JP7399404B2 - 肌特性測定器と肌特性測定方法と肌特性評価システム - Google Patents

Description

特許法第３０条第２項適用 平成３０年１月２４日に、第８回 化粧品開発展、幕張メッセにて発表 平成３０年２月１４日に、Ｐｒｉｎｔａｂｌｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ２０１８、東京ビッグサイトにて発表

本発明は、肌特性測定器と肌特性評価システムと肌特性測定方法とに関する。特に、肌の表面の状態を測定する測定器と肌特性評価システムと肌特性測定方法に関する。

従来、特許文献１で示す肌特性測定器があった。肌の表面に、センサーを接触させ、その肌の特性を評価する装置である。

特開２００３－１６９７８８号公報

しかし、従来の肌特性測定器では、センサーは、交換させず、洗浄され繰り返し使用される。そのため、継続して利用する場合や異なる人が利用する場合、安定的な測定や衛生的な使用の面からセンサーの洗浄が必要であった。
本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、センサーを洗浄することなく、肌の特性を評価することができる肌特性測定器と肌特性評価システムと肌特性測定方法とを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、肌に接触して上記肌特性を検出するシート状のセンサー部材と、上記センサー部材が、着脱可能に、配置される本体と、を含む肌特性測定器を用いる。
また、上記本体は、通信部を有し、制御機器へ測定データを転送する上記肌特性測定器と、上記制御機器が、上記測定データを、転送する外部サーバと、を有し、上記外部サーバは、上記測定データを分析し評価結果を、上記制御機器へ送る肌特性評価システムを用いる。

また、シート状のセンサー部材を、肌に接触させる工程と、上記センサー部材で上記肌の状態を測定する測定工程と、測定結果を表示する表示工程と、上記センサー部材を別のセンサー部材と交換する交換工程と、を含む肌特性測定方法を用いる。

本発明の肌特性測定器によれば、センサーを洗浄することなく、肌の特性を評価することができる。

（ａ）実施の形態１のセンサー部材の斜視図、（ｂ）実施の形態１の測定器本体の斜視図、（ｃ）実施の形態１の肌特性測定器の正面図 実施の形態１の肌特性測定器の測定状態の部分拡大図 実施の形態１の肌特性測定器本体の構成図 実施の形態１で静電容量から肌水分量を換算する検量線のグラフ 実施の形態１の肌特性測定器の表示部の正面図 （ａ）～（ｂ）実施の形態２の肌特性測定器の斜視図、（ｃ）実施の形態２のセンサー部材の周辺の肌特性測定器の拡大断面図 （ａ）～（ｄ）実施の形態２の凸部の形状の例、（ｅ）実施の形態２の凸部の交換形態の例 （ａ）～（ｅ）実施の形態３の肌特性測定器のセンサー部材の一方端の断面図 （ａ）実施の形態４の全体の肌特性測定システム、（ｂ）実施の形態４の外部サーバの構成図 （ａ）実施の形態４のデータ保存部のデータの例、（ｂ）実施の形態４の分析部での分析の結果の例

（実施の形態１）
＜構造＞
図１（ａ）は、肌特性測定器１００に用いるセンサー部材１０の斜視図である。図１（ｂ）は、肌特性測定器１００に用いる肌特性測定器本体１０１の斜視図である。図１（ｃ）は、肌特性測定器１００の平面図である。

肌特性測定器１００は、肌特性測定器本体１０１とセンサー部材１０とを含む。
センサー部材１０は、肌特性測定器本体１０１と組み合わされる。センサー部材１０は、肌に接触され、測定に使用される。肌特性測定器本体１０１は、センサー部材１０からの信号を受け、肌の特性を測定する。

＜センサー部材１０＞
図２に、肌特性測定器１００で、指５１の肌特性を測定している状態の拡大断面図を示す。
センサー部材１０は、基板１４上にセンサー素子１２が形成されている。基板１４には、貫通穴１９ａ、１９ｂがある。留め部１５ａ、１５ｂは、貫通穴１９ａ、１９ｂを通り、測定器本体１０１の電極穴１３ａ、１３ｂ（図１（ｂ））に差し込まれる。最終、電気的に、肌特性測定器１００内部の測定ＩＣ部２１（図３）へ連結する。センサー素子１２、および留め部１５ａ、１５ｂの表面は、絶縁膜１６で覆われている。
なお、指５１は、例示であり、人の肌のいずれの部位でもよい。

