JP4055374B2 - 毛髪の内部状態観察方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、赤外線を用いて毛髪のメデュラ又はコルテックスを観察する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６に示すように、毛髪１のミクロ的な構造は、その外側からキューティクル２、コルテックス３、メデュラ４の３層となっている。このうち、キューティクル２は、メラニン色素が無く、透明な鱗状の組織である。コルテックス３は、毛髪の色を決定するメラニン色素を含む細長い細胞からなっており、また、毛髪のやわらかさ、しなやかさ、強さ等の性質を左右する。メデュラ４は、細長くない細胞が軸方向に並んだもので、空洞となった細胞が軸方向に完全につながっている場合、空洞となった細胞が断続的につながっている場合、あるいは空洞が全く存在しない場合がある。
【０００３】
毛髪は、シャンプー、ドライヤーの熱、ブラッシング、パーマ、染毛剤等の処理を受けることにより、あるいは日光に晒されたり、乾燥状態におかれること等により損傷を受け、ぱさついたり、ハリやコシや艶が無くなったり、枝毛や切れ毛が生じやすくなるが、このとき、キューティクル２では鱗状の組織に欠けや剥れが生じ、コルテックス３やメデュラ４では、細胞のタンパク質あるいは細胞間の脂質の溶出により空孔あるいは空洞が生じる。
【０００４】
このため、従来より毛髪の健康状態を判断するため、あるいは毛髪に適用した剤の影響を調べるために、ミクロ的な観察が行われており、その手法としては、毛髪を横断面方向あるいは縦断面方向に切断し、電子顕微鏡で観察することが行われている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のミクロ的な観察手法は、包埋、切断等の手間がかかる。そのため、店頭やイベント会場で毛髪処理剤を推奨販売する場合等において、顧客の毛髪のミクロ的観察を行うことは、実際上できない。
【０００６】
これに対し本発明は、非破壊検査で、毛髪の内部状態を簡便に観察できるようにすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、メラニンの吸収が赤色〜赤外領域で少ないため、赤外線を毛髪に照射し、その反射光を観察すると、メラニンが透けて見え、毛髪内部の散乱光によりメデュラの空洞やコルテックスの空孔を観察できることを見出した。
【０００８】
即ち、本発明は、毛髪の赤外線による拡大画像を撮り、メデュラ又はコルテックスを観察する毛髪の内部状態観察方法を提供する。
【０００９】
また、本発明は、毛髪に赤外線を照射する赤外線ＬＥＤ、毛髪の拡大像を形成する光学レンズ、光学レンズにより形成された拡大像を受光する撮像素子からなり、毛髪の長手方向に対して平行な面の同一面上に赤外線ＬＥＤと撮像素子があり、赤外線ＬＥＤが毛髪に赤外線を該毛髪の斜め長手方向から照射し、その反射光を撮像素子が受光する毛髪の内部状態観察装置を提供する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、本発明を詳細に説明する。なお、各図中、同一符号は同一又は同等の構成要素を表している。
【００１１】
図１は、本発明の毛髪の内部状態観察装置１０の模式的断面図である。この観察装置１０は、毛髪に赤外線Ｌを照射する赤外線ＬＥＤ１１、毛髪１の拡大像を形成する光学レンズ１２、光学レンズ１２により形成された拡大像を受光するＣＣＤ等の撮像素子１３、これらを収容する遮光ケース１４からなっている。
【００１２】
赤外線ＬＥＤ１１としては、その発光波長が、メラニンの吸収が少なく、実質的にメラニンが透明となる、波長７５０〜１６００ｎｍの範囲にあるものを使用する。
【００１３】
毛髪の照射光として、上述の赤外線領域の光を使用することにより、その反射光から得られる毛髪の拡大画像には、図４（ａ）に示すように、毛髪１のメデュラ４の空洞が観察されるようになる。
【００１４】
また、ブリーチ剤の適用等により毛髪が損傷し、コルテックス３に空孔が形成されている場合には、その空孔による散乱光によって、図４（ｂ）に示すように、メデュラ４の他にコルテックス３も観察される。したがって、本発明によれば、毛髪の損傷度合いを簡便に調べることができる。
【００１５】
また、染毛剤等の毛髪化粧料の適用により、コルテックス３の空孔に毛髪化粧料が充填されると、毛髪化粧料の適用前に観察されていたコルテックス３が、毛髪化粧料の適用後には透明になって観察されなくなる。したがって、本発明によれば、毛髪化粧料の毛髪内部への浸透度合いも簡便に調べることができる。
【００１６】
