JP2021139633A - 感触特性評価方法及び感触特性評価装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 人が皮膚に製剤を塗り広げる際に、感触の違いを感じる程度の分類で客観的指標を用いて評価する感触特性評価方法及び感触特性評価装置に関する。【解決手段】 手指によって前腕、又は手の甲に製剤を塗布する際の感触特性を評価する方法であって、前記前腕に距離計を装着する工程（Ａ）と、前記前腕、又は前記手指に振動センサを装着する工程（Ｂ）と、前記前腕に沿う方向に前記手指を摺動させて、前記前腕、又は前記手の甲に製剤を塗布する工程（Ｃ）と、前記距離計によって、前記工程（Ｃ）における前記距離計と前記手指との距離を計測する工程（Ｄ）と、前記振動センサによって、前記工程（Ｃ）における前記前腕、又は前記手の甲と、前記手指との摩擦振動を計測する工程（Ｅ）と、前記工程（Ｄ）で計測された前記手指の位置と、前記工程（Ｅ）で計測された摩擦振動に基づいて感触特性を評価する工程（Ｆ）とを含む。【選択図】 図１

Description

本発明は、感触特性評価方法及び感触特性評価装置に関する。

化粧品の使用時における触感は、製品の質感に強く関わる。例えば、化粧クリームの“のび”の良さ、塗布時のべたつき、肌なじみの良さ、さらには塗布後の肌のなめらかさ等は、消費者の嗜好性を左右する重要な要因である。

化粧品等の液系及び半固形の製剤（以下、単に「製剤」という。）の感触（塗り心地、及び塗布後の感じ）として人が感じるものには、製剤自体の特性による感触と、製剤を塗布した肌で感じる感触に大別される。「製剤自体の触感」とは、製剤のすべり性、べたつき性（タック）、塗りのばしの重さ（粘度、降伏応力）等、肌の上でなくとも発現する製剤の物性に関わる感触である。一方、後者の「製剤を塗布した肌の感触」とは、基本的には肌の感触であるが、製剤を塗布して変化を受けたことにより感じられる特性である。例えば、肌のなめらかさ、すべすべ感、なじみ感（製剤がなじんだと感じられる肌の感触）等を指し、これが製剤を塗布したことで現れたと認識されるものである。

後者の特性については、製剤を塗布した肌の摩擦振動を計測し、（製剤による）肌状態の変化を評価する方法が提案されている。例えば、下記非特許文献１には、スキンケアクリームを塗布した豚皮の表面を手指に似せた触子で摩擦し、発生する振動の周波数スペクトルを解析する方法について記載されている。そして、下記非特許文献１は、塗布直後から、１時間放置後、３時間放置後の時間経過と共に、クリームの作用により、豚皮表面が次第に振動スペクトルを変化させること、この振動スペクトルの変化が豚皮表面のなめらかさの時間的進展に関係することを示している。

下記特許文献１は、官能評価によらない、製剤の感触評価の方法を提案している。具体的には、製剤が肌、又は疑似皮膚上に塗布される際の摩擦音を収集し、その周波数スペクトルと製剤の塗布感触とを多数のサンプルを用いて関係づけておき、得られた対応関係から製剤の感触を評価する。

また、下記特許文献２は、官能評価によらない、製剤の感触を推定する方法を提案している。具体的には、製剤が肌等の被塗布面に塗布される際に検出される振動を記録し、そのスペクトルデータを周波数帯に区分し、その塗布経過時間帯ごとの各周波数帯のスペクトルパワー値（区分ごとの合計）と、別に行われた同じ化粧料の（触感に関する）官能評価値、或いは塗布時間帯ごとの塗布触感の時系列官能評価値とを照合して推定する。

特開２０１８−１５１２５８号公報 国際公開２０１９／０３９４６６号

Shuyang Ding,Bharat Bhusha,"Tactile perception of skin cream by friction induced vibrations", J. Colloid Interface Sci. 481,131-143(2016)

上述のように、製剤は、使用時の感触が商品の質感を左右する重要な要素となるため、使用者が実際に肌に塗布する際に感じる感触について、人が違いを認識できる程度の細かさで、できるだけ客観的な指標（物理的計測値など）を用いて分類して評価されることが好ましい。

しかしながら、近年、製剤へのより客観的な指標が求められるようになり、それに伴い、従来の方法では、製剤塗布時、及び塗布後の肌の感触と、手指、肌に生じる振動の関係、さらにはその感触、及び振動における製剤ごとの違いと、その製剤物性（レオロジー特性など）の関係を詳細に調べるには不十分なものであることがわかってきた。例えば、感触評価において類似した周波数特性が計測されたとしても、塗布される位置や肌や指先の状態によっては、人が感じる感触も異なるが、このような違いを評価できてはいなかった。

