JP2992595B2 - 表面部の水分と脂肪の同時測定装置 - Google Patents

表面部の水分と脂肪の同時測定装置

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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、動植物の分泌物や生産品の湿潤表面の電気
的特性および分光特性等の測定に活用することができ、
医師や美容師あるいは製薬関係者らが生体の表皮状態の
判定や、食品衛生管理者や植物検査官らが物性検査を迅
速、簡便に実施しようとするときに用いて好適なもので
ある。
[従来の技術] 近年まで表面部の性状の測定、特に人間の肌の診断は
殆ど外見や触診によって行なわれていたが、表面に電極
を押しつけ表皮の水分を導電度やインピーダンスの変化
として捉らえる定量的な測定法が開発された。
脂肪量の測定については、例えば皮脂を媒体に付着さ
せて薬品やガスと反応させ、その変色の度合いから測定
するものや、スリガラス等のサンプリング板に皮脂を付
着させ、その光学的な透過量によって皮脂量を測定する
ものがある。
しかるに、測定後のサンプリング板やプローブの処理
の清浄化に化学薬品や洗剤を使用するので被検者やオペ
レータに不快感を与えるなどの問題がある。さらに皮脂
と導電度とは別個に測定するので、測定時間や手数およ
びデータの同時性などに基づく測定誤差の問題があっ
た。
[発明の目的] 本発明の目的は、測定対象の表面部における水分と脂
肪分の定量的な測定装置を構成し、表面部における水分
の測定と脂肪分の採取操作とを一挙動で行い、その判定
が迅速かつ容易に達成できる装置を提供することにあ
る。
[発明の概要] 本発明の表面部の水分と脂肪の同時測定装置は、導電
度測定用電極の少なくとも1極の電極表面を照射光反射
のミラー兼用とし、当該導電度測定用電極を表面部に押
圧した時の導電度を測定して水分に換算すると同時に、
前記電極表面上に脂肪分を採取するように操作する。
この採取した脂肪分について赤外領域に存在する吸収
波長帯を利用して脂肪量を測定し、測定対象の表面部の
性状を判定するように構成したものである。
そして、皮脂のような脂肪分を採取させたミラーと皮
脂が付着していない状態のミラーとを測定し、それぞれ
のセンサの信号出力の差を演算し、増幅するように構成
して皮脂量を判定する。
また、表面部に押圧して脂肪分の採取を行う前記ミラ
ー兼用の導電度測定用電極を含むプローブと、脂肪量の
測定に係わる光学系と脂肪および水分の測定値の処理系
を装備した本体とを分離した構成にしておき、例えば前
記プローブを本体の所定の位置にセットすることによっ
てミラーと光学系が結合され、その測定および測定した
データ類の体系的処理を短時間に行うように構成された
ものである。
さらに、人肌等の生体の皮脂量を測定するような場合
に、皮脂と共に付着してくる水分の影響を軽減させる手
段として、皮脂成分のうちの3.5μm付近の波長帯に存
在するアルキル基の吸収波長帯に係わる光学的バンドパ
スフィルターを用いて測定精度の向上をはかったもので
ある。
[発明の構成] 本発明の表面部の水分と脂肪の同時測定装置の原理的
構成は、接触面に電気抵抗測定用の電極と分光特性測定
用の反射鏡面を備えたプローブと、当該プローブの接触
面を検査対象の表面に押圧して被測定膜を転写的に採取
し、これを光学フィルターおよび光電分光器等を動作さ
せる検査装置本体の受け口に装填するように構成した、
いわゆる電気抵抗と分光特性との同時測定プローブを備
えた検査装置である。
故に本発明の装置は、遠赤外線領域に存在する脂肪成
分の吸収波長帯に係わる光学的なバンドパスフィルター
を用いて水分の影響を軽減し、同時に表面部の水分測定
用の電極を脂肪分の測定用ミラーと兼用することによっ
て、水分の測定と同時に脂肪の採取ができるように構成
したことを特徴としている。
こゝで本発明に使用した前記光学的なバンドパスフィ
ルターについて付言する。研究の結果、遠赤外領域の波
長3.5μm附近に存在するアルキル基について、波長3.0
μm附近に幅広く存在する水の吸収帯と僅かにラップす
るが、吸収が最も顕著で測定に有効であることが判明し
たので、本発明には該帯域のものを使用している。その