基板１４は、樹脂シート、または、樹脂フィルム、ガラス板、樹脂板などである。厚み約０．０５～１．５ｍｍ程度である。
留め部１５ａ、１５ｂは、図２ではボルト状の形状である。留め部１５ａ、１５ｂは、センサー素子１２と、肌特性測定器本体１０１の電極とを物理的に、かつ電気的に連結する。
絶縁膜１６は、導電性ペーストなどで作成されるセンサー素子１２の電極、および留め部１５ａ、１５ｂと、人の肌が直接接触しないように設けられる。絶縁膜１６は、薄い樹脂シートでもよい。

センサー素子１２は、１組の櫛状の電極１１ａおよび１１ｂで構成されている（図１（ａ））。この１組の電極上の絶縁膜１６に対象物（肌）を接触させた状態で、２電極間の静電容量を測定し、肌の特性を測定する。特に、対象物の水分量を測定できる。
電極１１ａおよび１１ｂは、基板１４上に導電性ペーストを用いて印刷工法で作製される。このため、安価で、柔軟なシートである。センサー部材１０は、交換して廃棄される。

留め部１５ａ、１５ｂを利用して、肌特性測定器本体１０１に、センサー部材１０を配置し、測定後、留め部１５ａ、１５ｂを外し、別のセンサー部材１０に容易に交換できる。
上記のしくみで、センサー部材１０は、着脱可能に、肌測定装置本体１０１に配置される。着脱可能とは、工具を使用せず交換できることを意味する。留め部１５ａ、１５ｂは、工具なく素手で抜き差しできる。ただし、簡単な工具で交換できる場合でもよい。

なお、センサー部材１０は、静電容量を測定する方式でなく、抵抗値を測定する方式でもよい。水分量だけでなく、油分量などの肌特性が測定できるシート状のセンサーなら、その他、各種センサーも利用できる。
＜肌特性測定器本体１０１＞
図１（ｂ）に示すように、肌特性装置本体１０１は、表示部２３と、電極穴１３ａ、１３ｂを有する。電極穴１３ａ、１３ｂには、センサー部材１０を固定するための留め部１５ａ、１５ｂが、それぞれ挿入される。肌特性装置本体１０１の内部には、以下で示す構成要素がある。
図３に、肌特性測定器１００の構成図を示す。肌特性測定器本体１０１の各要素と、センサー部材１０の各要素とを示す。
センサー部材１０の各要素は、上記で説明したので、略する。

肌特性測定器本体１０１は、測定ＩＣ部２１、制御部２２、表示部２３、電池２４、記録部２５、接続部２６、換算部２７、通信部２８、操作部３０を有する。さらに、分析部２９があってもよい。
制御部２２は、測定ＩＣ部２１、表示部２３、電池２４、記録部２５、接続部２６、換算部２７、通信部２８などを制御する制御用ＩＣなどである。

測定ＩＣ部２１は、センサー部材１０からの信号により、肌特性を測定する。この場合、センサー素子１２の電極間の静電容量などを測定する。
表示部２３は、液晶などのタッチパネルである。制御部２２によって、様々な情報を表示できる。この例では、表示部２３は、操作部３０を兼ね、表示部２３を通じて、肌特性測定器１００の動作が指示される。詳細は、以下の図５で説明する。