本発明は、上記課題に鑑み、人が皮膚に製剤を塗り広げる際に、感触の違いを感じる程度の分類で客観的指標を用いて評価する際の感触特性評価方法及び感触特性評価装置に関する。

本発明の感触特性評価方法は、
手指によって前腕、又は手の甲に製剤を塗布する際の感触特性を評価する方法であって、
前記前腕に距離計を装着する工程（Ａ）と、
前記前腕、又は前記手指に振動センサを装着する工程（Ｂ）と、
前記前腕に沿う方向に前記手指を摺動させて、前記前腕、又は前記手の甲に製剤を塗布する工程（Ｃ）と、
前記距離計によって、前記工程（Ｃ）における前記距離計と前記手指との距離を計測する工程（Ｄ）と、
前記振動センサによって、前記工程（Ｃ）における前記前腕、又は前記手の甲と、前記手指との摩擦振動を計測する工程（Ｅ）と、
前記工程（Ｄ）で計測された前記手指の位置と、前記工程（Ｅ）で計測された摩擦振動に基づいて感触特性を評価する工程（Ｆ）とを含む。

製剤を人体に塗布して感触特性を評価する場合には、塗布が容易で塗り広げるための十分な領域があり、視認しやすい腕周り、特に前腕や手の甲を用いて行われることが多い。具体的な動作としては、前腕、又は手の甲に製剤を置き、手指で前腕に沿う方向に製剤を塗り広げる。なお、本明細書において、前腕に沿う方向に摺動するとは、手首と肘とを結ぶ方向に手指を往復させる動作を言うが、必ずしも、当該方向と完全に平行に動かす必要はない。

上記方法とすることで、距離計と振動センサによって、前腕や手の甲と手指との間で発生する摩擦振動と併せて、製剤を塗り広げる手指の位置が計測できる。これにより、単に摩擦振動のみに基づいて製剤の感触特性が評価されるのではなく、どの位置において発生している摩擦振動かを判断でき、製剤を塗布する位置に応じて評価や分類をすることができる。なお、工程（Ｂ）と工程（Ｃ）は、距離計と振動センサが一体として構成されており、同時に前腕に装着されることも想定している。

上記感触特性評価方法において、
前記工程（Ｆ）は、前記手指の位置データの時間変化から算出される摺動速度にも基づいて感触特性を評価するものであってもよい。

人が自己の手指によって製剤を塗布して塗り広げる場合には、製剤の特性のみならず、皮膚に製剤を塗り広げる手指を押し付ける力（以下、「押圧力」と称する。）や、製剤を塗布する皮膚と製剤を塗り広げる手指との間の摺動速度によって、実際に人が感じる摩擦力、摩擦振動（すなわち感触）は異なる。

製剤が塗布される皮膚と製剤を塗り広げる手指の皮膚、そして、それらの間に存在する製剤によって、境界潤滑、混合潤滑及び流体潤滑の状態が想定され、それぞれの状態で寄与するパラメータが異なる。例えば、皮膚の表面に吸着したわずかな分子の膜による境界潤滑の状態では、摩擦力が押圧力に依存する。混合潤滑及び流体潤滑の状態では、摩擦力が摺動速度にも依存する。

特に、製剤を塗り広げる動作は、所定の領域内を往復するような動作で行われることが多く、塗布する位置によっては、手指が全く異なる速度で動作するため、摺動速度を計測しておくことは有意である。

摩擦振動強度は、摺動速度に依存し、摺動速度がゼロであれば（摩擦が生じないため）摩擦振動、及びそのパワー値もゼロであり、摺動速度が増すにしたがって、振動とそのパワー値も強度を増す。そのような摩擦振動強度の変化は、肌を擦る手指のストロークごとに繰り返されている。

製剤を塗布する際に、その往復のテンポを例えばメトロノームなどを用いて統制したとしても、手指の摺動速度を各ストロークについて十分に統制することは容易ではない。本実施形態において、上記に示したように、例えば、摩擦振動を計測する肌上の位置を距離計から５０ｍｍの位置に決めることにより、振動を計測する肌の部位、その位置における手指の摺動動作の条件をかなり統制することはできる。しかしながら、それでも手指の摺動速度にはばらつきが生じ、測定される摩擦振動のパワー値には無視できない影響が現れる。

したがって、肌における摩擦振動について、肌に適用した製剤の違いによる強度の比較をしようとする場合に、特に、この手指の摺動速度のばらつきは問題となる。そこで、この問題を回避するための一つの方法として、摩擦振動のパワー値により製剤間の比較を行うのではなく、式（１）で示されるパラメータｓを用いることが好ましい。

ｓ＝ｐ／Ｒ^γ （１）

ここで、ｐは、摩擦振動のパワー値（に関係する出力値）、Ｒは、肌に対する手指の摺動速度である。Ｒの値は、前腕内側の適切な位置を選ぶことにより、肌の伸縮の影響を最小限にすることができ、手指の前腕の肌に対する相対的な摺動速度として、距離計で見積られる手指の摺動速度の値を採用しうる。

