KR20090061007A - 자외선 검출장치 및 자외선 방어효과의 평가장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 적어도 자외선을 포함하는 광선으로부터 측정시료(15)를 투과한 또는 측정시료(15)로부터 반사된 자외선을 검출하는 자외선 검출장치(10)에 있어서, 상기 광선으로부터 자외선을 분광하는 분광수단(19)과, 분광수단(19)에 의해 분광된 자외선을 검출하는, 자외선만을 검출하는 In, Ga, N, Al, O, 및 Cs 등으로부터 선택되는 원소로 구성된 광전면으로 이루어지는 광검출수단(20)을 갖는 것을 특징으로 하는 자외선 검출장치(10)이다.
자외선, 분광기, 광검출기, 회절격자, 광초퍼, 록 인 앰프
Description
본 발명은, 자외선 검출장치 및 자외선 방어효과의 평가장치에 관한 것이다.
인체의 자외선에 대한 반응으로서의 홍반(紅斑)이나 흑화(黑化)는, 자외선만의 조사(照射)로 일어나는 현상으로 생각되기 쉽지만, 실제로는, 자외선 이외에, 가시광선 및 적외선이 동시에 조사됨으로써, 보다 복잡한 면역현상이 일어나는 것으로 생각되고 있다. 그런 의미에서, 인체를 자외선으로부터 지키는 썬케어(sun care) 상품의 개발에 있어서는, 자외선 외에 가시광 및 적외선도 포함하는 광조사(光照射) 하에서, 자외선만을 고감도로 검출할 수 있는 장치가 불가결(不可缺)하다.
그러나, 종래, 가시광선 및 적외선의 조사 하에 있어서도, 자외선의 영향만을 분리하여 평가하는 자외선 검출장치는, 제품으로서 존재하지 않았다. 그 때문에, 종래의 자외선 검출장치는, 크세논 램프(xenon lamp) 등의 백색 발광체로부터 발(發)하는 광선을, 자외선 투과 필터(filter)에 걸므로써 가시광을 감쇠시켜, 그 가시광을 감쇠시킨 광선을 측정시료에 조사하고, 이 측정시료를 반사 또는 투과한 광선을 분광기에 의해 분광함으로써, 검출에 있어서의 가시광의 영향을 배제한다고 하는 방법이 택해지고 있다.
예를 들면, 썬케어 상품을 투과한 자외선의 강도를 측정하여, 자외선 방어효과의 지표로서 자주 사용되는 in vitro SPF 예측치를 산출하는 장치가 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조.). 그러나, 종래의 장치는, 파장 분해능이 좋지 않거나, 또는 신호의 증폭율이 낮음에 기인하여 검출감도가 낮은 등의 이유에 의해 자외선 검출능력이 낮고, 미약한 자외선을 감도 좋게 검출할 수 없다.
또한, 상술(上述)한 바와 같은 자외선 검출장치는, 자외선 이외의 광선에도 감도가 있는, 실리콘 포토다이오드(photodiode) 검출기, 광전자 증배관, 및 CCD 카메라 등의 광검출기가 사용되고 있다. 그 때문에, 자외선의 영향만을 평가하기 위해서, 자외선 투과 필터를 여러 종류 조합해서 사용하여, 자외선만을 추출하는 시도가 이루어지고 있다.
특허문헌1:일본특허 제3337832호 공보
[발명의 개시]
[발명이 해결하고자 하는 과제]
그렇지만, 자외선영역만을 투과시키고 자외선 이외의 파장광을 투과하지 않도록 하는 상술의 자외선 투과 필터는, 엄밀히 실용화 된 것은 적다고 하는 문제가 있었다.
또한, 자외선의 조사에 의해, 측정시료 및 그 주변의 소재 등이 형광이나 인광(燐光)을 발생하기 때문에, 자외선 이외의 광선에도 감도가 있는 종래의 광검출기에서는, 측정한 수치 중에 이들 형광이나 인광의 산란성분이 들어가 버릴 가능성이 있다고 하는 문제가 있었다.