反面、この光学的バンドパスフィルターの影響によっ
て、被検体に係わるセンサの入力光は非常に微弱なもの
となる。
そこで脂肪の測定系に、脂肪分を付着させて測定する
反射鏡面(以下、測定ミラーと称する)と測定ミラーと
同様の反射能をもつ常に清浄なミラー(以下ダミーミラ
ーと称する)を用意しておく。そしてチョッパーや交流
増幅手段を使用せずにセンサの出力をそのまゝ直流増幅
手段に印加し、センサの暗電圧やダミーミラー測定時の
センサの信号出力電圧をサンプリングし保持する。それ
を脂肪の付着した状態で測定した時の測定ミラーのセン
サ信号出力電圧から差引き、その差電圧について高利得
の増幅を行ない高精度が得られるように構成したもので
ある。
[発明の実施例] 第1図は本発明の実施例を示すブロック図であり、測
定対象の水分の導電度を測定する部分と、脂肪成分を光
学的に測定する部分から成っている。
プローブ1の先端には第2図に示す電極2が設置され
ており、そのうちの電極2aには交流発生源3から供給さ
れる交流電圧が印加され、電極2bには該交流発生源3の
発生周波数に係わる電気的バンドパスフィルターと交流
増幅器、検波器、直流増幅器およびA/D(Analogue to D
igital)変換器などから成る検出回路4が接続されてい
る。
そして、この電極2が皮膚に圧押されたときに電極2a
と電極2bの間に流れる電流から導電度が測定されるの
で、その値をコンピュータ5によって水分に変換しディ
スプレイ6に表示する。このときスプリングなどの弾性
体(図示せず)を用いて電極2の押圧を一定にする機構
を装備することにより、測定値の再現性を良くすること
ができる。
他方、脂肪分の測定、例えば皮脂量の測定系は第3図
に示す如くランプ電源7により遠赤外線成分を含んだ光
線を発生する光源8を点灯し、その光線をプローブ1に
設置されている測定ミラー兼用の電極2bによって反射さ
せ、遠赤外線に係わる皮脂の吸収波長帯領域のみにシャ
ープな選択性を有する光学フィルター9を経て遠赤外線
用のセンサ10に入射させる。こゝにおいて光源8に係わ
るランプ電源7は、不必要な発熱を避けるためと光源8
に使用した電球の延命策としてコンピュータ5により測
定の寸前に点灯し、測定後は速やかに消灯するようなタ
イミングに制御されている。
電極2bの表面には遠赤外線を良く反射し、眼鏡用の細
目の布で拭う程度で付着した皮脂が良く除去されるよう
に金属鍍金と鏡面処理を施した。センサ10の出力は、第
1図に示す如く増幅器11a,11bおよび11cで増幅される
が、前記の如く皮脂による変化が非常に微小であるため
センサ10に大きな影響を与える。
本例においてはセンサ10にPbSeなどの光導電型のもの
を使用した。しかるに出力信号電圧は電源電圧をセンサ
の抵抗成分と負荷抵抗とで分圧した高い暗電圧に微小な
信号成分が重畳する形になるので、そのまゝでは増幅器
が飽和し高倍率の増幅ができない。
そして暗電圧は熱的なドリフトや電源電圧の変動ある
いはノイズなどによって大きな影響を受け、また増幅器
10のパラメータも種々の要因によって変動する。
本実施例では、このような影響を避けるため以下に述
べる如き手段を用いた。先ず中間増幅器11bにおいて暗
電圧を相殺し、低倍率の増幅を行なう。次に終段増幅器
11cにおいてダミーミラー12による測定時の信号出力電
圧Edから皮脂測定時の信号出力電圧Emを差引き、真の皮
脂量に係わる信号出力電圧Ed−Emのみを抽出すると共に
高倍率の増幅を行なっている。
すなわち、非測定時において光源8を消灯し、センサ
10の入力光を零とした状態で利得1の緩衝増幅器11aの
信号出力電圧、すなわち暗電圧Ebをサンプリングする。
そしてA/D変換器14を介して、コンピュータ5に入力し
内部メモリに記憶すると共にD/A変換し、減算器を構成
している低増幅度の中間増幅器11bの減算入力端子に印
加して前記暗電圧を相殺する。
そしてさらに皮脂の測定の合間に光源8を点灯し、皮
脂測定用ミラー兼用の電極2bの他に設置しているダミー
ミラー12による反射を測定する。その時のセンサ10の出
力電圧EdをサンプリングしてA/D変換の後にコンピュー
タ5に入力し、内部メモリに記憶すると共にD/A(Digit
al to Analogue)変換して皮脂測定時の出力信号電圧Em