面間の摺動速度と摩擦振動強度（摩擦音強度）の測定値の関係は、一般に材質や表面状態等に依存するが、金属材料等に関しては、摺動速度の１〜２乗に比例することが知られている。しかしながら、すべり面が肌の場合の関係については、具体的に示されているものは見当たらない。そこで、本発明者が種々の手指の摺動速度で摩擦振動強度（摩擦音強度）を計測したところ、音圧（摩擦音強度）に関しては、摺動速度の平方根に略比例する傾向があることが確認された。但し、上記γの値が、金属材料の場合と同様、肌面の状態等により変わる可能性は排除しない。この式（１）で定義されるｓは、面間における摩擦振動の発生しやすさを示すパラメータとなる。

例えば、異なる製剤間において、これらを肌に塗布して伸び広げ、なじませ、塗布膜が形成される過程の、肌面と手指との間に生じる摩擦振動強度の変化過程を計測し、比較する際に、その振動に由来する摩擦音の強度そのものを比較するのではなく、上記パラメータｓを比較することができる。これにより、より詳細に製剤間を比較することができる。

距離計は、前腕上を移動する手指の位置を計測しており、摺動速度は、距離計が計測した手指の位置の時間変化を求めることで、算出することができる。したがって、上記方法とすることで、手指の位置と摩擦振動の周波数特性と併せて、算出された摺動速度に基づいて摩擦振動の強度を比較し、感触特性との照合を行うことで、より詳細に製剤の感触を解析して評価することができる。

上記感触特性評価方法において、
前記工程（Ｄ）は、前記距離計が光学式であって、非接触で前記手指との距離を計測するものであってもよい。

上記方法とすることで、評価実施者は、位置を検出するための部材（例えば、ワイヤ等を介して、ロータリーエンコーダにつながれた指輪）を手指に装着することなく、製剤を塗り広げる際の手指の位置や摺動速度を非接触で容易に計測することができる。

本発明の感触特性評価装置は、
製剤が塗布される前腕に装着され、前記前腕、又は手の甲と接触して前記前腕に沿う方向に摺動する手指の位置を計測する距離計と、
前記前腕、又は前記手指に装着され、前記前腕、又は前記手の甲と、前記手指との摩擦振動を計測する振動センサと、
前記距離計及び前記振動センサから出力された信号を解析して感触特性の評価を行うデータ解析部とを備える。

上記構成とすることで、上述の方法のように、前腕、又は手の甲に製剤が塗り広げられているときに、距離計が製剤を塗り広げる手指の位置を計測し、振動センサが前腕、又は手の甲と手指との間に発生する摩擦振動を計測する。これにより、摩擦振動のみに基づいて製剤の感触特性が評価されるのではなく、どの位置における摩擦振動であるかも併せて確認することができ、製剤を塗布する位置に関しても分類することができる。なお、距離計と振動センサは、一体の装置として構成されていてもよい。距離計と振動センサが一体となったとしても、センサのある位置と摩擦を生じさせる手指との距離は計測できる。すなわち、振動センサの感度や振動センサまでの伝達特性を考慮に入れることはできる。

上記感触特性評価装置は、
前記距離計から出力された信号を受信し、前記手指の位置の時系列データを格納するメモリを備え、
前記データ解析部は、前記距離計及び前記振動センサから出力された信号と共に、前記メモリに記憶された前記時系列データから算出される摺動速度を解析して感触特性を評価するものであってもよい。

上記構成とすることで、データ解析部がメモリに格納された手指の位置の時系列データから手指の位置の時間変化を求めることで、手指の摺動速度を算出することができる。したがって、上述の方法のように、手指の位置と摩擦振動の周波数特性と併せて、算出された摺動速度に基づいて摩擦振動の強度を比較することで、より詳細に感触特性を分類して評価することができる。

上記感触特性評価装置において、
前記距離計は、ＬＥＤを用いた光学式であってもよい。

上記構成とすることで、上述の方法のように、評価実施者は、手指の位置を検出するための部材（例えば、ワイヤに繋がれた指輪）等を塗布に係る手指に装着することなく、すなわち、その動作を妨げることなく、製剤を塗り広げる際の手指の位置や摺動速度を計測することができる。

本発明の摩擦振動の計測方法によれば、塗布に係る手指の位置の計測データを振動データと照合し、振動を計測した時点で、手指が肌のどの部分をすべっていたか等に関する情報を得ることができる。すなわち、振動を生じた時点の位置、及びその履歴等、振動生成の条件を知ることができる。これにより、得られる摩擦振動のデータをより詳細に解析し、官能評価値、又は時系列官能評価値に有意に関係を持つ振動情報を抽出することを可能にする。つまり、人が皮膚に製剤を塗り広げる際に、感触の違いを感じる程度の分類で客観的指標を用いて評価する感触特性評価方法及び感触特性評価装置が実現される。

