KR102287586B1 - 화장료의 두께 측정 장치 및 방법 - Google Patents

화장료의 두께 측정 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 화장료의 두께 측정 장치 및 두께 측정 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 화장료의 두께 측정 장치는, 테스트 화장료의 흡광 계수를 산출하는 흡광 계수 산출부, 대상 피부에 상기 테스트 화장료를 도포하기 전의 내부 반사광의 세기와, 상기 대상 피부에 상기 테스트 화장료를 도포하고 난 후의 내부 반사광의 세기를 측정하는 내부 반사광 측정부, 및 산출된 흡광 계수와 상기 테스트 화장료를 도포하기 전과 후의 반사광의 세기에 기초하여, 상기 람베르트 법칙에 따라 상기 테스트 화장료의 두께를 산출하는 두께 산출부를 포함한다.

Description

화장료의 두께 측정 장치 및 방법 {System and Method for measuring thickness of cosmetics}
본 발명은 화장료의 두께 측정 장치 및 방법에 관한 것으로서, 피부에 도포된 화장료의 두께를 측정하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
피부 메이크업의 목적은 아름답고 건강한 피부로 보이게 하기 위함이다. 피부 메이크업 제품은 일반적으로 피부의 점이나 색소 침착과 같은 잡티를 가리는 커버력을 가지고 있지만, 화장료의 효능뿐만 아니라 사용 감적인 측면까지 고려하여야 한다.
구체적으로, 원하는 커버력을 표현하기 위하여 메이크업 제품이 두껍게 도포되어야 한다면, 사용자는 "두껍게 발린다"로 평가할 것이다. 이와 반대로, 원하는 커버력을 표현하기 위하여 얇은 두께로 메이크업 제품으로도 충분하다면, 사용자는 "깃털처럼 가볍게 발린다" 또는 "얇게 발린다" 등으로 평가할 것이다.
그에 따라, 화장료의 두께를 측정하기 위한 다양한 연구가 이뤄지고 있다.
구체적으로, 이미지의 색상 차이를 기반으로 분석하는 방법이 있다. 이 경우, 화장료의 도포 전과 후의 이미지를 촬영한 후, 피부색 변화 값을 기반으로 Kubelka-Munk 이론을 적용하여 메이크업 두께를 평가하는 방법이 제시되었다. 이 경우, 상대적인 화장료의 두께만 알 수 있을 뿐, 절대적인 화장료의 두께를 측정할 수 없다는 문제가 있었다.
또한, 프린지 투영(Fringe projection)을 이용하여 피부 결의 높이 정보를 이용하여 화장료의 두께를 측정하는 방법이 있다. 이 경우, 피부 결의 높이 정보를 이용하여 화장료의 도포 부위와 무도포 부위 사이의 평균 높이의 차이를 이용하여 화장료의 두께를 계산하는 것이다. 그러나, 이 경우, 피부 결이 일정한 곳을 대상으로 측정하여야 하므로, 피부가 평평하고 단단한 부위에서만 측정할 수 있다는 단점이 있었다.
JP 3798550 B2
본 발명의 목적은 절대적인 화장료의 두께를 측정할 수 있으면서도, 굴곡이 있는 피부특성을 고려하여 어떠한 곳에서든지 쉽게 측정될 수 있는 화장료의 두께 측정 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
그리고, 피부 내부 반사광을 사용하여 정밀하게 화장료의 두께를 측정할 수 있는 화장료의 두께 측정 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 상술한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 화장료의 두께 측정 장치는, 테스트 화장료의 흡광 계수를 산출하는 흡광 계수 산출부, 대상 피부에 상기 테스트 화장료를 도포하기 전의 내부 반사광의 세기와, 상기 대상 피부에 상기 테스트 화장료를 도포하고 난 후의 내부 반사광의 세기를 측정하는 내부 반사광 측정부, 및 산출된 흡광 계수와 상기 테스트 화장료를 도포하기 전과 후의 반사광의 세기에 기초하여, 람베르트 법칙에 따라 상기 테스트 화장료의 두께를 산출하는 두께 산출부를 포함한다.
