JP3255370B2 - 皮膚中の水分の存在位置検出方法及び装置 - Google Patents
皮膚中の水分の存在位置検出方法及び装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、皮膚中に水分が存在す
る深さあるいはその分布を検出する方法と、それに用い
る装置に関するものである。
る深さあるいはその分布を検出する方法と、それに用い
る装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、化粧品等の成分を決定するに際
し、皮膚が含有する水分量を知ることは非常に重要なこ
とである。そこで、皮膚の水分含有量を測定する方法と
しては、高周波インピーダンスを測定する方法、マイク
ロ波の伝導性を測る方法、あるいは、水分含有量の上昇
による皮膚の弾力性の増加を測る方法などが用いられて
いる。
し、皮膚が含有する水分量を知ることは非常に重要なこ
とである。そこで、皮膚の水分含有量を測定する方法と
しては、高周波インピーダンスを測定する方法、マイク
ロ波の伝導性を測る方法、あるいは、水分含有量の上昇
による皮膚の弾力性の増加を測る方法などが用いられて
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前述したように皮膚の
水分含有量の測定においては、特に、皮膚の深さ方向の
水分含有量の情報は極めて重要である。
水分含有量の測定においては、特に、皮膚の深さ方向の
水分含有量の情報は極めて重要である。
【０００４】しかしながら先に説明した方法では、いず
れも、皮膚のどの深さに水分が含有されているかという
情報については何も与えないという問題がある。
れも、皮膚のどの深さに水分が含有されているかという
情報については何も与えないという問題がある。
【０００５】本発明は、上記の問題を解決した皮膚中の
水分の存在位置検出方法とそれに用いられる装置を得る
ことを目的とする。
水分の存在位置検出方法とそれに用いられる装置を得る
ことを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る皮膚中の水
分の存在位置検出方法は、病気の発見、健康状態の認識
等の医療目的以外の目的で皮膚中の水分の存在位置を検
出する検出方法において、少なくとも２種類の波長の近
赤外光で皮膚を照明し、その皮膚からの散乱光の光量
を、前記少なくとも２種類の波長ごとに検出する第１ス
テップと、波長ごとに検出された前記散乱光の光量の差
を求める第２ステップとを備え、前記波長は、求められ
た前記光量の差が前記皮膚中の水分の存在する深さに関
連付けられるように設定されることを特徴とする。
分の存在位置検出方法は、病気の発見、健康状態の認識
等の医療目的以外の目的で皮膚中の水分の存在位置を検
出する検出方法において、少なくとも２種類の波長の近
赤外光で皮膚を照明し、その皮膚からの散乱光の光量
を、前記少なくとも２種類の波長ごとに検出する第１ス
テップと、波長ごとに検出された前記散乱光の光量の差
を求める第２ステップとを備え、前記波長は、求められ
た前記光量の差が前記皮膚中の水分の存在する深さに関
連付けられるように設定されることを特徴とする。
【０００７】また、本発明に係る皮膚中の水分の存在位
置検出方法は、病気の発見、健康状態の認識等の医療目
的以外の目的で皮膚中の水分の存在位置を検出する検出
方法において、少なくとも２種類の波長の近赤外光で皮
膚を照明し、その皮膚からの散乱光の像を、前記少なく
とも２種類の波長ごとに撮像する第１ステップと、波長
ごとに撮像された前記散乱光の像の強度の差を求める第
２ステップとを備え、前記波長は、求められた前記強度
の差が前記皮膚中の水分の存在する深さに関連付けられ
るように設定されることを特徴とする。
置検出方法は、病気の発見、健康状態の認識等の医療目
的以外の目的で皮膚中の水分の存在位置を検出する検出
方法において、少なくとも２種類の波長の近赤外光で皮
膚を照明し、その皮膚からの散乱光の像を、前記少なく
とも２種類の波長ごとに撮像する第１ステップと、波長
ごとに撮像された前記散乱光の像の強度の差を求める第
２ステップとを備え、前記波長は、求められた前記強度
の差が前記皮膚中の水分の存在する深さに関連付けられ
るように設定されることを特徴とする。
【０００８】また、本発明に係る皮膚中の水分の存在位
置検出装置は、水分に対する光の減衰性に差異がある少
なくとも２種類の波長の近赤外光で皮膚を照明する照明