본 발명은, 상기의 점을 감안하여 안출 된 것이며, 자외선만을 고감도로 검출할 수 있는 자외선 검출장치 및 자외선 방어효과의 평가장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 과제를 달성하기 위해 본 발명에서는, 다음에 기술하는 각 수단을 강구한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 자외선 검출장치는, 적어도 자외선을 포함하는 광선으로부터 측정시료를 투과한, 또는 측정시료로부터 반사된 자외선을 검출하는 자외선 검출장치에 있어서, 상기 광선으로부터 자외선을 분광(分光)하는 분광수단과, 상기 분광수단에 의해 분광된 자외선을 검출하는, 자외선만을 검출하는 In, Ga, N, Al, O, 및 Cs 등으로부터 선택되는 원소로 구성되는 광전면(光電面)으로 이루어지는 광검출수단을 갖는다.
본 발명의 자외선 방어효과의 평가장치는, 상기 자외선 검출장치를 사용함으로써, 측정시료의 in vitro SPF 예측치 및 in vivo SPF치를 산출한다.
[발명의 효과]
본 발명에 의하면, 자외선만을 고감도로 검출할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 있어서의 자외선 검출장치의 구성도이다.
도 2는 실시예 1의 필터의 특성도이다.
도 3은 실시예 1에 있어서의 분광기의 회절격자 감도의 특성도이다.
도 4는 실시예 1의 InGaN 광전면의 분광감도의 특성도이다.
도 5는 본 발명의 실시예 2에 있어서의 자외선 검출장치의 구성도이다.
도 6은 본 발명의 실시예 3에 있어서의 자외선 검출장치의 구성도이다.
[부호의 설명]
10, 30, 50 : 자외선 검출장치
11, 31, 51 : 광원
12, 52 : 필터
13, 33, 53 : 제1 광섬유
14, 34, 54 : 조사포트
15, 55 : 측정시료
16, 56 : 측정시료기판
17, 37, 57 : 검출포트
18, 38, 58 : 제2 광섬유
19, 39, 59 : 분광기
20, 40, 60 : 광검출기
21, 41, 61 : 전산기
29, 49, 69 : 적분구
32 : 제1 필터
35 : 측정시료 및/또는 측정생체
42 : 제2 필터
43 : 단속 조사용 셔터
62 : 록 인 앰프
63 : 광초퍼
[발명을 실시하기 위한 최량의 형태]
다음으로, 본 발명을 실시하기 위한 최량의 형태에 대해, 실시예로서 도면과 함께 설명한다.
［실시예 1］
도 1은, 본 발명의 실시예 1에 있어서의 자외선 검출장치의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 자외선 검출장치(10)는 측정시료(15)를 시료로 했을 때의 장치이며, 광원(光源, 11), 필터(12), 제1 광섬유(13), 조사포트(照射port, 14), 측정시료기판(16), 적분구(積分球, 29), 검출포트(17), 제2 광섬유(18), 분광기(19), 광검출기(20), 그리고 전기신호처리ㆍ해석장치(전산기(21))로 이루어진다.
광원(11)은, 실시예 1에 있어서는 자외선, 가시광선, 및 적외선을 포함하는 백색광원인 크세논 램프(xenon lamp)가 적합하게 사용되지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 백색광원인 크세논 램프는, 의사(擬似)적인 태양광선으로서 사용할 수 있다.
필터(12)는, 광원(11)으로부터의 광의 진행방향 근방에 있고, 광원(11)으로부터 발생한 광선의 자외선 스펙트럼(spectrum)을 보정하는 필터이다.
도 2는, 실시예 1의 필터의 특성도이다.