記録部２５は、測定結果を保存する部分である。半導体メモリなどである。

電池２４は、上記要素に電気を供給する。電源に直接コードなどで接続される場合には、なくてもよい。
通信部２８は、測定ＩＣ部２１で測定した静電容量のデータ、または、換算部２７で換算した肌水分量などを、肌特性測定器１００以外へ送る。たとえば、スマートフォンやパーソナルコンピュータ、各種端末などへ送り、分析、保存、表示などできる。実施の形態４で示すような例がある。
接続部２６は、センサー部材１０の留め部１５と接合される部分である。留め部１５がピン状の場合、接続部２６は、ピンを挿入する穴である。接続部２６は、測定ＩＣ部２１と繋がり、センサー部材１０からのデータ（信号）を測定ＩＣ部２１へ伝達する。
換算部２７は、測定ＩＣ部２１で測定した静電容量の値から、肌の特性値を導く部分である。たとえば、図４に示す静電容量と肌水分量との検量線のグラフを使用して、測定した静電容量を肌水分量へ換算する。
分析部２９は、測定結果を分析する。その結果を、制御部２２を介して、表示部２３に表示できる。分析は、例えば、過去の測定データの平均、同年代の人の平均、経時変化などである。さらに、測定データに対するコメント（提案）などを表示してもよい。例えば、肌クリームの変更の提案、食べ物の提案などである。提案やデータなどは、記録部２５に保存されている。

＜表示部２３＞
表示部２３の例を図５に示す。この例では、表示部２３は、操作部３０を兼ねる。
測定開始部４１と、結果表示部４２と参照部４３がある。

測定開始部４１は、センサー素子１２による測定を開始するスイッチである。
結果表示部４２は、センサー素子１２による測定の結果を表示する部分である。
参照部４３は、測定の結果を、検討するための参照となる表示をする部分である。この例では、０～１００の指数で、模様で複数の領域を表示している。
なお、表示部２３は、液晶などのデイスプレイなので、上記３つの部は、自由にその領域、内容を変更できる。この例では、指数８０であり、水分量が高い水準であることを意味する。

それぞれは、制御部２２にて制御され表示される。
＜プロセス＞
（１） 図１（ｃ）のように、センサー部材１０を肌特性測定器本体１０１に配置する。つまり、電極穴１３ａ、１３ｂに、留め部１５ａ、１５ｂを挿入する。

（２） 図２のように、絶縁膜１６で覆われたセンサー素子１２に、指５１を乗せ、表示部２３の測定開始部４１（図５）を押す（接触工程）。
（３） センサー素子１２の静電容量が測定ＩＣ部２１（図３）で検出され、測定される（測定工程）。

（４） 測定の結果が、結果表示部４２（図５）に表示される（表示工程）。
（５） センサー部材１０を肌特性測定器本体１０１から取り外す。異なる人が、測定する場合は、（１）で別のセンサー部材１０を肌特性測定器本体１０１に配置する（交換工程）。その後は、上記と同様である。

センサー部材１０は、洗浄せず、使い捨てである。また同じ人が使用する場合は、洗浄することもできる。
＜効果＞
容易にセンサー部材１０を交換できる。センサー部材１０の洗浄が不要で、衛生的によい。センサー部材１０は、簡易であり、使い捨てでき、洗浄不要である。

シート状のセンサー部材１０であるので、肌に密着でき、安定して測定できる。
（実施の形態２）：凸部形状
実施の形態１では、センサー部材１０は、肌特性測定器本体１０１に対し平面形状に配置されていた。実施の形態２では、センサー部材１０は、肌特性測定器本体１０１の凸部５０の凸型形状に沿って配置される。説明しない事項は実施の形態１と同様である。