手段と、前記皮膚からの散乱光の像を前記少なくとも２
種類の波長ごとに撮像する撮像手段と、前記波長ごとに
撮像された前記散乱光の像の強度差を演算する差分手段
とを備え、前記波長は、求められた前記強度差が前記皮
膚中の水分の存在する深さに関連付けられるように設定
されることを特徴とする。
置検出装置は、水分に対する光の減衰性に差異がある少
なくとも２種類の波長の近赤外光で皮膚を照明する照明
手段と、前記皮膚からの散乱光の像を前記少なくとも２
種類の波長ごとに撮像する撮像手段と、前記波長ごとに
撮像された前記散乱光の像の強度差を演算する差分手段
とを備え、前記波長は、求められた前記強度差が前記皮
膚中の水分の存在する深さに関連付けられるように設定
されることを特徴とする。
【０００９】また、本発明に係る皮膚中の水分の存在位
置検出装置は、差分手段により求められた前記強度差の
像を表示する表示手段を更に備えることを特徴とする。
置検出装置は、差分手段により求められた前記強度差の
像を表示する表示手段を更に備えることを特徴とする。
【００１０】
【作用】皮膚に近赤外光を照射したとき、水に対する吸
収係数の大きい波長の光は、皮膚の比較的表面近傍に存
在する水分子によって吸収および散乱され減衰し、一
方、相対的に水に対する吸収係数の小さい波長の光は、
水分子によって吸収および散乱され減衰する程度が比較
的僅かであるために皮膚のかなり深い部分にまで到達す
る。
収係数の大きい波長の光は、皮膚の比較的表面近傍に存
在する水分子によって吸収および散乱され減衰し、一
方、相対的に水に対する吸収係数の小さい波長の光は、
水分子によって吸収および散乱され減衰する程度が比較
的僅かであるために皮膚のかなり深い部分にまで到達す
る。
【００１１】皮膚からの散乱光は、光源の輝度、被測定
物質の表面状態、測定物質内の二次元的位置依存性など
により変動しやすい。本発明では、変動しやすいある特
定の１波長における散乱光そのものから水層の存在する
深さを求める代わりに、水分に対して減衰性、すなわち
吸収係数の異なる波長の光ごとに散乱光強度を測定す
る。１波長での測定値は変動しやすいが、このように複
数の波長を用いた場合、これら波長による強度の差は皮
膚中の水分の存在する深さに関連付けられて、水分の存
在する深さを求めることができ、しかも、この手法によ
れば測定条件による水分の存在する深さの誤差を抑制す
ることができるのである。
物質の表面状態、測定物質内の二次元的位置依存性など
により変動しやすい。本発明では、変動しやすいある特
定の１波長における散乱光そのものから水層の存在する
深さを求める代わりに、水分に対して減衰性、すなわち
吸収係数の異なる波長の光ごとに散乱光強度を測定す
る。１波長での測定値は変動しやすいが、このように複
数の波長を用いた場合、これら波長による強度の差は皮
膚中の水分の存在する深さに関連付けられて、水分の存
在する深さを求めることができ、しかも、この手法によ
れば測定条件による水分の存在する深さの誤差を抑制す
ることができるのである。
【００１２】
【実施例】以下に、本発明の実施例についてその詳細を
説明する。
説明する。
【００１３】本発明が測定の対象とする水分子はＨ−Ｏ
−Ｈ結合を有しており、この結合は近赤外域の光に対し
て特徴的な吸収スペクトルを示す。
−Ｈ結合を有しており、この結合は近赤外域の光に対し
て特徴的な吸収スペクトルを示す。
【００１４】図１は、その水分子の近赤外域の光に対す
る吸収係数を示したものであり、波長１．４５μｍ付
近、及び１．９４μｍ付近でその値が極大となることが
わかる。本発明は、この特性に着目してなされたもので
ある。
る吸収係数を示したものであり、波長１．４５μｍ付
近、及び１．９４μｍ付近でその値が極大となることが
わかる。本発明は、この特性に着目してなされたもので
ある。
【００１５】以下に、その詳細を説明する。
【００１６】皮膚サンプルとして、モルモットの角層、
表皮および真皮からなる厚さの異なる試料を用意した。
この試料を積分球を用いた近赤外スペクトル測定装置に
より、透過率測定を行なった。１．４５μｍ，１．６８
μｍおよび１．９４μｍにおける透過率と、皮膚の厚さ
との関係を示したのが図２である。図２は、１．６８μ
ｍの光が、２ｍｍ程度の深さまで入り込んでいることを
示している。また、１．９４μｍの光は、２００μｍ程
度の深さまで、１．４５μｍの光は９５０μｍ程度の深
さまで入り込んでいることがわかった。
表皮および真皮からなる厚さの異なる試料を用意した。