도 2를 참조하면, 횡축(橫軸)은 파장(nm)을 나타내고, 종축(縱軸)은 광선의 투과율(%)을 각각 나타낸다. 종래의 필터, 예를 들면, SCHOTT사 제품UG11 등은, 도면 중의 검정색 원으로 나타낸 바와 같이 자외선만을 검출하는 파장특성을 갖는다. 이에 대하여, 실시예 1의 필터(12), 예를 들면, SCHOTT사 제품WG320 등은, 도면 중의 흰색 원으로 나타낸 바와 같이, 자외선보다 긴파장의 광선도 투과하는 필터인 것을 특징으로 한다.
종래의 필터는, 도면의 검정색 원으로 나타내는 것과 같은 파장특성을 나타내도록, 다양한 소재를 유리 모재(母材)에 혼합해 얻을 수 있지만, 실시예 1의 필터는, 단지 조성을 조정한 투명 유리로 이루어진 구성이다. 그 때문에, 실시예 1의 필터(12)를 사용함으로써, 자외선 검출장치(10) 전체의 제조비용을 줄일 수 있다.
다시, 도 1을 참조하면, 제1 광섬유(13)는, 필터(12)로부터의 광의 진행방향 근방에 있다. 필터(12)를 투과한 광선을 조사포트(14)로 인도한다.
조사포트(14)로부터 상술의 광선이 조사되고, 조사포트(14)와 검출포트(17)는 소정의 간격으로 고정되며, 측정시료(15)가 놓인 측정시료기판(16)이, 조사포트(14)로부터 일정한 거리의 위치에 고정된다. 광이 진행하는 순서로 나타내면, 조사포트(14), 측정시료(15), 측정시료기판(16), 및 적분구(29)의 순서로 배치되어있다.
측정시료기판(16)은, 측정시료(15)가 놓이는 시료대(試料臺)이며, 자외선을 흡수하지 않는 소재로 구성되는 것이 바람직하다.
적분구(29)는 측정시료(15) 및 측정시료기판(16)을 투과한 광선을 수광(受光)하고, 광선을 집광(集光)하며, 공간적으로 적분해서 균일하게 한다. 적분구(29)는, 생략할 수 있다.
검출포트(17)는, 적분구(29)에 의해 균일하게 된 광선을 수광하여, 후술하는 제2 광섬유(18)로 광선을 인도한다.
제2 광섬유(18)는, 검출포트(17)로부터의 광의 진행방향 근방에 있다. 검출포트(17)에 의해 수광된 광선을 분광기(19)로 인도한다.
분광기(19)는, 제2 광섬유(18)로부터의 광선을, 자외선영역인 200 내지 400nm의 범위에서 1nm 간격으로 분광하는 분광수단이다. 분광기(19)에 의해 분광된, 상술의 자외선은, 후술의 광검출기(20)에 조사된다.
실시예 1의 분광기(19)는, 자외선으로 감도특성이 조정되어 있고, 특히, 200 내지 400nm의 자외선영역에 감도특성이 뛰어난 회절격자(回折格子)를 사용함으로써 고감도의 분광성능을 실현하고 있다. 구체적으로는, 시마즈 세이사구쇼제품 요면(凹面)회절격자(형번 10-015) 등이 선택되지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 3은, 실시예 1에 있어서의 분광기의 회절격자 감도의 특성도이다.
도 3을 참조하면, 횡축은 파장(nm)을 나타내고, 종축은 회절효율(상대치)을 각각 나타낸다.
실시예 1의 분광기(19)인 요면회절격자의 감도특성은 200 내지 400nm의 자외선영역에 높은 감도를 갖고, 특히, 200 내지 400nm의 범위의 회절효율(상대치)은 0.5이상이다. 이 특성으로부터, 실시예 1의 분광기(19)는 회절격자로서 사용하기에 매우 적합한 것을 알 수 있다.
광검출기(20)는, 분광기(19)에 의해 분광된 자외선을, 광센서에 의해 검출하고, 각각의 파장의 광선 강도를 전류 또는 전압에 의한 신호로 변환한다. 이 전류 또는 전압에 의한 신호는, 전기적인 배선에 의해 접속되어 있는 전산기(21)에 송신된다.