상기 두께 산출부는, 상기 흡광 계수 측정부에서 측정된 상기 테스트 화장료의 흡광 계수 αt와, 상기 내부 반사광 측정부에서 측정된, 상기 대상 피부에 상기 테스트 화장료를 도포하기 전의 내부 반사광의 제1 광 세기 I0와 상기 대상 피부에 상기 테스트 화장료를 도포하고 난 후의 내부 반사광의 제2 광 세기 It 에 기초하여, 아래의 [식 2]에 따라 상기 테스트 화장료의 두께 dt를 산출할 수 있다.
[식 2]
It = I0 exp(-αt×dt)
상기 흡광 계수 산출부는, 상기 테스트 화장료가 도포되는 플레이트, 상기 플레이트 상에 광을 조사하는 제1 광원, 상기 플레이트 또는 상기 테스트 화장료가 도포되는 플레이트를 통과하는 투과광을 측정하는 제1 광 센서, 및 상기 플레이트를 통과한 제3 광 세기와 상기 플레이트와 상기 테스트 화장료를 통과한 제4 광 세기의 비에 기초하여 상기 테스트 화장료의 흡광 계수를 출력하는 흡광 계수 출력부를 포함할 수 있다.
상기 내부 반사광 측정부는, 상기 대상 피부에서, 광이 조사되는 제1 구역과 내부 반사광을 측정하는 제2 구역을 구획하는 차광부, 상기 차광부 내에 배치되어, 상기 제1 구역에 광을 조사하는 제2 광원, 및 상기 제2 구역 상에서 반사되어 나오는 광을 측정하는 제2 광 센서를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 화장료의 두께 측정 방법은, 테스트 화장료의 흡광 계수를 산출하는 단계, 대상 피부에 상기 테스트 화장료를 도포하기 전의 내부 반사광의 세기와, 상기 대상 피부에 상기 테스트 화장료를 도포하고 난 후의 내부 반사광의 세기를 측정하는 단계, 및 산출된 흡광 계수와 상기 테스트 화장료를 도포하기 전과 후의 반사광의 세기에 기초하여, 람베르트 법칙에 따라 상기 테스트 화장료의 두께를 산출하는 단계를 포함한다.
상기 두께를 산출하는 단계에서, 상기 테스트 화장료의 흡광 계수 αt와, 상기 대상 피부에 상기 테스트 화장료를 도포하기 전의 내부 반사광의 제1 광 세기 I0와 상기 대상 피부에 상기 테스트 화장료를 도포하고 난 후의 내부 반사광의 제2 광 세기 It에 기초하여, 아래의 [식 2]에 따라 상기 테스트 화장료의 두께 dt를 산출할 수 있다.
[식 2]
It = I0 exp(-αt×dt)
상기 흡광 계수를 산출하는 단계는, 플레이트를 통과하는 광의 제3 광 세기 I3를 측정하고, 상기 플레이트에 기 설정된 두께 d0의 상기 테스트 화장료를 도포하고, 상기 플레이트와 상기 테스트 화장료를 통과하는 광의 제4 광 세기 I4를 측정하며, 아래의 [식 3]에 따라 상기 테스트 화장료의 흡광 계수 αt를 출력할 수 있다.
[식 3]
I4 = I3 exp(-αt×do)
상기 내부 반사광을 측정하는 단계는, 상기 대상 피부를 제1 구역과 이에 인접한 제2 구역으로 나누고, 상기 제1 구역에 광을 입사시켜, 상기 제2 구역으로 반사되어 나오는 제1 광 세기를 측정하고, 상기 테스트 화장료를 상기 제2 구역에 도포하고, 상기 제1 구역에 광을 입사시켜 상기 제2 구역으로 반사되어 나오는 제2 광 세기를 측정할 수 있다.
상기 제1 구역과 제2 구역에서 광원으로부터 거리에 따른 광 세기를 산출하고, 상기 제2 구역에 대응하는 제1 구간에서 기 설정된 범위 내의 제2 구간에서 상기 테스트 화장료의 도포 전 또는 후의 광 세기의 합을 통하여 상기 제1 광 세기 I0 또는 제2 광 세기 It가 각각 산출될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 절대적인 화장료의 두께를 측정할 수 있으면서도, 굴곡이 있는 피부특성을 고려하여 어떠한 곳에서든지 쉽게 측정될 수 있는 화장료의 두께 측정 장치 및 방법을 제공할 수 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 피부 내부 반사광을 사용하여 정밀하게 화장료의 두께를 측정할 수 있는 화장료의 두께 측정 장치 및 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 피부의 반사 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 화장료의 두께 측정 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 흡광 계수 측정부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 내부 반사광 측정부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 측정된 피부의 거리에 따른 내부 반사광의 광 세기를 나타내는 그래프이다.