感触特性評価装置の一実施形態を模式的に示す図面である。 手指に振動計測器を取り付けた状態を示す模式的な図面である。 感触特性評価装置の構成を説明するブロック図である。 イコライザの利得特性の構成例を示すグラフである。 前腕に沿って動く手指の位置とその時の振動強度の時間変化を測定した結果の一例を示すグラフである。 感触特性評価装置の別実施形態を模式的に示す図面である。

以下、本発明の感触特性評価方法及び感触特性評価装置について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図面は、いずれも模式的に図示されたものであり、図面上の寸法比や個数は、実際の寸法比や個数と必ずしも一致していない。

本実施形態では、製剤を化粧料とした例をあげて説明する。化粧料には、基礎化粧品やサンスクリーン剤のようなスキンケア製品、ファンデーションのようなメイクアップ化粧品、さらには皮膚を洗浄する洗顔料や化粧落とし等が含まれる。また、製剤には、これらに限られず、制汗剤や塗り薬、或いは抗菌クリームのような外用剤や医薬部外品等を含む。

［感触特性評価装置］
最初に、装着時の構成や各部材の動作を説明するために、感触特性評価装置１について説明する。図１に示すように、感触特性評価装置１は、化粧料２を塗布する前腕３に装着される距離計１０と、矢印の方向に摺動させて化粧料２を塗り広げる手指４に装着された振動計測器１１とを備える。

距離計１０は、ＬＥＤ１０ａと反射した光を受光する受光部１０ｂを用いた光学式の距離計であって、評価実施者の前腕３の手首３ａに装着され、前腕３に沿って矢印の方向に摺動する手指４の位置を非接触で計測する。距離計１０が備えるＬＥＤ１０ａから出射された光が、評価実施者の手指４の側面で反射され、距離計１０が備える受光素子で受光されることにより手指４の位置が計測される。

図１において、距離計１０は、手首３ａ付近に固定されているが、肘３ｂ付近や手首３ａと肘３ｂとの中央部に装着されていてもよい。なお、距離計１０から出射される光の進行経路が、前腕３の手首３ａから肘３ｂに向かう方向と非平行となるように配置されていてもよい。

本実施形態における距離計１０は、ＬＥＤ１０ａを用いた光学式の距離計としたが、距離計１０は、例えば、超音波式センサや、或いは低出力の赤外線レーザ距離計等も採用し得る。

図２は、手指４に振動計測器１１を取り付けた状態を示す模式的な図面である。図２に示すように、振動計測器１１は、前腕３と手指４との間の摩擦振動に由来する音を検出する振動センサであるマイク１１ａが内蔵されている。摩擦音の採取に用いたマイク１１ａは、図２に示すように、爪４ａ上に、爪４ａの方向に向けて取り付けられており、爪４ａの面から漏れ出る（手指４の反対側の摩擦面からの）振動音を取得している。

本実施形態における振動センサは、マイク１１ａが備えられているが、摩擦振動を計測する振動センサとしては、ピエゾ素子等を用いる振動センサや加速度センサ等を採用し得る。また、図２に示すように、振動計測器１１は、化粧料２を塗布する手指４の爪上に配置されているが、手指４の側面や第二関節付近の指腹部等に配置してもよい。

本実施形態では、図１に示すように、評価実施者は、所定量の化粧料２を距離計１０が装着された前腕３（多くの場合は自己の手指４を自己の前腕３の内側）において、手指４を矢印の方向に摺動させるようにして塗り広げる。図１においては、一本の手指４で化粧料２を塗り広げる様子を図示しているが、化粧料２を塗り広げる手指４は、複数本でもよく、また、それぞれの手指４に振動センサであるマイク１１ａが装着されていてもよい。なお、塗り広げる際の手指４の動作は、図１において矢印で示すように、距離計１０の光路上で直線的な往復動作により行われることが好ましい。

次に、計測データの処理に関して説明する。図３は、感触特性評価装置１の構成を説明するブロック図である。本実施形態の距離計１０は、ＬＥＤ１０ａから出射されて、手指４で反射された光を受光し、その入射角度から三角測量方式により距離に関する出力値を算出する受光部１０ｂと、振動計測器１１から出力された摩擦振動データを受信する摩擦振動データ受信部３２と、各計測器から受信したデータを処理する信号処理部１０ｃと、受光部１０ｂから出力される手指４の位置データを格納するメモリ３１とを備える。

受光部１０ｂは、距離の値に応じた電気信号を出力し、前腕３における手指４の位置データを信号処理部１０ｃとメモリ３１に対して出力する。なお、上述したように、距離計１０は，光学式以外の距離計を採用し得るため、各距離計が備えるセンサに応じて、信号変換器や増幅器等を信号経路上に構成してもよい。