근년(近年)의 미약 광검출 기술의 진전에 의해, 검출감도를 높인 광전자 증배관이 이용되는 경우가 많아지고 있다. 종래의 포토다이오드 어레이(photodiode array) 및 CCD에 비해, 검출감도가 높다는 것은 이론상으로도 분명하지만, 검출하는 광의 파장 영역에 따라, 광전자 증배관의 광전면의 소재를 선정할 필요가 있다.
실시예 1의 광검출수단으로서의 광검출기(20)는, 특히, 200 내지 400nm의 자외선영역에 감도특성이 뛰어난 광전자 증배관을 사용함으로써, 고감도의 자외선 검출장치를 실현하고 있다. 구체적으로는, In, Ga, N, Al, O, 및 Cs 등의 원소로부터 선택되는 소재에 의한 광전면을 갖는, 광전자 증배관을 사용한다.
도 4는, 실시예 1의 InGaN 광전면의 분광감도의 특성도이다.
도 4를 참조하면, 횡축은 파장(nm)을 나타내고, 종축은 양자(量子)효율(%)을 각각 나타낸다. 실시예 1의 광검출기(20)인 광전자 증배관의 InGaN 광전면의 분광감도는, 160 내지 400nm의 자외선영역에 높은 감도를 갖고, 특히, 200 내지 400nm 범위의 양자효율은 0.1이상이다. 또한, 자외선영역에 있어서의 양자효율은, 400nm이상의 긴 파장의 광선에 비해, 2 내지 3자리수 이상의 높은 감도를 나타낸다. 이 특성으로부터, 실시예 1의 자외선 검출장치(10)의 광검출기(20)로서 사용하는데 매우 적합한 것을 알 수 있다.
광검출기(20)에 대해, 광전자 증배관을 사용하는 경우에 대해 설명했지만, In, Ga, N, Al, 및 O 등으로 이루어지는 반도체 광검출기도 동일하게 광검출기(20)로서 사용할 수 있다.
다시, 도 1을 참조하면, 전산기(21)는, 광검출기(20)로부터의 데이터를 수신하여, 자외선 검출장치(20)의 사용자에게 알기쉬운 형태로 하도록 데이터를 처리하고, 결과를 화면에 표시하거나, 결과를 기록지에 기록하거나, 결과를 기록매체에 보존할 수 있도록 한다.
상술한, 광원(11)으로부터 광검출기(20)에 이르는 광학계(光學系)는, 종래에는, 상술한 바와 같이 자외선에 의해 형광이나 인광을 발생하지 않도록 하는 석영계(石英系)의 소재를 사용한 고가의 재료였지만, 실시예 1에서는, 검출기가 자외선영역에만 감도를 갖는 것이므로, 재료가 가시광 영역에 있어서 형광이나 인광을 발(發)했다고 해도, 그 영향이 신호출력에 나타나지 않는다. 그 때문에, 염가의 광학재료로 구성할 수 있어, 자외선 검출장치(10) 전체의 제조비용을 줄일 수 있다.
실시예 1에 의하면, 자외선에만 감도를 갖는 광검출기를 사용함으로써, 가시광 아래에서 시료의 자외선에 의한 영향을 평가하는 것이 가능하다.
또한, 자외선에 의해 측정시료에서 유기(誘起)되는 현상의, 가시광에 의한 증강(增强) 등의 가능성을 탐구하기 위한 장치구조로 하는 것이 가능하다.
또한, 상술한 바와 같이, 장치의 구성을 위해서 사용하는 광학소자로서, 자외선 여기(勵起)에 수반하는 형광이나 인광이 있어도 계측에 영향을 주지 않으므로, 염가의 장치 구성으로 하는 것도 또한 가능해진다.
［실시예 2］
도 5는, 본 발명의 실시예 2에 있어서의 자외선 검출장치의 구성도이다.