도 6은 도 5의 그래프들을 시작점을 보정하여 비교하여 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 화장료의 두께 측정 방법을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 화장료의 두께 측정 방법을 구체적으로 나타낸 도면이다.
본 실시예들은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하여 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 특정한 실시 형태에 대해 범위를 한정하려는 것이 아니며, 개시된 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 실시예들을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
실시예에 있어서 '모듈' 혹은 '부'는 적어도 하나의 기능이나 동작을 수행하며, 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 복수의 '모듈' 혹은 복수의 '부'는 특정한 하드웨어로 구현될 필요가 있는 '모듈' 혹은 '부'를 제외하고는 적어도 하나의 모듈로 일체화되어 적어도 하나의 프로세서(미도시)로 구현될 수 있다.
이하, 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대해 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 피부의 광학 모델을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1은 피부(3, 4)에 입사하는 광들의 경로를 나타낸다. 입사하는 광은 일부가 표피(3)에서 표면 반사된다. 그리고 일부는 표피(3)와 진피(4)로 흡수되고 나머지 일부가 표피(3)와 진피(4) 등에 의해 반사되어 내부 반사광으로 피부 표면으로 나오게 된다.
람베르트 법칙은 흡수성 매질에 있어서 입사광의 강도와 투과광의 강도 사이의 관계를 나타내는 법칙으로서, 입사광의 강도를 I입사광 그리고 투과광 또는 출사광의 강도를 I출사광 이라고 할 때, 다음과 같은 [식 1]로 표현될 수 있다.
[식 1]
I출사광 = I입사광 exp(-α×d)
여기서, α는 매질의 흡수 계수이고, d는 매질의 두께이다.
본 발명은 피부 내부에서 반사되어 나오는 내부 반사광을 사용하여 화장료를 통해 입사하는 광의 세기와 화장료를 통과하여 나오는 광의 세기를 측정하여, 테스트 하고자 하는 화장료의 두께를 측정할 수 있는 화장료의 두께 측정 장치(system) 및 두께 측정 방법을 제공한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 화장료의 두께 측정 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 화장료의 두께 측정 장치는, 테스트 화장료의 흡광 계수를 산출하는 흡광 계수 산출부(10), 대상 피부에 상기 테스트 화장료를 도포하기 전의 내부 반사광의 세기와, 상기 대상 피부에 상기 테스트 화장료를 도포하고 난 후의 내부 반사광의 세기를 측정하는 내부 반사광 측정부(20), 및 람베르트 법칙에 따라 상기 테스트 화장료의 두께를 산출하는 두께 산출부(30)를 포함한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 흡광 계수 산출부(10)를 개략적으로 나타내는 도면이다.
람베르트 법칙을 적용하기 위해서, 화장료의 흡광 계수를 산출하여야 한다. 흡광 계수를 미리 알고 있다면, 상기 흡광 계수 산출부(10)는 알려진 또는 기 산출된 흡광 계수를 입력하여 사용할 수 있다.
그러나, 테스트 화장료의 흡광 계수를 알지 못한다면, 이를 측정하기 위하여 도 3에 도시된 것과 같은 구성을 사용할 수 있다.
구체적으로, 상기 흡광 계수 산출부(10)는, 상기 테스트 화장료가 도포되는 플레이트(12), 상기 플레이트(12) 상에 광을 조사하는 제1 광원(11), 상기 플레이트(12) 또는 상기 테스트 화장료가 도포되는 플레이트(12)를 통과하는 투과광을 측정하는 제1 광 센서(13), 및 상기 플레이트(12)를 통과한 제3 광 세기 I3와 상기 플레이트(12)와 상기 테스트 화장료를 통과한 제4 광 세기 I4에 기초하여 상기 테스트 화장료의 흡광 계수(αt)를 출력하는 흡광 계수 출력부(15)를 포함할 수 있다.
상기 플레이트(12)는 일 예로 슬라이드 글라스가 사용될 수 있다. 기 설정된 두께 do의 테스트 화장료(X)를 상기 플레이트(12) 상에 도포되도록 형성된다. 상기 플레이트(12)는 평평하게 형성되어 원하는 두께의 테스트 화장료(X)의 도포를 용이하게 하며, 테스트 화장료(X)의 도포 전후의 광 세기의 차이를 용이하게 측정할 수 있도록 높은 광 투과성을 갖는 물질로 구성될 수 있다.