メモリ３１は、受光部１０ｂから出力される手指４の位置データを時系列で格納し、信号処理部１０ｃが備えるデータ解析部３０の要求に応じて格納している手指４の位置データをデータ解析部３０に対して出力する。なお、メモリ３１は、外部機器と接続され、任意に位置データを出力できるように構成されていてもよい。

本実施形態のメモリ３１は、受光部１０ｂから出力された電気信号、及び／又はそれぞれのセンサ由来の電気信号をデータ解析部３０が解析して取得した分類データを時系列に格納する。それぞれのセンサ由来の電気信号をデータ解析部３０が解析して取得した分類データとは、例えば、それぞれのセンサから出力された電気信号をＡ／Ｄ変換器によって量子化したデータや、化粧料２に対する評価結果等である。

メモリ３１は、高速ＲＡＭメモリを含んでもよく、任意のタイプの揮発的、又は不揮発的な記憶装置或いはそれらの組み合わせで実現されてもよい。例えば、小型装置に内蔵するメモリの例としては、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、電気消去可能なプログラミング読取専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、消去可能なプログラミング読取専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、プログラミング読取専用メモリ（ＰＲＯＭ）、読取専用メモリ（ＲＯＭ）等が作用できる。さらに、外部メモリとしては、磁気メモリ、フラッショメモリ、磁気ディスク又は光ディスク等を採用し得る。

なお、手指４の位置データと摩擦振動データのみで感触特性を評価する場合は、受光部１０ｂから出力される信号を、必ずしも、格納しておく必要はないため、メモリ３１を備えない構成としてもよい。

摩擦振動データ受信部３２は、振動計測器１１が取得した摩擦振動データを、有線、又は無線で受信する。なお、図１に示すように、本実施形態の振動計測器１１は、距離計１０とは分離されて、化粧料２を塗り広げる手指４に装着されているが、距離計１０に内蔵されるように構成されていてもよい。この場合は、摩擦振動データ受信部３２を備えることなく、振動計測器１１、又はマイク１１ａから出力される信号を、直接信号処理部１０ｃに送信するように構成することができる。

信号処理部１０ｃは、それぞれのセンサから出力された電気信号に対して信号処理や解析を行い、化粧料２の感触特性を評価する。図３は、信号処理部１０ｃの模式的な図面である。図３に示すように、受光部１０ｂから出力された手指４の位置データの信号は、そのままデータ解析部３０に送信される。

また、図３に示すように、本実施形態の信号処理部１０ｃは、振動センサであるマイク１１ａから出力された電気信号から、所定の各周波数帯域の振動に関する音圧の強度、又は音響パワーレベル（に関係する計測値、換算値）を取得、或いは算出し、データ解析部３０へ振動データを送信する。具体的な処理内容は、マイク１１ａから出力された信号を、ＦＦＴを用いて周波数帯ごとのパワーの時系列データに変換してもよく（図３には非表示）、或いは、図３のように所定の周波数帯域に利得のピークを持つように構成されたＢＰＦ(Ｂａｎｄ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ)やイコライザ３３を用いて信号処理し、各イコライザ３３、又はＢＰＦを通過した信号を変換器３４に入力させ、絶対値回路を用いて直流に変換し、包絡線処理して得られる出力をそれぞれ時系列データとしてもよい。これらの出力値は、摩擦信号の該当する周波数帯域における実時間の音圧の強度、又は音響パワーレベルに関係する計測値としてデータ解析部３０に入力される。

摩擦振動のパワー値は、イコライザ３３、又はＢＰＦの特性を選ぶことにより、任意の周波数、及び周波数帯域について計測することができる。周波数帯域は皮膚の触覚受容器感度の周波数特性に合わせて設定することもできる。例えばパチニ小体の反応感度が高い２００Ｈｚにフィルタの通過中心周波数を選ぶこともできる。このような構成とすることで、センサから出力された摩擦振動に関する電気信号から、官能評価との関係性が見込まれる周波数帯域のパワー値を取得することができる。

図４は、図３に示したイコライザ３３の特性の一例（図４では４系統）を示すグラフである。図４に示すように、本実施形態のイコライザ３３は、上述の内容を考慮し、４０Ｈｚ、１００Ｈｚ、２００Ｈｚ、５００Ｈｚが利得のピークとなるように構成されている。イコライザ３３のそれぞれの特性により、塗布肌面と手指４との間に生じるそれぞれの周波数帯域の摩擦振動の時系列パワー値について、手指４の位置データと照合をすることができる。なお、上記の利得設定は一例であり、それぞれのイコライザ３３（フィルタ）は任意の周波数（帯域）特性に利得を調整してもよい。また、イコライザ３３は、必ずしも複数系統である必要はなく、例えば、利得のピークが２００Ｈｚとなるように構成されたイコライザ３３が１系統のみであっても実用的に十分な場合がある。