図６（ａ）と図６（ｂ）に実施の形態２の肌特性測定器１００の斜視図を示す。図６（ｃ）は、実施の形態２のセンサー部材１０の周辺の肌特性測定器１００の拡大断面図である。
肌特性測定器１００のセンサー部材１０が配置される部分が、凸部５０となっている。この凸部５０に、センサー部材１０を配置する。センサー部材１０は、実施の形態１で説明したように、シート状で柔軟性がある。このため、凸部５０に沿うことができる。
図６（ａ）では、表示部２３とセンサー部材１０とが、肌特性測定器本体１０１の同じ面である。一方、図６（ｂ）では、表示部２３（または操作部３０）とセンサー部材１０とが、肌特性測定器本体１０１の異なる面（一方面と他方面）である。特に、図６（ｂ）では、センサー部材１０を肌に接触させ、測定する状態で、表示部２３（操作部３０）で、測定を開始でき、結果を見ることができる。なお、実施の形態１の場合もこの配置を利用できる。
図７（ａ）～図７（ｄ）は、凸部５０の形状例を示す断面図である。
図７（ａ）は、凸部５０を、かまぼこ型の形状にした。図７（ｂ）は、凸部５０を、直方体の上面に凹部を有する形状にした。図７（ｃ）は、凸部５０を、直方体形状にした。図７（ｄ）は、凸部５０を、三角柱形状にした。
図７（ａ）～図７（ｄ）のように、測定したい肌の部位に接触させやすく、かつ安定した測定ができるように、凸部５０は測定したい肌の部位の形状に合わせて、様々な形状にしてもよい。
さらに、図７（ｅ）の断面図に、凸部５０を取り替える例を示す。複数の凸部５０を所有し、付け替えることができる。図７（ｅ）のように、肌測定器１００の１台で様々な肌の部位の形状に対応できるように、凸部５０を取り換えることができる構造にしてもよい。
なお、各凸部５０には、必要に応じて、留め部１５と接続部２６を連結する端子などを有する。

＜効果＞
実施の形態１の効果に加えて、測定したい肌の部位に合わせた形状の凸部５０にセンサー部材１０が沿うことで、人の顔、肘など凹凸があり実際の形態１では測定しにくい肌の部位の特性を測定しやすい。
（実施の形態３）：センサー部材１０の留め部
実施の形態１、２では、センサー部材１０は、留め部１５ａ、１５ｂのみで固定されていた。実施の形態３では、センサー部材１０は、別の構造で固定される。説明しない事項は実施の形態１、２と同様である。

図８（ａ）～図８（ｅ）に実施の形態３の肌特性測定器１００のセンサー部材１０の一方端の断面図を示す。
図８（ａ）では、留め部１５ａは、センサー部材１０の基板１４を貫通しない。また、押さえ部１７ａが留め部１５ａと電極１１ａとの間にあり、センサー部材１０を肌特性測定器本体１０１へ押さえている。押さえ部１７ａ及び留め部１５ａは測定対象と導通しないように絶縁膜１６で覆われている。
なお、電極１１ａから押さえ部１７ａ、留め部１５ａを介して、肌特性測定器本体１０１（測定ＩＣ部２１）へ電気的に連結する。

図８（ｂ）では、押さえ部１７ｂで、センサー部材１０を肌特性測定器本体１０１へ押さえている。押さえ部１７ｂは、ばね性があり、先端がとがっているので、センサー部材１０を挿入しやすく、交換しやすい。また、押さえ部１７ｂは測定対象と導通しないように絶縁膜１６で覆われている。
なお、電極１１ａから押さえ部１７ｂ、内部電極３１を介して、肌特性測定器本体１０１へ電気的に連結する。

図８（ｃ）では、押さえ部１７ｃ、１７ｄで、センサー部材１０を肌特性測定器本体１０１へ押さえている。押さえ部１７ｃ、１７ｄは、磁石であり、Ｓ極とＮ極とで引き合う。また、押さえ部１７ｃは測定対象と導通しないように絶縁膜１６で覆われている。
なお、電極１１ａから押さえ部１７ｃ、１７ｄ、内部電極３１を介して、肌特性測定器本体１０１へ電気的に連結する。

図８（ｄ）では、押さえ部１７ｅで、センサー部材１０を肌特性測定器本体１０１へ押さえている。そのため、押さえ部１７ｅは図８（ｂ）とは異なり電気的に他の部分とは連結しておらず、測定対象と導通しないよう、絶縁性の材料が用いられる。また、他の例と異なり、基板１４に貫通電極２０ａがある。貫通電極２０ａは、電極１１ａを電気的に、肌特性測定器本体１０１へ連結するためのものである。
なお、電極１１ａから貫通電極２０ａ、内部電極３１を介して、肌特性測定器本体１０１へ電気的に連結する。