この試料を積分球を用いた近赤外スペクトル測定装置に
より、透過率測定を行なった。１．４５μｍ，１．６８
μｍおよび１．９４μｍにおける透過率と、皮膚の厚さ
との関係を示したのが図２である。図２は、１．６８μ
ｍの光が、２ｍｍ程度の深さまで入り込んでいることを
示している。また、１．９４μｍの光は、２００μｍ程
度の深さまで、１．４５μｍの光は９５０μｍ程度の深
さまで入り込んでいることがわかった。
【００１７】このようにして、近赤外域の各波長の光
が、被測定試料である皮膚の中をどの程度侵入するかと
いう情報を得ることができた。
が、被測定試料である皮膚の中をどの程度侵入するかと
いう情報を得ることができた。
【００１８】次に、水分子が極大の吸収係数を有する
１．９４μｍと１．４５μｍの２波長を用い、上記で得
られた近赤外光の皮膚中での減衰特性を利用して、皮膚
中の水分の存在位置を検出する方法について詳細に説明
する。
１．９４μｍと１．４５μｍの２波長を用い、上記で得
られた近赤外光の皮膚中での減衰特性を利用して、皮膚
中の水分の存在位置を検出する方法について詳細に説明
する。
【００１９】図３は、上述の原理を用いた装置の概略図
である。皮膚サンプル３は光源５により照明されるが、
この光源５は少なくとも２波長の近赤外光を出射するも
のである。試料であるモルモット角質膜の像は、光学レ
ンズ系６及び波長選択フィルタ７を介して赤外線ビジコ
ンカメラ８により撮像される。ここで、波長選択フィル
タ７１、７２はそれぞれ上記２波長の近赤外光の一方の
みを透過するようになっており、交互に切り換え得る。
なお、光源５が上記２波長の近赤外光のみを選択的に出
射できるときは、上記の波長選択フィルタは不要とな
る。
である。皮膚サンプル３は光源５により照明されるが、
この光源５は少なくとも２波長の近赤外光を出射するも
のである。試料であるモルモット角質膜の像は、光学レ
ンズ系６及び波長選択フィルタ７を介して赤外線ビジコ
ンカメラ８により撮像される。ここで、波長選択フィル
タ７１、７２はそれぞれ上記２波長の近赤外光の一方の
みを透過するようになっており、交互に切り換え得る。
なお、光源５が上記２波長の近赤外光のみを選択的に出
射できるときは、上記の波長選択フィルタは不要とな
る。
【００２０】赤外線ビジコンカメラ８で撮像された角質
膜の画像データは画像処理装置９に送られ、デジタルデ
ータに変換された後、所定の処理がされる。即ち、画像
処理装置９は少なくとも画像記憶部９１と画像減算部９
２を有し、２波長の画像データはそれぞれ画像記憶部９
１に記憶される。そして、画像減算部９２において、減
算処理がされる。撮像された画像データの減算後の画像
データは、それぞれビデオモニタ１０で必要に応じて表
示され、あるいはビデオプリンタ１１で印刷される。こ
れにより、皮膚の所定の深さ情報を、二次元的に表示し
把握することができる。
膜の画像データは画像処理装置９に送られ、デジタルデ
ータに変換された後、所定の処理がされる。即ち、画像
処理装置９は少なくとも画像記憶部９１と画像減算部９
２を有し、２波長の画像データはそれぞれ画像記憶部９
１に記憶される。そして、画像減算部９２において、減
算処理がされる。撮像された画像データの減算後の画像
データは、それぞれビデオモニタ１０で必要に応じて表
示され、あるいはビデオプリンタ１１で印刷される。こ
れにより、皮膚の所定の深さ情報を、二次元的に表示し
把握することができる。
【００２１】次に、上述の装置を用いて、具体的に実験
を行った結果について説明する。まず、各波長でのイメ
ージを得るため、３種類のバンドパスフィルタを検出器
の前に設け、波長１．４５μｍ、１．６５μｍ、１．９
４μｍのイメージをそれぞれ得た。なお、１．４５μｍ
及び１．９４μｍのイメージは、それらの近傍の波長で
ある１．６５μｍのバンドパスフィルタを用いて得られ
たイメージを参照として用い、レシオイメージングを行
うことにより、光源の照射むら、検出器の感度むらを補
正した。
を行った結果について説明する。まず、各波長でのイメ
ージを得るため、３種類のバンドパスフィルタを検出器
の前に設け、波長１．４５μｍ、１．６５μｍ、１．９
４μｍのイメージをそれぞれ得た。なお、１．４５μｍ
及び１．９４μｍのイメージは、それらの近傍の波長で
ある１．６５μｍのバンドパスフィルタを用いて得られ
たイメージを参照として用い、レシオイメージングを行
うことにより、光源の照射むら、検出器の感度むらを補
正した。
【００２２】図４及び図５はそれぞれ、（１．４５μｍ