イコライザ３３は、摩擦振動データ受信部３２が振動計測器１１から受信した電気信号に対して、例えば、感覚器の感度特性や皮膚の伝達特性に合わせるよう調整すれば、そのようなイコライザ３３毎に分類して解析を行うことで、従来よりも系統的、かつ詳細に感触特性の評価を行うことができる。また、不必要な周波数帯域の電気信号の成分が減衰することで、解析に不要な信号やノイズが除去され、より高感度で再現性のある計測を行うことができる。

データ解析部３０は、マイク１１ａから出力された電気信号から、イコライザ３３と変換器３４で処理されて、所定の周波数帯域の振動に関するパワー値を取得し、一方で距離計１０から出力された手指４の位置に関する信号を取得する。さらに、データ解析部３０は、メモリ３１に格納されている手指４の位置のデータを読み出し、時間変化と手指４の関係から手指４の動作速度を算出し、以上のパラメータに基づいて、化粧料２の感触特性を評価する。

データ解析部３０は、本実施形態のように、距離計１０に内蔵されていなくてもよく、データロガー、ＰＣ、信号処理モジュール等の汎用機器によって構成されていてもよい。

信号処理部１０ｃを構成するそれぞれのブロックの具体的な構成は、専用回路、ソフトウェアプログラムによって制御されるプロセッサ、又はこれらの組み合わせによって構成される。例えば、専用回路は、増幅回路、フィルタ回路、整流回路、Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器等を含む専用集積回路（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ、ＡＳＩＣと略称する）や、プログラミングによって専用回路を構築することができるプログラマブルデバイス（ＰＬＤ，ＣＰＬＤ，ＦＰＧＡ）等であってもよい。また、信号処理部１０ｃは、データロガー、ＰＣ、信号処理モジュール等の外部機器によって構成されていてもよい。

プロセッサは、中央処理ユニット（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ、ＣＰＵと略称する）であっても良く、他の汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ、ＤＳＰと略称する）、ＡＳＩＣ等であってもよい。また、汎用プロセッサは、マイクロプロセッサであってもよく、プロセッサは、いかなる標準的なプロセッサ等であってもよい。各種処理のステップは、直接にハードウェアプロセッサにより実行されてもよく、プロセッサにおけるハードウェア及びソフトウェア（或いはソフトウェア機能モジュール）による組合わせで実行されてもよい。

このような特徴を有することで、前腕３と化粧料２を塗り広げる手指４との間に同時に発生している手指４の位置、摩擦振動及び摺動速度を組み合わせて感触特性を評価することができ、ザラザラ感やすべすべ感、しっとり感、コク感といった化粧料２を塗布する皮膚が感じる感触と、化粧料２を塗り広げる手指４が感じる感触を、使用者が感じる感触により近い分類で評価することができる。

次に、感触特性評価方法について、上記構成の感触特性評価装置１を用いた場合で説明する。

評価実施者は、前腕３に距離計１０を装着する（ステップＳ１）。このステップＳ１が、工程（Ａ）に相当する。本実施形態では、距離計１０は、手首３ａに装着されているが、上述したように、前腕３のいずれの場所に装着されていてもよい。なお、本実施形態では、図１に示すように、距離計１０は、上述したように、ＬＥＤ１０ａから出射される光の進行経路が、前腕３に沿って手首３ａから肘３ｂに向かう方向と平行となるように配置される。

評価実施者は、化粧料２を塗り広げる手指４に振動計測器１１を装着する（ステップＳ２）。このステップＳ２が、工程（Ｂ）に相当する。なお、ステップＳ１とステップＳ２の順序は関係なく、化粧料２を塗布される前腕３と、化粧料２を塗り伸ばす手指４は、異なる評価実施者のものであってもよい。また、振動計測器１１が距離計１０と一体構成、又は振動センサであるマイク１１ａが距離計１０に内蔵されている場合は、振動計測器１１も前腕３に装着される。

ステップＳ１とステップＳ２の後、評価実施者は、前腕３の皮膚上に製剤である化粧料２を前腕３に沿って手指４で化粧料２を塗布する（ステップＳ３）。このステップＳ３が、工程（Ｃ）に相当する。

上述したように、評価実施者は、所定量の化粧料２を距離計１０が装着された前腕３に、（多くの場合は自己の手指４を自己の前腕３の内側に）摺動させるようにして塗り広げる。化粧料２を塗り広げる際に用いる手指４は、一本でも複数本でもよい。また、化粧料２を塗り広げる動作は、距離計１０の出射光の進行経路上で直線的な往復動作により行われることが好ましい。