これに対し、白色ＬＥＤを使用すると、毛髪１中のメラニンの吸収により、図５に示すように毛髪全体が黒く観察されるので、メデュラ４やコルテックス３という毛髪の内部構造を観察することはできない。
【００１７】
本発明の観察装置１０において、赤外線ＬＥＤ１１の設置数は、１個でも複数個でもよいが、図１に示すように、毛髪の長手方向に対して平行な面の同一面上で赤外線ＬＥＤ１１と撮像素子１３とを一直線上に設け、毛髪の観察時には、図２（ａ）に示すように、赤外線ＬＥＤ１１と撮像素子１３とを結ぶ直線と、観察する毛髪１の長手方向とが略平行となるように位置合わせし、同図及び図１に示すように赤外線ＬＥＤ１１が毛髪１に赤外線Ｌを該毛髪１の斜め長手方向から照射し、その反射光を撮像素子１３が受光できるようにすることが好ましい。これにより、毛髪１の表面反射を少なくし、毛髪１のメデュラ４の空洞を良好に観察することが可能となる。
【００１８】
この場合、赤外線ＬＥＤ１１から照射された赤外線Ｌと毛髪１とのなす角度θが、２０〜８０°となるようにすることが好ましい。これ以外の角度であると、毛髪１の表面反射が大きくなり、毛髪１の内部構造を観察しにくくなる。
【００１９】
また、図２（ａ）のような位置合わせを容易とするため、赤外線ＬＥＤ１１が撮像素子１３を中心として、矢印Ａのように９０°以上回転できるようにすることが好ましい。
【００２０】
これに対し、図３に示すように、複数の赤外線ＬＥＤ１１を撮像素子１３の周りに円状に配置し、毛髪１に全方位から赤外線を照射したり、あるいは赤外線ＬＥＤ１１と撮像素子１３とを一直線上に設けても、図２（ｂ）に示すように、毛髪１の観察時に、赤外線ＬＥＤ１１と撮像素子１３とを結ぶ直線と、観察する毛髪１の長手方向とを平行にしない場合には、毛髪１の表面反射により、毛髪１の内部構造を観察することが難しくなる。
【００２１】
一方、光学レンズ１２は、倍率５０〜５００のものを設けることが好ましく、特に、倍率１００〜３００倍のものを設けることが好ましい。
【００２２】
本発明の毛髪の内部状態観察装置１０は、例えば、落射型光学顕微鏡にＣＣＤを組み合わせた公知の花王社製ＤＳＡ（Direct Skin Analyzer）を利用して作製することができる。より具体的には、ＤＳＡに設けられている複数のＬＥＤから、ＬＥＤとＣＣＤとが一直線上になるように、使用するＬＥＤを選択し、かつＬＥＤを白色ＬＥＤから赤外線ＬＥＤに交換し、ＣＣＤ前面にある赤外線カットフィルタを取り除けばよい。
【００２３】
【発明の効果】
本発明によれば、非破壊で、短時間に、メデュラ、コルテックスという毛髪の内部構造を観察することができる。したがって、店頭やイベント会場等において、一般人を対象に手軽に毛髪の内部状態の観察を行うことができ、毛髪の損傷度合いや、毛髪化粧料の毛髪への浸透度合い等を簡便に調べることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 毛髪の内部状態観察装置の模式的断面図である。
【図２】 赤外線ＬＥＤ、撮像素子、及び毛髪の位置関係を示す平面図である。
【図３】 赤外線ＬＥＤ、撮像素子、及び毛髪の位置関係を示す平面図である。
【図４】 赤外線ＬＥＤの使用により観察される毛髪の拡大画像である。
【図５】 白色ＬＥＤの使用により観察される毛髪の拡大画像である。
【図６】 毛髪の横断面構造及び縦断面構造を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 毛髪
２ キューティクル
３ コルテックス
４ メデュラ
１０ 毛髪の内部状態観察装置
１１ 赤外線ＬＥＤ
１２ 光学レンズ
１３ 撮像素子
１４ 遮光ケース

Claims (4)

1. 毛髪に波長７５０〜１６００ｎｍの赤外線を照射してその反射光の拡大画像を撮り、メデュラ又はコルテックスを観察する毛髪の内部状態観察方法。
2. 毛髪に赤外線を該毛髪の斜め長手方向から照射する請求項１記載の毛髪の内部状態観察方法。
3. 毛髪に赤外線を照射する赤外線ＬＥＤ、毛髪の拡大像を形成する光学レンズ、光学レンズにより形成された拡大像を受光する撮像素子からなり、毛髪の長手方向に対して平行な面の同一面上に赤外線ＬＥＤと撮像素子があり、赤外線ＬＥＤが毛髪に赤外線を該毛髪の斜め長手方向から照射し、その反射光を撮像素子が受光する毛髪の内部状態観察装置。
4. 赤外線ＬＥＤと撮像素子とを結ぶ直線と、観察する毛髪の長手方向とが略平行になるように、赤外線ＬＥＤが撮像素子を中心として９０°以上回転可能である請求項３記載の毛髪の内部状態観察装置。

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