상기 제1 광원(11)은 상기 플레이트(12) 상에 광을 조사하고, 상기 제1 센서(13)는 상기 플레이트(12) 또는 상기 테스트 화장료(X)와 상기 플레이트(12)를 통과하는 투과광의 제3 광 세기 I3 (도 3의 (a) 참조) 또는 제4 광 세기 I4 (도 3의 (b) 참조)를 측정하도록 형성될 수 있다. 상기 제1 광원(11)과 상기 제1 광 센서(13)는 플레이트(12) 상에 광을 조사하고, 투과광의 광 세기를 측정할 수 있는 알려진 다양한 부재가 이에 적용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 테스트 화장료(X)의 흡광 계수를 측정하기 위하여 플레이트(12)만을 통과한 투과광의 제3 광 세기 I3 (도 3의 (a) 참조)와 플레이트(12)와 기 설정된 두께 d0로 도포된 테스트 화장료(X)의 제4 광 세기 I4(도 3의 (b) 참조)를 모두 측정하도록 형성될 수 있다.
상기 흡광 계수 출력부(15)는 상기 테스트 화장료(X)의 두께 d0와 상기 제3 광 세기 I3 및 제4 광 세기 I4에 기초하여 그리고 람베르트 법칙에 따라 다음의 [식 3]을 통해 흡광 계수 αt를 출력할 수 있다.
[식 3]
I4 = I3 exp(-αt×do)
do, I3 및 I4 값은 알고 있으므로, 위와 같은 식을 통하여 테스트 화장료(X)의 흡광 계수 αt를 출력할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 내부 반사광 측정부(20)와 두께 산출부(30)를 개략적으로 나타내는 도면이다.
피부 상에 도포된 화장료의 두께를 측정하기 위해서는, 앞서 설명한 흡광 계수 산출부(10)에서와 같이 테스트 화장료(X)의 투과광을 측정하여야 한다. 즉, 테스트 화장료(X)가 피부 상에 도포되기 전의 투과광의 광 세기와 테스트 화장료(X)가 피부 상에 도포된 후의 투과광의 광 세기를 알아야, 앞서 설명한 람베르트 법칙에 기초하여 테스트 화장료(X)의 두께를 측정할 수 있다.
즉, 상기 흡광 계수 산출부(10)의 경우 플레이트(12)가 평판 형상이므로 광원 또는 광 센서 중 어느 하나를 상기 플레이트(12)의 한쪽 측면 상에 배치하고, 나머지 하나를 플레이트(12)의 반대쪽 측면 상에 배치하여 투과광을 측정하였다.
그러나, 대상 피부(Y)의 한쪽 측면 상에 광원 또는 광 센서 중 어느 하나를 배치한다면, 나머지 하나는 대상 피부(Y)의 속에 배치되어야 한다. 그러나, 대상 피부(Y) 속에 광원 또는 광 센서를 배치하는 것은 용이한 것이 아니다.
따라서, 본 발명의 경우, 대상 피부(Y)의 내부 반사광을 통하여 대상 피부와 화장료를 투과하는 투과광의 차이를 측정한다.
구체적으로, 도 4를 참조하면, 상기 내부 반사광 측정부(20)는, 상기 대상 피부에서, 광이 조사되는 제1 구역(A1)과 내부 반사광을 측정하는 제2 구역(A2)을 구획하는 차광부(25), 상기 제1 구역(A1) 상에 광을 조사하는 제2 광원(21), 및 상기 제2 구역(A2) 상에서 반사되어 나오는 광을 측정하는 제2 광 센서(23)를 포함할 수 있다.
도 1에서 설명한 바와 같이, 피부의 내부 반사광은 피부 속으로 들어간 빛이 피부 내의 물질의 반사로 인해 다시 피부 밖으로 반사되어 나오는 빛이므로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 내부 반사광을 이용하여 피부 속에서 외부로 반사되는 빛이 테스트 화장료(X)에 의해 광 세기가 감소되는 것을 측정할 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, 상기 제1 구역(A1)은 대상 피부(Y) 상에 광을 조사하기 위한 구역이다. 그리고, 상기 제2 구역(A2)은 테스트 화장료(X)가 도포되며 내부 반사광의 광 세기의 차이를 측정하기 위한 구역이다.