と共に減算器を構成している終段増幅器11cの減算入力
端子に印加する。このようにして皮脂量に係わる双方の
差Ed−Emを演算し抽出して、その値に対し高倍率増幅を
行なって高検出精度を得ている。
第1図において利得1の緩衝増幅器11aおよび中間増
幅器11bの出力をアナログ信号用のマルチプレクサ13に
よって選択し、A/D変換器14によって離散値に変換す
る。これをコンピュータ5に入力して内部メモリに記憶
し、適当なタイミングによってラッチ(Latch)15aに出
力電圧Edに相当する離散値を、またラッチ15bには出力
電圧Edに相当する離散値を設定する。
ラッチ15a、15bの夫々の出力にはD/A変換器16aおよび
16bが接続されている。そして、それらの出力は減算器
を構成している中間増幅器11bと終段増幅器11cの減算入
力端子に接続されている。
依って、暗電圧Ebや出力電圧Edと皮脂測定電圧Emとの
差の電圧、すなわち皮脂量に応じた値を得ることができ
る。
この場合、暗電圧Ebや出力電圧Edの記憶とD/A変換に
はラッチ15とD/A変換器16を使用したが、A/DやD/A変換
をせずにアナログ系のみで同様の効果を得ることができ
る。その場合にはサンプルホールドやそれに類した形式
の回路や集積回路素子が使用できる。
またセンサ10は本例において使用したPbSe素子を始め
とする光導電型のもの以外に、熱発電型や光起電力型を
始め皮脂成分の吸収帯に係わる遠赤外線領域に感度のあ
るものが使用できることはいうまでもない。
また本例においてはプローブを小型軽量化して取扱い
を容易にするため、第6図に示す如く測定ミラー兼電極
2a、2bを含むプローブと、皮脂量の測定に係わる光学系
および皮脂量や水分の測定データに係わる処理系を装備
した本体とに分離した構成である。
従って、表皮に圧押した前記プローブを、本体にセッ
トすることによって測定ミラー兼電極2a、2bと光学系が
結合し、それらの測定や処理が行われるように構成され
ている。
本例においては、測定ミラー兼用の電極2bとダミーミ
ラー12とを別個に用いたが、さらに測定ミラーのみを用
いて清浄状態時と皮脂を付着させた後について測定し、
その差を演算することによって全く同様の効果を得るこ
とができる。
第4図および第5図に、ダミーミラー12と測定用ミラ
ー兼用の電極2bとの切替機構の例を示す。測定基台の一
部17′にプローブ1が挿入されていない場合には、第4
図に示す如く光源8から放射される光束18はダミーミラ
ー12によって反射されセンサ10に入射する。しかし、プ
ローブ1が挿入された場合には第5図に示す如くカム19
がプローブに押されて支点20を中心として90度回転し、
反射面が電極2bと切替わる。プローブ1が抜去られると
カム19は発条によって元の位置に戻る。
また水分の測定法について付言すると、本例における
導電度の測定に使用する電極構造については、説明の簡
易化のため前記の如く電極2a、2bの2極のみとしたが、
実際には基本的に3極から成る電極を使用し、それらの
電極の組合せを切替えることによって表皮の表面の導電
度だけではなく表皮の深部の導電度も測定しており、こ
れらの結果も綜合的に判定し更に詳しい診断を行なって
いる。
[発明の効果] 本発明によれば測定対象の表面部における脂肪成分を
水分と分離して正確に測定できる。そして再度の測定時
には、化学薬品や洗剤を使うこと無く細目の布で測定ミ
ラーを拭くだけで済む上に、水分と脂肪分とを一挙動で
同時にサンプリングしデータ化することが可能になっ
た。
従って、熟練を要しないことなど今まで懸案であった
問題が一挙に解決されるので、医師や美容師あるいは製
薬関係者などが手軽に皮膚などの表面性状を判定するこ
とが可能である。
殊に、生体の皮脂の測定においては従来しばしば化学
薬品やガスまたは洗滌剤を使用してきたが、本発明の手
段によれば必ずしもその必要が無いので被検者やオペレ
ータに与える不快感が無くなる。
その上、水分の測定と同時に脂肪分を採取するサンプ
リング操作が一挙動で済むので、人間の肌を対象とする
場合に限らず、表面状態の判定を必要とする広い適用応
用分野に対し効果的な手段になる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る同時測定装置の構成例を示すブロ