のイメージ）／（１．６５μｍのイメージ）の演算によ
り補正されて得られた１．４５μｍのイメージＩ1 、
（１．９４μｍのイメージ）／（１．６５μｍのイメー
ジ）の演算により補正されて得られた１．９４μｍのイ
メージＩ2 を示し、それらを２つのフレームメモリにい
れた。なお、画像処理装置９において、浮動小数点演算
を行った結果を表示するため、１６，０００を掛けた。
のイメージ）／（１．６５μｍのイメージ）の演算によ
り補正されて得られた１．４５μｍのイメージＩ1 、
（１．９４μｍのイメージ）／（１．６５μｍのイメー
ジ）の演算により補正されて得られた１．９４μｍのイ
メージＩ2 を示し、それらを２つのフレームメモリにい
れた。なお、画像処理装置９において、浮動小数点演算
を行った結果を表示するため、１６，０００を掛けた。
【００２３】次に画像処理装置９によりＩ1 −Ｉ2 の減
算処理をすることにより、新たなイメージＩ3 （図６）
が得られた。こうして得られたイメージＩ3 は、皮膚中
の水分がある平均深さｘ近傍に存在しているという情報
を含んでいる。これについて、図７を用いて説明する。
図７（ａ）に示す曲線ａ及びｂはそれぞれ波長１．４５
μｍ及び１．９４μｍの光が単位光量、ブタの皮膚中へ
入り込んだ時の各深さにおける光の強度を表しており、
吸収係数の小さい波長１．４５μｍの光のほうが、波長
１．９４μｍの光よりも深い位置に到達していることが
わかる。これらの光が皮膚中の水分子に吸収および散乱
されて皮膚の表面まで戻ってくる散乱反射光は、図７
（ｂ）の曲線ａ2 及びｂ2 で示される。即ち、波長１．
４５μｍの光の光量は、曲線ａ2 のように皮膚の浅い位
置だけでなくより深い位置の水分子の存在状態を示して
おり、一方、波長１．９４μｍの光の光量は、曲線ｂ2
のように、主として浅い位置での水分子の存在状態を示
していることがわかる。したがって、散乱反射後、外へ
出てきて検出された波長１．４５μｍの光量から波長
１．９４μｍの光量を引いた差を表す曲線ｃは、得られ
た光量の差に対応する深さでの水分の存在状態を示すこ
とになる。なお、この光量の差が持っている平均的重心
値としての深さｘは、下記に示す数式１によって定量的
に求めることができるものである。
算処理をすることにより、新たなイメージＩ3 （図６）
が得られた。こうして得られたイメージＩ3 は、皮膚中
の水分がある平均深さｘ近傍に存在しているという情報
を含んでいる。これについて、図７を用いて説明する。
図７（ａ）に示す曲線ａ及びｂはそれぞれ波長１．４５
μｍ及び１．９４μｍの光が単位光量、ブタの皮膚中へ
入り込んだ時の各深さにおける光の強度を表しており、
吸収係数の小さい波長１．４５μｍの光のほうが、波長
１．９４μｍの光よりも深い位置に到達していることが
わかる。これらの光が皮膚中の水分子に吸収および散乱
されて皮膚の表面まで戻ってくる散乱反射光は、図７
（ｂ）の曲線ａ2 及びｂ2 で示される。即ち、波長１．
４５μｍの光の光量は、曲線ａ2 のように皮膚の浅い位
置だけでなくより深い位置の水分子の存在状態を示して
おり、一方、波長１．９４μｍの光の光量は、曲線ｂ2
のように、主として浅い位置での水分子の存在状態を示
していることがわかる。したがって、散乱反射後、外へ
出てきて検出された波長１．４５μｍの光量から波長
１．９４μｍの光量を引いた差を表す曲線ｃは、得られ
た光量の差に対応する深さでの水分の存在状態を示すこ
とになる。なお、この光量の差が持っている平均的重心
値としての深さｘは、下記に示す数式１によって定量的
に求めることができるものである。
【００２４】
【数１】 但し、ｋ1 ，ｋ2 は、それぞれ波長λ1 ，λ2 の近赤外
光の水を含んだ皮膚中での減衰係数である。
光の水を含んだ皮膚中での減衰係数である。
【００２５】以上説明してきたように、このような手法
により、実際には測定していないような、皮膚表面から
わずかに入り込んだ部分に存在する水分の位置を検出す
ることができる。もちろん、二つの波長は任意に選択す
ることが可能である。どの程度の深さ付近の情報が得ら
れるかどうかは、先に図１に示した水の吸収スペクトル
により決定される。この情報を逆用すれば、二つの波長
を選択することによって、皮膚のどの程度の深さに水分
が存在するか確認する方法を提供することができる。
により、実際には測定していないような、皮膚表面から
わずかに入り込んだ部分に存在する水分の位置を検出す
ることができる。もちろん、二つの波長は任意に選択す
