8B shows the measurement result of fluorescence after coating agent application (second measurement result). There was no significant difference between the measurement results before and after coating application. Therefore, it turned out that the white light LED is not suitable for the light source 2, and a light source emitting light in the range of ultraviolet A wave or blue wavelength is preferable.
図９が、異なる波長における蛍光の強度の代わりに、コーティング剤塗布の前後に測定された、色温度（ＣＴ）および赤色光の強度と青色光の強度との間の勾配（ｉｓＦＬＡ）の結果を示す。図７および図８と同じ方法で、ヒトの左腕の３つの部分、右腕の３つの部分、左右の頬、および左右の額を、測定位置として選択した。ＳＰＦ ５０の日焼け止め剤をコーティング剤１１として使用した。図９Ａは、コーティング剤塗布の前後に測定された蛍光の色温度の変化を示す。図９Ｂは、コーティング剤塗布の前後に測定された蛍光のｉｓＦＬＡの変化を示す。コーティング剤を塗布することが、結果的に、色温度およびｉｓＦＬＡの減少をもたらすことが分かった。詳細には、色温度およびｉｓＦＬＡの変化は大きかった。 FIG. 9 shows the results of the color temperature (CT) and the gradient between red light intensity and blue light intensity (isFLA) measured before and after coating application, instead of the fluorescence intensity at different wavelengths. Show. In the same manner as in FIGS. 7 and 8, three portions of the human left arm, three portions of the right arm, left and right cheeks, and left and right foreheads were selected as measurement positions. An SPF 50 sunscreen was used as coating 11. FIG. 9A shows the change in color temperature of fluorescence measured before and after coating application. FIG. 9B shows the change in isFLA of fluorescence measured before and after coating application. It has been found that applying the coating results in a reduction of the color temperature and the isFLA. In particular, the change in color temperature and isFLA was large.
図１０は、ファンデーションをコーティング剤１１として塗布する前後に測定された蛍光の色温度およびｉｓＦＬＡの変化を示す。図７から図９までと同じ方法で、ヒトの左腕の３つの部分、右腕の３つの部分、左右の頬、および左右の額を、測定位置として選択した。図１０Ａは、コーティング剤塗布の前後に測定された蛍光の色温度の変化を示す。図１０Ｂは、コーティング剤塗布の前後に測定された蛍光のｉｓＦＬＡの変化を示す。ファンデーションを塗布することが、結果的に、ＳＰＦ ５０の日焼け止め剤の結果と同様に、色温度およびｉｓＦＬＡの減少をもたらすことが分かった。 FIG. 10 shows the change in fluorescence color temperature and isFLA measured before and after applying the foundation as the coating agent 11. In the same manner as in FIGS. 7-9, three portions of the left arm of the human, three portions of the right arm, left and right cheeks, and left and right foreheads were selected as measurement positions. FIG. 10A shows the change in color temperature of fluorescence measured before and after coating application. FIG. 10B shows the change in isFLA of fluorescence measured before and after coating application. It has been found that applying the foundation results in a reduction of the color temperature and the isFLA, as well as the results of the SPF 50 sunscreen.
上記結果から、コーティング剤の存在が、紫外線Ａ波または青波長の範囲を有する光で対象を照射すること、およびコーティング剤塗布の前後に蛍光を測定して、測定結果を比較することにより、判定され得ることが分かった。コーティング剤の量が蛍光の減少に基づいて測定され得ることが分かった。さらに、コーティング剤が蛍光性発色団を含まない場合にも、コーティング剤の量が判定され得ることが分かった。 From the above results, it is judged that the presence of the coating agent irradiates the object with light having a range of ultraviolet A wave or blue wavelength, and the fluorescence is measured before and after the application of the coating agent to compare the measurement results. It turned out that it could be done. It has been found that the amount of coating can be measured based on the decrease in fluorescence. Furthermore, it has been found that the amount of coating can also be determined if the coating does not contain a fluorescent chromophore.
前述の実施形態が、本発明を限定するのではなく、本発明の技術的解決策を説明しようとしているに過ぎないことに留意すべきである。前述の実施形態を参照して、本発明は詳細に説明されているが、当業者は、彼らが、依然として、前述の実施形態内に記録されている技術的解決策を修正してもよいか、またはこれらの技術的特徴の部分もしくは全体に対して等価の置換を行い得ることを理解すべきである。 It should be noted that the foregoing embodiments do not limit the present invention, but are merely intended to illustrate the technical solution of the present invention. Although the present invention has been described in detail with reference to the above embodiments, those skilled in the art may still modify the technical solutions recorded in the above embodiments It should be understood that equivalent substitutions may be made to part or all of these technical features.
１ デバイス
２ 光源
３ 光検出器
４ 制御構成要素
５ フィルタ
６ カバー
７ 壁
１０ 対象
１１、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ コーティング剤
１２ 角質
１３ 真皮
１４ 分子
１００ 方法
Ａｒｅａ 赤波長から青波長までの強度の積分、グラフの領域
ＣＴ 色温度
ｂ 青波長
ｃ 波長全体
ｇ 緑波長
ｉｓＦＬＡ 赤色光の強度と緑色光の強度との間の勾配、赤色光の強度と青色光の強度との間の勾配
ｒ 赤波長
ｒｅｆ 測定前にデバイスを較正するための、白色物体の照射の測定結果
Reference Signs List 1 device 2 light source 3 light detector 4 control component 5 filter 6 cover 7 wall 10 target 11 A, B, C, D, E coating agent 12 horny 13 dermis 14 molecule 100 method Area Intensity from red wavelength to blue wavelength Integral, graph area CT color temperature b blue wavelength c whole wavelength g green wavelength isFLA gradient between red light intensity and green light intensity, red light intensity and blue light intensity r red Measurement results of the illumination of a white object to calibrate the device before measuring the wavelength ref
Claims (17)
光で対象を照射するステップと、
前記光照射に応答して、前記対象から放出される蛍光を検出するステップと、
前記検出された蛍光から第１の測定結果を得るステップと、
前記コーティング剤を前記対象上に塗布するステップと、
前記対象を前記光で照射するステップと、
前記光照射に応答して、前記対象から放出される前記蛍光を検出するステップと、
前記検出された蛍光から第２の測定結果を得るステップと、
前記第１の測定結果と前記第２の測定結果とを比較して、前記コーティング剤の特性を判定するステップと
を含む、コーティング剤の特性を判定する方法。 A method of determining the properties of a coating agent, comprising
Irradiating the object with light;
Detecting fluorescence emitted from the subject in response to the light irradiation;
Obtaining a first measurement result from the detected fluorescence;
Applying the coating on the object;
Illuminating the object with the light;
Detecting the fluorescence emitted from the subject in response to the light irradiation;
Obtaining a second measurement result from the detected fluorescence;
And D. comparing the first measurement result with the second measurement result to determine the property of the coating agent.
対象を照射するように構成されている光源と、
前記対象から放出される蛍光を検出するように構成されている光検出器と、
前記コーティング剤を前記対象上に塗布する前後に、前記検出された蛍光の測定結果を生成するように、かつ前記測定結果を比較して、前記対象上に塗布された前記コーティング剤の特性を判定するように構成されている制御構成要素と
を含む、コーティング剤の特性を判定するデバイス。 A device for determining the properties of a coating agent,
A light source configured to illuminate the object;
A photodetector configured to detect fluorescence emitted from the subject;
Before and after applying the coating on the object, the measurement result of the detected fluorescence is generated to compare the measurement results to determine the characteristics of the coating applied on the object And a control component configured to: determine a property of the coating.
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