図８（ｅ）では、図８（ｄ）で押さえ部１７ｅでセンサー部材１０を押さえる代わりに、導電性粘着剤１８でセンサー部材１０を肌特性測定器本体１０１と物理的に、かつ電気的に連結させている。導電性粘着剤１８は導電性両面テープや導電性接着剤などである。
なお、電極１１ａから貫通電極２０ａ、導電性粘着剤１８、内部電極３１を介して、肌特性測定器本体１０１へ電気的に連結する。

図８（ａ）～図８（ｃ）、図８（ｅ）では、電極１１ａは、物理的に、かつ電気的に留め部１５ａ、１５ｂ、押さえ部１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ、または導電性粘着剤１８で、肌特性測定器本体１０１に、配置される。
図８（ｄ）では、電極１１ａは、電気的でなく、物理的に、押さえ部１７ｅで、肌特性測定器本体１０１に、配置される。
なお、上記例はそれぞれ部分的に組み合わせできる。また、上記例の変形例でもよい。

実施の形態１と同様、上記のしくみで、センサー部材１０は、着脱可能に、肌測定装置本体１０１に配置される。着脱可能とは、工具を使用せず交換できることを意味する。工具なく素手で、別のセンサー部材１０と交換できる。
＜効果＞
実施の形態１の効果に加えて、センサー部材１０の交換が容易である。

（実施の形態４）：データ通信
実施の形態１～３では、肌特性測定器１００のみであった。実施の形態４では、他の機器と連携する。説明しない事項は、実施の形態１～３と同様である。説明しない事項は実施の形態１～３と同様である。

＜構成＞
図９（ａ）は、実施の形態４の全体の肌特性測定システム７０を示す。図９（ｂ）は、実施の形態４の外部サーバ２０５の構成図を示す。
肌特性測定器１００は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの無線通信、ケーブルなどの有線通信で、制御機器２００とデータ通信７１ａができる。さらに、制御機器２００は、インターネットを介して、外部サーバ２０５とデータ通信７１ｂができる。
なお、肌特性測定器１００が、外部サーバ２０５と直接、データ通信７１ｃができる機能を有してもよい。

制御機器２００は、たとえば、スマートフォンやパーソナルコンピュータ、各種端末などである。
外部サーバ２０５は、インターネットと接続されており、図９（ｂ）に示す通り、データ保存部７２と、分析部７３と、提案部７４と、通信部７５と、制御部７６とを有する。

通信部７５は、制御機器２００の測定結果をデータ通信７１ｂで受け取る。
制御部７６は、他の構成要素を制御する。
分析部７３は、測定結果のデータをグラフ化や分析などを行う。さらに、その評価を行う。

データ保存部７２は、制御機器２００からの測定データを保存する。
提案部７４は、測定データを評価した結果を基に、改善策を提案する。

＜動作＞
（１） 肌特性測定器１００は、肌の表面の特性を測定する。
（２） 肌特性測定器１００は、測定データを制御機器２００へデータ通信７１ａをする。（３） 制御機器２００は、測定データを外部サーバ２０５へデータ通信７１ｂをする。
（４） 外部サーバ２０５は、通信部７５で測定データを受け保存する。分析部７３で測定データを解析、分析などする。なお、外部サーバ２０５は、他の制御機器２００からも測定データを受け取る。複数の人の測定データを受け取る。測定データ以外に、個人を特有の情報も受け取るのが好ましい。

（５） 通信部７５は、その結果を、制御機器２００へ送り、制御機器２００で、結果を表示する。または、その結果を、肌特性測定器１００へ送り、結果表示部４２で表示する。
図１０（ａ）に、データ保存部７２のデータの例を示す。データには、測定データ以外に、測定者に関するデータが含まれる。また、複数の制御機器２００からのデータを保存するため、制御機器２００を区別する番号が割り当てられている。測定データ以外に、測定の日、時、測定場所、年齢、性別、気温、測定箇所の測定者に関するデータもある。これらに条件は、測定結果に影響を強く与える。