ることが可能である。どの程度の深さ付近の情報が得ら
れるかどうかは、先に図１に示した水の吸収スペクトル
により決定される。この情報を逆用すれば、二つの波長
を選択することによって、皮膚のどの程度の深さに水分
が存在するか確認する方法を提供することができる。
【００２６】次に、波長ごとに検出された皮膚からの反
射散乱光の光量の差を求めることによって、皮膚中に存
在する水分の深さを検出するという手法に関し、その有
効性について以下に説明する。
射散乱光の光量の差を求めることによって、皮膚中に存
在する水分の深さを検出するという手法に関し、その有
効性について以下に説明する。
【００２７】上記実施例で用いた皮膚等の被測定試料の
散乱による係数を１０ｃｍ-1とする。この試料中に、単
位長さの水層がそれぞれの深さで存在するときの反射率
を求める。
散乱による係数を１０ｃｍ-1とする。この試料中に、単
位長さの水層がそれぞれの深さで存在するときの反射率
を求める。
【００２８】図８は、水層がそれぞれ異なった深さＡ〜
Ｄに存在するとき、用いる光として波長１．６８μｍ、
１．８７μｍ、及び１．９４μｍを選択したときの反射
率を示している。符号Ｅは水層が存在しないときの相対
的な反射率を示している。
Ｄに存在するとき、用いる光として波長１．６８μｍ、
１．８７μｍ、及び１．９４μｍを選択したときの反射
率を示している。符号Ｅは水層が存在しないときの相対
的な反射率を示している。
【００２９】図９は、水層の存在する深さを変えていっ
た時の反射率と波長との関係を連続的に示したものであ
る。明らかに、反射率より水層の存在する深さを識別す
るには、波長１．９４μｍでの測定がより有利であるこ
とがわかる。ところが、１．９４μｍでの測定だけで
は、反射率の絶対的な測定値そのものから水層の存在す
る深さを決定することになる。しかし実際には、反射率
そのものは、光源の輝度、被測定物質の表面状態、測定
物質内の二次元的位置依存性などにより変動しやすく、
反射率そのものの絶対値測定は、かなりの誤差を含み、
高い精度で水層の存在する深さを求めるのは困難であ
る。そこで、変動しやすいある特定の１波長における反
射率そのものから水層の存在する深さを求める代わり
に、二つの波長での反射率を測定することとした。即
ち、二つの波長での反射散乱光の光量差を求め、図９に
おける曲線の傾きを求めるのである。この傾きを求める
ことによって、変動する誤差の原因となる光源の安定
性、試料依存性などの問題をかなり除去できるので、よ
り高精度に水層の存在する深さを求めることができる。
特に、被測定物質の表面からの正反射によって、測定反
射光量に与えられる影響は大きく、この影響を除去でき
る長所は大きい。
た時の反射率と波長との関係を連続的に示したものであ
る。明らかに、反射率より水層の存在する深さを識別す
るには、波長１．９４μｍでの測定がより有利であるこ
とがわかる。ところが、１．９４μｍでの測定だけで
は、反射率の絶対的な測定値そのものから水層の存在す
る深さを決定することになる。しかし実際には、反射率
そのものは、光源の輝度、被測定物質の表面状態、測定
物質内の二次元的位置依存性などにより変動しやすく、
反射率そのものの絶対値測定は、かなりの誤差を含み、
高い精度で水層の存在する深さを求めるのは困難であ
る。そこで、変動しやすいある特定の１波長における反
射率そのものから水層の存在する深さを求める代わり
に、二つの波長での反射率を測定することとした。即
ち、二つの波長での反射散乱光の光量差を求め、図９に
おける曲線の傾きを求めるのである。この傾きを求める
ことによって、変動する誤差の原因となる光源の安定
性、試料依存性などの問題をかなり除去できるので、よ
り高精度に水層の存在する深さを求めることができる。
特に、被測定物質の表面からの正反射によって、測定反
射光量に与えられる影響は大きく、この影響を除去でき
る長所は大きい。
【００３０】図１０は、前述の曲線の傾きと水層の存在
する深さとの関係を表す検量線を示すものである。な
お、二波長の選択は図９にもとづき、１．８７μｍ近傍
と１．９４μｍ近傍を選択することが望ましい。例え
ば、波長１．８７μｍと１．９４μｍでの反射光の反射
率の差を測定したのち、検量線よりその差に対応する水
層の存在深さを検出する。また、他の波長１．９１μｍ
を選んだ場合でも同様にすることによって、水層の深さ
を知ることが可能になる。この方法により、図８に示す
ような水層の深さに関する情報を得ることができる。
する深さとの関係を表す検量線を示すものである。な