상기 제1 구역(A1)에는 상에 제2 광원(21)이 배치되어, 광이 입사되나 테스트 화장료(X)를 통과하여 나오는 내부 반사광의 차이를 측정하기 때문에, 상기 제1 구역(A1)에는 테스트 화장료(X)가 도포되지 않는다.
상기 제2 구역(A2)은 내부 반사광만을 측정하기 위하여, 제2 광원(21)에 의한 표면 반사 등에 의한 영향을 제거하기 위하여 차광부(25)를 상기 제1 구역(A1)에 배치할 수 있고, 상기 차광부(25) 내에 상기 제2 광원(21)을 배치할 수 있다.
그리고, 상기 제2 구역(A2) 상에 제2 광 센서(23)를 배치하여, 테스트 화장료(X)의 도포 전(도 4의 (a))과 도포 후(도 4의 (b))의 광 세기를 측정할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 측정된 피부의 상의 광원으로부터의 거리에 따른 내부 반사광의 광 세기를 나타내는 그래프이다.
상기 제1 구역(A1)의 하나의 스팟(spot)에 빛을 비추면 피부 속으로 빛이 들어가 피부 내부에서 확산되어 제2 구역(A2)에서 제2 광 센서(23)를 통해 이를 측정한다. 상기 제2 광 센서(23)는 광원, 즉 피부 상에서 광 조사 스팟으로부터의 거리가 대응되어 있어 도 5와 같은 광원으로부터 거리에 따른 광 세기의 그래프를 얻을 수 있다.
도 5에서 (a)는 화장료가 도포되지 않은 경우의 거리에 따른 광 세기이고, (b)는 제1 두께의 테스트 화장료가 도포된 경우의 거리에 따른 광 세기이며, (c)는 제2 두께의 테스트 화장료가 도포된 경우의 거리에 따른 광 세기이다.
도 5의 (a), (b) 및 (c)를 참조하면, 차광부(25)에 의하여 빛이 차단되어 있으므로, 각각의 그래프에서 A1'에 대응하는 구간은 상기 제1 구역(A1)에 대응하고, 내부 반사광이 급격히 증가하는 A2'에 대응하는 구간부터 상기 제2 구역(A2)이 시작하는 것을 알 수 있다.
도 6을 참조하면, 거리에 따른 광 세기 그래프에서 시작점 보정을 통하여 제2 구역(A2) 상의 광 세기 변화를 비교할 수 있다.
테스트 화장료(X)의 도포 전/후에 광 세기가 감소한 것을 알 수 있고, 서로 다른 제1 및 제2 두께의 테스트 화장료의 도포 후에는 광 세기의 감소도 구별되는 것을 알 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 그래프 또는 데이터를 통하여, 상기 테스트 화장료가 도포되는 제2 구역(A2)에 대응하는 제1 구간(A2')을 산출하고, 상기 제1 구간(A2') 상에서 (도 5의 그래프에서 T1 내지 T2에 대응하는) 기 설정된 범위의 제2 구간(A3) 내에서 상기 테스트 화장료의 도포 전과 후의 광 세기의 합을 통하여 상기 제1 광 세기 I0와 제2 광 세기 It가 각각 산출될 수 있다.
각각의 광 세기 데이터에서 대응하는 제2 구간(A3) 내의 광 세기의 합을 통하여 테스트 화장료(X)의 두께를 산출할 수 있다.
상기 두께 산출부(30)는 상기 내부 반사광 측정부(20)와 흡광 계수 산출부(10)에 연결되어, 람베르트 법칙에 기초하여 대상 피부(Y) 상에 도포된 테스트 화장료(X)의 두께 dt를 산출할 수 있다.
구체적으로, 상기 내부 반사광 측정부(20)에서 도포 전의 제1 광 세기 I0와 도포 후의 제2 광 세기 It를 측정하고, 앞서 확인한 테스트 화장료(X)의 흡광 계수 αt를 사용하여, 람베르트 법칙에 기초한 아래의 [식 2]에 따라 대상 피부(Y) 상에 도포된 테스트 화장료(X)의 두께 dt를 산출할 수 있다.