例えば、これらのデータを利用して、平均データを算出できる。例えば、年齢５０～５５歳で、性別女性、気温２０～２５℃、腕でのデータ（肌水分量）では、平均は指数５０である。この平均値を基に、分析結果を、制御機器２００へ反映させることができる。別の例として、季節ごとでデータを平均化してもよい。その他、必要に応じて参照データが作成できる。
この肌特性測定器１００が広く一般化すれば、その測定データで、肌特性をより正確に長期的に簡便に評価できる。また、その測定データで、病気、疲れなども判断できる可能性がある。
図１０（ｂ）に、分析部７３での分析の結果の例を示す。ある人（ある制御機器２００）の肌水分量の経時変化である。平均値は、上記に示した平均値である。この結果を、制御機器２００へ反映させることで、肌の状態の変化の傾向がわかる。肌に塗るクリームの変更、食べ物の変更、生活リズムの変更など対策ができる。

＜効果＞
実施の形態１の効果に加えて、測定結果が分析され評価される。また、他の人の測定データと比較ができる。結果、より確かな肌特性の評価ができる。
（全体として）
実施の形態１～３は、全体、または、一部を組み合わせることができる。

本願発明の肌特性測定器と肌特性測定方法は、人の肌の状態測定に広く使用される。人の美容用、医療用、健康管理用など様々な用途で、各家庭、各施設（店舗）で人の肌の状態が測定される。

１０ センサー部材
１１ａ，１１ｂ 電極
１２ センサー素子
１３ａ，１３ｂ 電極穴
１４ 基板
１５，１５ａ，１５ｂ 留め部
１６ 絶縁膜
１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ，１７ｅ 押さえ部
１８ 導電性粘着剤
１９ａ，１９ｂ 貫通穴
２０ａ 貫通電極
２１ 測定ＩＣ部
２２，７６ 制御部
２３ 表示部
２４ 電池
２５ 記録部
２６ 接続部
２７ 換算部
２８，７５ 通信部
２９，７３ 分析部
３０ 操作部
３１ 内部電極
４１ 測定開始部
４２ 結果表示部
４３ 参照部
５０ 凸部
５１ 指
７０ 肌特性測定システム
７１ａ，７１ｂ，７１ｃ データ通信
７２ データ保存部
７４ 提案部
１００ 肌特性測定器
１０１ 肌特性測定器本体
２００ 制御機器
２０５ 外部サーバ

Claims (3)

1. 肌に接触して肌特性を検出するシート状のセンサー部材と、
   前記センサー部材が、着脱可能に、配置される本体と、を含む肌特性測定器であり、
   前記センサー部材は、絶縁材上に形成された電極があり、前記電極および前記絶縁材を覆う絶縁膜があり、前記電極間には、前記絶縁膜のみ位置し、前記絶縁膜に対象物を接触させ、前記電極間の静電容量を測定することで前記対象物の水分量を測定する肌特性測定器であり、
   前記センサー部材は、前記本体に、留め部によって物理的に連結され、
   前記留め部は、前記センサー部材と前記本体とを電気的にも連結し、
   前記絶縁材には貫通穴があり、前記留め部は、前記貫通穴を通り、前記本体の電極穴に差し込まれ、電気的に、前記本体へ連結される肌特性測定器。
2. 通信部を有する請求項１に記載の肌特性測定器と、
   前記肌特性測定器から測定データを受け取る制御機器と、
   前記制御機器が、前記測定データを、転送する外部サーバと、を有し、
   前記外部サーバは、前記測定データを分析し評価結果を、前記制御機器へ送る肌特性評価システム。
3. シート状のセンサー部材を、肌に接触させる接触工程と、
   前記センサー部材で前記肌の状態を測定する測定工程と、
   測定結果を表示する表示工程と、
   前記センサー部材を別のセンサー部材と交換する交換工程と、を含み、
   前記センサー部材は、絶縁材上に形成された電極があり、前記電極および前記絶縁材を覆う絶縁膜があり、前記電極間には、前記絶縁膜のみ位置し、前記絶縁膜に対象物を接触させ、前記電極間の静電容量を測定することで前記対象物の水分量を測定する請求項１に記載の肌特性測定器を用いる肌特性測定方法。