距離計１０が、ステップＳ３における距離計１０と手指４との距離を計測する（ステップＳ４）。このステップＳ４が、工程（Ｄ）に相当する。なお、上述したように、本実施形態における距離計１０は、ＬＥＤ１０ａを用いた光学式の距離計としたが、距離計１０は、例えば、上述したように、超音波式センサ等も採用し得る。

また、振動計測器１１のマイク１１ａが、前腕３と手指４との摩擦振動を計測する（ステップＳ５）。このステップが、工程（Ｅ）に相当する。なお、ステップＳ４とステップＳ５は、手指４の位置と摩擦振動との関係に基づいて解析を行うために、ほぼ同時に実施されることが好ましい。

ステップＳ４で計測された手指４の位置と、ステップＳ５で計測された摩擦振動を信号処理部１０ｃ及びデータ解析部３０によって、信号処理や演算を施し、さらに、ステップＳ６においては、データ解析部３０が、メモリ３１に格納されている手指４の位置データを読み出し、手指４の位置の時間変化から摺動速度も算出し、手指４の位置情報や、摩擦振動のパワー値、摺動速度に基づいて式（１）より特定されるｓ値等から感触特性を評価する（ステップＳ６）。この工程が、工程（Ｆ）に相当する。

なお、手指４の位置情報と摩擦振動のパワー値から感触特性を評価する構成を採用する場合は、ステップＳ６において、摺動速度を算出しなくてもよい。

データ解析部３０が出力する評価結果は、距離計１０に表示部を設けて表示させる構成であってもよく、図３に示すように、例えば、ＰＣ等の表示装置５と接続して出力する構成であってもよい。

以上の方法により、異なる製剤間において、これらを肌に塗布して伸び広げ、なじませ、塗布膜が形成される過程の、摩擦振動（摩擦音）の強度を単に比較するのではなく、上記パラメータｓを比較することができ、さらに確実な製剤間の比較が可能となる。すなわち、人が皮膚に製剤を塗り広げる際に、感触の違いを感じる程度のより詳細な分類で評価することができる。

［実験］
最後に、本実施形態における実験結果を示す。なお、条件に関しては、上述の本実施形態において説明されていない内容、及び異なる部分についてのみ下記する。

（条件）
イコライザ３３は、通過中心周波数２００Ｈｚを通過した信号を選択した。

手指４は、図１に示すように、手首３ａに装着された距離計１０から肘３ｂに向かって５０ｍｍの位置を中心として前腕３に沿って、手首３ａと肘３ｂとの間を摺動するように動かす。

この例では、肌上に化粧料２は用いていないが、これは肌に化粧料２を塗布し、なじませ、乾かした後の肌状態を比較する参照データ（元の肌のデータ）となりうるものである。

（結果）
図５は、前腕３に沿って動く手指４の位置とその時の振動強度の時間変化を測定した結果の一例を示すグラフである。図５に示すように、破線で示した曲線が、肌上を擦る指（の側面）の位置の計測値である。軸のプラス方向が肘３ｂから手首３ａに向かう方向であり、値が大きくなるにつれて、手指４が距離計１０に近づいていることを示す。

一方、振動強度（２００Ｈｚを中心とした帯域の振動のパワーに関係する値）の計測値には大きく４つの波が現れている。これらは、それぞれ指の往復動作のストロークの往路（手首３ａから肘３ｂへ向かう方向への動作）・復路（肘３ｂから手首３ａに向かう方向への動作）・往路・復路に対応する波であることが、距離データからわかる。すなわち、手指４の位置の測定により、振動強度の変化が肌のどの位置で生じたものであるかがわかる。

本実施形態による計測例として得られた、上記の摩擦振動強度の変化を詳細に見ると、四つ見える波形には左端に大きなピークが生じるという共通点が観察される。距離計１０の値からすれば、ピークは指の往復運動の折り返し点（速度がゼロになる位置）から始まっており、振動強度が最も低いところから急に立ち上がっていることがわかる。

この大きなピークの意味は容易に推測される。すなわち、指の往復動作の両端では、肌に対する指の相対速度はゼロになり、指と肌の間には凝着しやすい条件が生じる。指に肌が凝着するとそこから少しの間、肌は指につきしたがって変形するが、あるところで指と肌の凝着が解き放たれてすべりが始まる。この凝着面の解放に伴う振動（音）が計測されていると考えることができる。このような振動は凝着の強さに依存すると推測される。

しかし、図４における４つの大きなピークは往復動作における各ストロークの始まり部分での振動データに過ぎない。各ピークの後には、それぞれ肌の上を指がすべるときの摩擦振動が計測されていることが分かる。すなわち、振動の強度の変化曲線における指の往復運動の各ストロークの始まり部分に現れる強度ピークは、その後に続く曲線のレベルが示す振動強度（肌の滑らかさ等に関係）とは、互いにその意味合いが異なる。したがって、官能評価と摩擦振動との関係性を調べる上にもそれぞれを分離して取り扱うべきものであることが推察される。