[식 2]
It = I0 exp(-αt×dt)
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 화장료의 두께 측정 방법을 개략적으로 나타내는 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 화장료의 두께 측정 방법은, 테스트 화장료의 흡광 계수를 산출하는 단계(S10), 대상 피부에 상기 테스트 화장료를 도포하기 전의 내부 반사광의 세기와, 상기 대상 피부에 상기 테스트 화장료를 도포하고 난 후의 내부 반사광의 세기를 측정하는 단계(S20), 및 람베르트 법칙에 따라 상기 테스트 화장료의 두께를 산출하는 단계(S30)를 포함한다.
본 발명에서 화장료의 두께 측정 방법은 앞서 설명한 화장료의 두께 측정 장치에 의하여 화장료의 두께를 측정하는 방법에 관한 것으로서, 앞서 설명한 두께 측정 장치에 대한 내용이 이에 적용된다. 반대의 경우, 즉 화장료의 두께 측정 방법에 대한 내용이 두께 측정 장치에도 적용됨은 물론이다.
상기 흡광 계수를 산출하는 단계(S10)에서는, 앞서 설명한 바와 같이 기 측정된, 또는 이미 알려진 흡광 계수를 입력하여 산출할 수도 있고, 테스트 화장료(X)의 흡광 계수를 알지 못하는 경우 이를 측정하여 산출할 수도 있다.
그리고, 내부 반사광의 세기를 측정하는 단계(S20)에서는 상기 대상 피부에 테스트 화장료(X)를 도포하기 전의 내부 반사광의 제1 광 세기 I0를 측정하고, 대상 피부에 테스트 화장료(X)를 도포한 후의 내부 반사광의 제2 광 세기 It를 측정할 수 있다.
상기 흡광 계수를 산출하는 단계(S10)와 내부 반사광의 세기를 측정하는 단계(S20)에서, 흡광 계수를 산출하는 단계(S10)를 먼저 기술하였으나, 이는 순서를 한정하는 것은 아니며, 상기 흡광 계수를 산출하는 단계(S10)가 먼저 진행될 수도 있고, 내부 반사광의 세기를 측정하는 단계(S20)가 먼저 진행될 수도 있다. 그러나, 상기 화장료의 두께를 산출하는 단계(S30) 보다 먼저 진행되어, 흡광 계수와 내부 반사광의 세기를 상기 두께를 산출하는 단계(S30)에서 사용할 수 있다.
그리고 나서, 흡광 계수를 산출하는 단계(S10)에서 산출된 테스트 화장료(X)의 흡광 계수 αt와, 내부 반사광의 세기를 측정하는 단계(S20)에서 측정된 제1 광 세기 I0와, 제2 광 세기 It에 기초하여, 상기 테스트 화장료(X)의 두께를 산출하는 단계(S30)에서 람베르트 법칙에 의해 테스트 화장료의 두께 dt를 산출할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 화장료의 두께 측정 방법을 구체적으로 나타낸 도면이다.
구체적으로, 상기 두께를 산출하는 단계(S31)에서, 상기 테스트 화장료의 흡광 계수 αt와, 상기 대상 피부에 상기 테스트 화장료를 도포하기 전의 내부 반사광의 제1 광 세기 I0와 상기 대상 피부에 상기 테스트 화장료를 도포하고 난 후의 내부 반사광의 제2 광 세기 It에 기초하여, 아래의 [식 2]에 따라 상기 테스트 화장료의 두께 dt를 산출할 수 있다.
[식 2]
It = I0 exp(-αt×dt)
보다 구체적으로, 테스트 화장료(X)의 흡광 계수를 알지 못하는 경우, 상기 흡광 계수를 측정하는 단계(S10)는, 플레이트를 통과하는 광의 제3 광 세기 I3를 측정하고(S11), 상기 플레이트에 기 설정된 두께 d0의 상기 테스트 화장료를 도포하고, 상기 플레이트와 상기 테스트 화장료를 통과하는 광의 제4 광 세기 I4를 측정하며(S13), 아래의 [식 3]에 따라 상기 테스트 화장료의 흡광 계수(αt)를 출력할 수 있다(S15).
[식 3]
I4 = I3 exp(-αt×do)
또한, 상기 내부 반사광을 측정하는 단계(S20)는, 구체적으로 상기 대상 피부를 제1 구역과 이에 인접한 제2 구역으로 나누고, 상기 제1 구역에 광을 입사시켜, 상기 제2 구역으로 반사되어 나오는 제1 광 세기 I0를 측정하고(S21), 상기 테스트 화장료를 상기 제2 구역에 도포하고, 상기 제1 구역에 광을 입사시켜 상기 제2 구역으로 반사되어 나오는 제2 광 세기 It를 측정할 수 있다(S23).