お、二波長の選択は図９にもとづき、１．８７μｍ近傍
と１．９４μｍ近傍を選択することが望ましい。例え
ば、波長１．８７μｍと１．９４μｍでの反射光の反射
率の差を測定したのち、検量線よりその差に対応する水
層の存在深さを検出する。また、他の波長１．９１μｍ
を選んだ場合でも同様にすることによって、水層の深さ
を知ることが可能になる。この方法により、図８に示す
ような水層の深さに関する情報を得ることができる。
【００３１】上記実施例では、二次元での各絵素ごとの
演算処理を行ったが、もちろん零次元の計測も十分可能
である。即ち、波長λ1 とλ2 における散乱光の光量Ｒ
1 及びＲ2 の差を求めることにより、水分が存在する深
さを定量することができる。また、上記実施例では二つ
の波長を選択して、得られる像の差を求めて深さ情報を
得たが、もちろん、三つの波長、あるいはそれ以上の多
波長を選択し、深さ情報を求めることも可能である。
演算処理を行ったが、もちろん零次元の計測も十分可能
である。即ち、波長λ1 とλ2 における散乱光の光量Ｒ
1 及びＲ2 の差を求めることにより、水分が存在する深
さを定量することができる。また、上記実施例では二つ
の波長を選択して、得られる像の差を求めて深さ情報を
得たが、もちろん、三つの波長、あるいはそれ以上の多
波長を選択し、深さ情報を求めることも可能である。
【００３２】
【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、少なくとも異なる２種類の波長の近赤外光を皮膚に
照射し、その反射散乱光を検出あるいは撮像することに
より、皮膚中のどの深さに水分が含有されているか知る
ことができる。特に、異なる波長ごとの散乱光の光量差
あるいはその散乱光による像の強度差を求めることによ
り、種々の測定条件による誤差をほぼ完全に除去するこ
とができ、皮膚中の水分の存在位置を高精度に検出する
ことができる。
ば、少なくとも異なる２種類の波長の近赤外光を皮膚に
照射し、その反射散乱光を検出あるいは撮像することに
より、皮膚中のどの深さに水分が含有されているか知る
ことができる。特に、異なる波長ごとの散乱光の光量差
あるいはその散乱光による像の強度差を求めることによ
り、種々の測定条件による誤差をほぼ完全に除去するこ
とができ、皮膚中の水分の存在位置を高精度に検出する
ことができる。
【００３３】本発明は、反射法を用いており、皮膚の表
面より少し深い領域からの情報を入手する場合に特に有
効である。
面より少し深い領域からの情報を入手する場合に特に有
効である。
【図１】近赤外光に対する水分子の吸収係数を示す図で
ある。
ある。
【図２】光の透過率と深さの関係を示す図である。
【図３】本発明の実施例に係る装置の概略図である。
【図４】測定結果を示す写真である。
【図５】測定結果を示す写真である。
【図６】測定結果を示す写真である。
【図７】演算処理の結果を示す図である。
【図８】水層の存在位置と光の反射率の相対関係を示す
図である。
図である。
【図９】光の波長と反射率の連続的な関係を示す図であ
る。
る。
【図１０】検量線を示す図である。
１…シャーレ底部、２…濾紙、３１〜３６…角質膜、５
…光源、６…光学レンズ系、７１及び７２…波長選択フ
ィルタ、８…赤外線ビジコンカメラ、９…画像処理装
置、１０…ビデオモニタ、１１…ビデオプリンタ。
…光源、６…光学レンズ系、７１及び７２…波長選択フ
ィルタ、８…赤外線ビジコンカメラ、９…画像処理装
置、１０…ビデオモニタ、１１…ビデオプリンタ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥村 和明 静岡県浜松市市野町1126番地の１ 浜松 ホトニクス株式会社内 (72)発明者 佐藤 宏人 静岡県浜松市市野町1126番地の１ 浜松 ホトニクス株式会社内 (72)発明者 伊達 朗 滋賀県野洲郡野洲町上屋88番地 マック スファクター株式会社内 (72)発明者 吉井 隆 滋賀県野洲郡野洲町上屋88番地 マック スファクター株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−26230（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−120652（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−126535（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−63039（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−41851（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) A61B 10/00 G01N 21/35