ックダイアグラム、第2図はプローブ1の断面と先端に
設置されている電極の平面図、第3図は皮脂の測定用機
構の断面、第4図と第5図はダミーミラーと測定用ミラ
ー兼用の電極との切替機構の例を示す断面図、第6図は
本発明の構成例を示す外観図である。 符号1はプローブ、2は電極、 3は交流発生源、4は検出回路、 5はコンピュータ、6はディスプレイ、 7はランプ電源、8は光源、 9は光学フィルター、10はセンサ、 11は増幅器、12はダミーミラー、 13はマルチプレクサ、14はA/D変換器、 15はラッチ、16はD/A変換器、 17は測定基台、18は光束、 19はカム、20は支点、 21は本体を表わす。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−143146(JP,A) 特開 昭55−104740(JP,A) 実開 昭63−85204(JP,U) 実開 昭61−105854(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) A61B 5/00 A61B 5/05

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】導電度測定用電極の少なくとも1極の電極
    表面を照射光の反射ミラー兼用とし、当該導電度測定用
    電極を測定対象の表面部に押圧して測定した導電度を水
    分に換算すると同時に、押圧により前記電極表面に採取
    した脂肪量を遠赤外領域の吸収波長から光学的に測定す
    る手段を備えて構成したことを特徴とする表面部の水分
    と脂肪の同時測定装置
  2. 【請求項2】前記脂肪を採取したミラーと、脂肪が付着
    していない状態のミラーとを光学的に測定して、それぞ
    れのセンサの信号出力の差を演算し脂肪量を判定するよ
    うに構成したことを特徴とする特許請求の範囲第1項記
    載の表面部の水分と脂肪の同時測定装置
  3. 【請求項3】脂肪の採取を行う前記ミラー兼用の導電度
    測定用電極を含むプローブと、脂肪量を測定する光学系
    と測定値の処理系を装備して成る本体とを分離した構成
    とし、前記プローブを本体にセットすることによって脂
    肪量の光学的測定が自動的に行われるように構成したこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の表面部の水
    分と脂肪の同時測定装置
  4. 【請求項4】前記吸収波長を利用する生体の皮脂量の測
    定において、皮脂と共に付着された水分の影響を軽減す
    るため、3.5μm付近の波長帯に対する光学的バンドパ
    スフィルターを用いたことを特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載の表面部の水分と脂肪の同時測定装置
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100398362B1 (ko) * 2000-09-01 2003-09-19 스펙트론 테크 주식회사 근적외선 분광 분석법에 의한 피부 수분 측정방법 및 장치

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IN152513B (ja) * 1978-12-06 1984-02-04 Foss Electric As N
JPS61105854U (ja) * 1984-12-18 1986-07-05
JPH0423525Y2 (ja) * 1986-11-26 1992-06-02
JPH02143146A (ja) * 1988-11-25 1990-06-01 Chino Corp 脂肪分測定装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009153727A (ja) * 2007-12-27 2009-07-16 Kao Corp 皮膚性状測定用多機能プローブ

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