これには手指４の動作に基づき、指の往復動作の各ストロークの最初に現れる強度ピークの値を取り出し、一方、このピークに続く、真に手指４のすべりによる摩擦振動については、例えば、手指４が肌の上をすべっていると期待され、図５によれば、０ｍｍ付近の位置（０ｍｍから各ストロークの後半にかけての部分）での振動強度値を採用する、といった方法を用いることができる。これらは、測定の位置情報に基づいた簡単なアルゴリズムを用いて行うことができる。

０ｍｍ付近でのストローク毎の手指４の速度は、距離のデータから容易に計算ができる。０ｍｍ位置での振動強度を手指４の速度で除したｓ値を塗布過程に沿ってプロットすることにより、塗布時の時間帯ごとのｓ値の変化が得られ、これを塗布過程の時系列官能評価と照らし合わせることにより、振動強度（速度補正）と官能評価との関係を調べることが可能になる。すなわち、この際の振動強度は摺動速度に左右されにくいパラメータ「ｓ」を用いており、評価実施者の塗布動作（速度履歴）のおける個性の影響を回避して化粧料２の特性を調べ得る。

また、手指４のストローク毎に肌の同じ位置で計測が行われるため、肌の位置による状態の違いにも左右されることがなく、時系列の変化を計測できる。

本実施形態に示したように、本発明の構成を採用し、手指４の位置を知ることにより、肌の上の摩擦振動のデータをその振動が生成したときの摩擦動作に沿って解析することが可能となる。

［別実施形態］
以下、別実施形態につき説明する。

〈１〉 図６は、感触特性評価装置１の別実施形態を模式的に示す図面である。図６に示すように、感触特性評価装置１は、距離計１０が手首３ａに装着され、手の甲６において、矢印の方向に摺動させて化粧料２を塗り広げる手指４に装着された振動計測器１１とを備えるように構成されていてもよい。図６に示す矢印は、前腕３に沿う方向である。

〈２〉 上述した感触特性評価装置１が備える構成及び制御方法は、あくまで一例であり、本発明は、図示された各構成に限定されない。

１ ： 感触特性評価装置
２ ： 化粧料
３ ： 前腕
３ａ ： 手首
３ｂ ： 肘
４ ： 手指
４ａ ： 爪
５ ： 表示装置
６ ： 手の甲
１０ ： 距離計
１０ａ ： ＬＥＤ
１０ｂ ： 受光部
１０ｃ ： 信号処理部
１１ ： 振動計測器
１１ａ ： マイク
３０ ： データ解析部
３１ ： メモリ
３２ ： 摩擦振動データ受信部
３３ ： イコライザ
３４ ： 変換器

Claims (6)

1. 手指によって前腕、又は手の甲に製剤を塗布する際の感触特性を評価する方法であって、
   前記前腕に距離計を装着する工程（Ａ）と、
   前記前腕、又は前記手指に振動センサを装着する工程（Ｂ）と、
   前記前腕に沿う方向に前記手指を摺動させて、前記前腕、又は前記手の甲に製剤を塗布する工程（Ｃ）と、
   前記距離計によって、前記工程（Ｃ）における前記距離計と前記手指との距離を計測する工程（Ｄ）と、
   前記振動センサによって、前記工程（Ｃ）における前記前腕、又は前記手の甲と、前記手指との摩擦振動を計測する工程（Ｅ）と、
   前記工程（Ｄ）で計測された前記手指の位置と、前記工程（Ｅ）で計測された摩擦振動に基づいて感触特性を評価する工程（Ｆ）とを含む感触特性評価方法。
2. 前記工程（Ｆ）は、前記手指の位置データの時間変化から算出される摺動速度にも基づいて感触特性を評価する請求項１に記載の感触特性評価方法。
3. 前記工程（Ｄ）は、前記距離計が光学式であって、非接触で前記手指との距離を計測する請求項１又は２に記載の感触特性評価方法。
4. 製剤が塗布される前腕に装着され、前記前腕、又は手の甲と接触して前記前腕に沿う方向に摺動する手指の位置を計測する距離計と、
   前記前腕、又は前記手指に装着され、前記前腕、又は前記手の甲と、前記手指との摩擦振動を計測する振動センサと、
   前記距離計及び前記振動センサから出力された信号を解析して感触特性の評価を行うデータ解析部とを備える感触特性評価装置。
5. 前記距離計から出力された信号を受信し、前記手指の位置の時系列データを格納するメモリを備え、
   前記データ解析部は、前記距離計及び前記振動センサから出力された信号と共に、前記メモリに記憶された前記時系列データから算出される摺動速度を解析して感触特性を評価する請求項４に記載の感触特性評価装置。
6. 前記距離計は、ＬＥＤを用いた光学式である請求項４又は５に記載の感触特性評価装置。
   

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