흡광 계수를 알지 못하는 테스트 화장료의 두께를 측정하기 위하여, 먼저 흡광 계수를 산출하였다.
아무것도 도포되지 않은 슬라이드 글라스의 투과광의 광 세기를 측정하고, 테스트 화장료를 슬라이드 글라스 상에 100 ㎛ 도포 한 뒤 투과광의 광 세기를 측정하였다. 이를 3회 측정하고, 이들의 평균을 측정하였다. 그 결과는 아래 [표 1]과 같다.
광 세기 1 광 세기 2 광 세기 3 평균
슬라이드 글라스 60240 60614 60224 60359
슬라이드 글라스
+테스트 화장료		 358 358 358 358
평균 값을 람베르트 식에 대입하여 산출한 결과 테스트 화장료의 흡광 계수는, 0.0513/㎛ 였다.
그리고 나서, 서로 다른 두께로 도포된 같은 테스트 화장료의 두께를 측정하였다. 즉, 전박에 각각 서로 다른 제1 및 제2 두께로 테스트 화장료를 도포한 뒤, 제1 구역에 광원을 입사시키고 제2 구역에서 광 세기를 측정한 결과, 도 5의 그래프와 같이 측정되었다. 제2 두께의 경우 제1 두께에 비하여 대략 8배 정도의 많은 양을 도포하여, 제1 두께는 얇은 두께로, 제2 두께는 두꺼운 두께로 도포하였다.
즉, 테스트 화장료가 도포되지 않은 상태에서 측정된 광원으로부터의 거리에 따른 내부 반사광의 광 세기는 도 5의 그래프 (a)와 같았고, 제1 두께로 도포된 상태에서 광원으로부터 거리에 따른 내부 반사광의 광 세기는 그래프 (b)와 같았고, 제2 두께로 도포된 상태에서 광원으로부터 거리에 따른 내부 반사광의 광 세기는 그래프 (c)와 같았다.
광원, 즉 광조사 스팟으로부터의 거리에 따른 광 세기의 원시 자료를 산출하고, 이를 통하여 제1 구역과 제2 구역을 확인하였다. 제2 구역만 시작점을 보정하여 나타낸 그래프는 도 6과 같았다.
상기 제2 구역에서 기 설정된 구간 (26 픽셀에서 100 픽셀까지의 구간) 내의 광 세기의 합을 통하여 광 세기 값을 각각 아래와 같이 산출하였다.
- 테스트 화장료가 도포되지 않은 제1 광 세기: 7692
- 제1 두께로 테스트 화장료가 도포된 경우의 제2 광 세기: 6408
- 제2 두께로 테스트 화장료가 도포된 경우의 제2 광 세기: 2069
결국, 흡광 계수가 0.0513/㎛였으므로, 람베르트 법칙의 식을 적용하면 아래와 같이 제1 두께(d1)와 제2 두께(d2)를 산출할 수 있었다.
- 제1 두께(d1) = 3.56㎛
- 제2 두께(d2) = 25.60㎛
제2 두께의 경우 도포량이 제1 두께에 비하여 대략 8배 정도 많았으며, 이러한 결과가 측정 결과에서도 확인됨을 알 수 있었다.
10: 흡광 계수 산출부
11: 제1 광원
12: 플레이트
13: 제1 광 센서
15: 흡광 계수 출력부
20: 내부 반사광 측정부
21: 제2 광원
23: 제2 광 센서
25: 차광부
30: 화장료의 두께 산출부

Claims (9)

  1. 테스트 화장료의 흡광 계수를 산출하는 흡광 계수 산출부;
    대상 피부에 상기 테스트 화장료를 도포하기 전의 내부 반사광의 세기와, 상기 대상 피부에 상기 테스트 화장료를 도포하고 난 후의 내부 반사광의 세기를 측정하는 내부 반사광 측정부; 및
    산출된 흡광 계수와 상기 테스트 화장료를 도포하기 전과 후의 내부 반사광의 세기에 기초하여, 람베르트 법칙에 따라 상기 테스트 화장료의 두께를 산출하는 두께 산출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화장료의 두께 측정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 두께 산출부는,
    상기 흡광 계수 측정부에서 측정된 상기 테스트 화장료의 흡광 계수 αt와,
    상기 내부 반사광 측정부에서 측정된, 상기 대상 피부에 상기 테스트 화장료를 도포하기 전의 내부 반사광의 제1 광 세기 I0와 상기 대상 피부에 상기 테스트 화장료를 도포하고 난 후의 내부 반사광의 제2 광 세기 It 에 기초하여,
    아래의 [식 2]에 따라 상기 테스트 화장료의 두께 dt를 산출하는 것을 특징으로 하는 화장료의 두께 측정 장치.