Claims (4)
- 【請求項１】 病気の発見、健康状態の認識等の医療目
的以外の目的で皮膚中の水分の存在位置を検出する検出
方法において、 少なくとも２種類の波長の近赤外光で皮膚を照明し、そ
の皮膚からの散乱光の光量を、前記少なくとも２種類の
波長ごとに検出する第１ステップと、 波長ごとに検出された前記散乱光の光量の差を求める第
２ステップとを備え、 前記波長は、求められた前記光量の差が前記皮膚中の水
分の存在する深さに関連付けられるように設定されるこ
とを特徴とする皮膚中の水分の存在位置検出方法。 - 【請求項２】 病気の発見、健康状態の認識等の医療目
的以外の目的で皮膚中の水分の存在位置を検出する検出
方法において、 少なくとも２種類の波長の近赤外光で皮膚を照明し、そ
の皮膚からの散乱光の像を、前記少なくとも２種類の波
長ごとに撮像する第１ステップと、 波長ごとに撮像された前記散乱光の像の強度の差を求め
る第２ステップとを備え、 前記波長は、求められた前記強度の差が前記皮膚中の水
分の存在する深さに関連付けられるように設定されるこ
とを特徴とする皮膚中の水分の存在位置検出方法。 - 【請求項３】 水分に対する光の減衰性に差異がある少
なくとも２種類の波長の近赤外光で皮膚を照明する照明
手段と、前記皮膚からの散乱光の像を前記少なくとも２
種類の波長ごとに撮像する撮像手段と、前記波長ごとに
撮像された前記散乱光の像の強度差を演算する差分手段
とを備え、前記波長は、求められた前記強度差が前記皮
膚中の水分の存在する深さに関連付けられるように設定
されることを特徴とする皮膚中の水分の存在位置検出装
置。 - 【請求項４】 前記差分手段により求められた前記強度
差の像を表示する表示手段を更に備える請求項３記載の
皮膚中の水分の存在位置検出装置。
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|---|---|---|---|
| JP16864392A JP3255370B2 (ja) | 1992-06-03 | 1992-06-03 | 皮膚中の水分の存在位置検出方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16864392A JP3255370B2 (ja) | 1992-06-03 | 1992-06-03 | 皮膚中の水分の存在位置検出方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05329163A JPH05329163A (ja) | 1993-12-14 |
| JP3255370B2 true JP3255370B2 (ja) | 2002-02-12 |
Family
ID=15871845
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16864392A Expired - Fee Related JP3255370B2 (ja) | 1992-06-03 | 1992-06-03 | 皮膚中の水分の存在位置検出方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP3255370B2 (ja) |
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| JPH09308619A (ja) * | 1996-05-23 | 1997-12-02 | Kao Corp | 皮膚表面分析方法及び装置 |
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-
1992
- 1992-06-03 JP JP16864392A patent/JP3255370B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05329163A (ja) | 1993-12-14 |
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