    [식 2]
    It = I0 exp(-αt×dt)
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 흡광 계수 산출부는,
    상기 테스트 화장료가 도포되는 플레이트;
    상기 플레이트 상에 광을 조사하는 제1 광원;
    상기 플레이트 또는 상기 테스트 화장료가 도포되는 플레이트를 통과하는 투과광을 측정하는 제1 광 센서; 및
    상기 플레이트를 통과한 제3 광 세기와 상기 플레이트와 상기 테스트 화장료를 통과한 제4 광 세기의 비에 기초하여 상기 테스트 화장료의 흡광 계수를 출력하는 흡광 계수 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화장료의 두께 측정 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 내부 반사광 측정부는,
    상기 대상 피부에서, 광이 조사되는 제1 구역과 내부 반사광을 측정하는 제2 구역을 구획하는 차광부;
    상기 차광부 내에 배치되어, 상기 제1 구역에 광을 조사하는 제2 광원; 및
    상기 제2 구역 상에서 반사되어 나오는 광을 측정하는 제2 광 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 화장료의 두께 측정 장치.
  5. 테스트 화장료의 흡광 계수를 산출하는 단계;
    대상 피부에 상기 테스트 화장료를 도포하기 전의 내부 반사광의 세기와, 상기 대상 피부에 상기 테스트 화장료를 도포하고 난 후의 내부 반사광의 세기를 측정하는 단계; 및
    산출된 흡광 계수와 상기 테스트 화장료를 도포하기 전과 후의 내부 반사광의 세기에 기초하여, 람베르트 법칙에 따라 상기 테스트 화장료의 두께를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화장료의 두께 측정 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 두께를 산출하는 단계에서,
    상기 테스트 화장료의 흡광 계수 αt와,
    상기 대상 피부에 상기 테스트 화장료를 도포하기 전의 내부 반사광의 제1 광 세기 I0와 상기 대상 피부에 상기 테스트 화장료를 도포하고 난 후의 내부 반사광의 제2 광 세기 It에 기초하여,
    아래의 [식 2]에 따라 상기 테스트 화장료의 두께 dt를 산출하는 것을 특징으로 하는 화장료의 두께 측정 방법.
    [식 2]
    It = I0 exp(-αt×dt)
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 흡광 계수를 산출하는 단계는,
    플레이트를 통과하는 광의 제3 광 세기 I3를 측정하고,
    상기 플레이트에 기 설정된 두께 d0의 상기 테스트 화장료를 도포하고, 상기 플레이트와 상기 테스트 화장료를 통과하는 광의 제4 광 세기 I4를 측정하며,
    아래의 [식 3]에 따라 상기 테스트 화장료의 흡광 계수 αt를 출력하는 것을 특징으로 하는 화장료의 두께 측정 방법.
    [식 3]
    I4 = I3 exp(-αt×do)
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 내부 반사광을 측정하는 단계는,
    상기 대상 피부를 제1 구역과 이에 인접한 제2 구역으로 나누고, 상기 제1 구역에 광을 입사시켜, 상기 제2 구역으로 반사되어 나오는 제1 광 세기를 측정하고,
    상기 테스트 화장료를 상기 제2 구역에 도포하고, 상기 제1 구역에 광을 입사시켜 상기 제2 구역으로 반사되어 나오는 제2 광 세기를 측정하는 것을 특징으로 하는 화장료의 두께 측정 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 구역과 제2 구역에서 광원으로부터 거리에 따른 광 세기를 산출하고, 상기 제2 구역에 대응하는 제1 구간에서 기 설정된 범위 내의 제2 구간에서 상기 테스트 화장료의 도포 전 또는 후의 광 세기의 합을 통하여 상기 제1 광 세기 I0 또는 제2 광 세기 It가 각각 산출되는 것을 특징으로 하는 화장료의 두께 측정 방법.
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