도 5를 참조하면, 자외선 검출장치(30)는 측정시료(35)를 시료로 했을 때의 장치이며, 광원(31), 제1 필터(32), 제2 필터(42), 단속(斷續) 조사용 셔터(shutter, 43), 제1 광섬유(33), 조사포트(34), 적분구(49), 검출포트(37), 제2 광섬유(38), 분광기(39), 광검출기(40), 및 전기신호처리ㆍ해석장치(전산기 (41))로 이루어진다.
자외선 검출장치(30)는, 자외선을 상시(常時) 조사하면서, 가시광을 단속적 또는 연속적으로 조사함으로써, 생체(生體)시료를 포함하는 측정시료(35)의 자외선 반사특성을 평가하는 장치이다. 실시예 1의 자외선 측정장치(10)는, 측정시료(15)를 투과한 검사광선을 검출하는 장치였던 것에 대해, 실시예 2의 자외선 측정장 치(30)는, 측정시료(35) 위를 반사한 검사광선을 검출하는 장치이다. 이 특성상, 자외선 측정장치(30)는, 측정시료(35)로서 실제의 생체를 사용하는데 적합한 장치이다.
광원(31)은, 실시예 1의 광원(11)과 같은 구성이다. 그러나, 광원(31)으로부터 발하여진 광원은, 후술하는 제1 필터(32) 및 제2 필터(33)에 조사된다.
제1 필터(32)는, 광원(31)으로부터의 광의 진행방향 근방에 있고, 광원(31)으로부터 발하여진 광선의 자외선 스펙트럼을 보정하는 필터이며, 실시예 1의 필터(12)와 동일한 구성이기 때문에 자세한 설명은 생략한다. 제1 필터(32)를 투과한 광선은, 후술하는 단속 조사용 셔터(43)에 조사된다.
단속 조사용 셔터(43)는, 제1 필터(32)를 투과한 광선을 단속적으로 차단하는 셔터이다. 또한, 항상 셔터가 열려있는 상태에서, 계속적으로 상술한 광선을 통과시키는 것도 가능하다. 단속 조사용 셔터(43)를 통과한 광선은, 제1 광섬유(33)에 조사된다.
제2 필터(42)는, 광원(11)으로부터의 광의 진행방향 근방에 있고, 광원(11)로부터 발하여진 광원을 290 내지 400nm의 파장의 UVB 및 UVA의 자외선으로 한다. 제2 필터(42)로서는, WG320 필터 및 UG11 필터(모두 SCHOTT사 제품)가 적합하게 사용되지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 제2 필터(42)를 통과한 광선은, 제1 광섬유(33)에 조사된다.
제1 광섬유(33)는, 제1 필터(32) 및 제2 필터(42)로부터의 광의 진행방향 근방에 있다. 제1 필터(32) 및 제2 필터(42)를 투과한 광선을 조사포트(34)로 인도한 다.
여기까지의 구성을 정리하면, 단속 조사용 셔터(43)가, 열려있는 상태에서는, 조사포트(34)로부터 자외선, 가시광선, 및 적외선이 조사된다. 이에 대하여, 단속 조사용 셔터(43)가 단속적으로 내려오는 상태에서는, 자외선은 항상 조사되지만, 가시광선 및 적외선은, 단속 조사용 셔터(43)가 열려있을 때에만, 단속적으로 조사된다.
조사포트(34)로부터 상술한 광선이, 측정시료(35)에 조사된다. 측정시료(35)에 조사되는 광선은 도면 중의 A로 나타난다. 조사포트 A로부터 조사된 광선 A는, 측정시료(35) 위에 도달하면, 측정시료(35)에 흡수되거나 투과되지만, 일부는 측정시료(35) 위에서 반사된다. 이 반사된 광원의 일부는, 적분구(49)에 의해 수광된다.
적분구(49), 검출포트(37), 제2 광섬유(38), 분광기(39), 광검출기(40), 및 전산기(41)에 대해서는, 실시예 1의 적분구(29), 검출포트(17), 제2 광섬유(18), 분광기(19), 광검출기(20), 및 전산기(21)와 동일한 구성이므로, 자세한 설명은 생략한다.
실시예 2에 의하면, 실시예 1의 효과에 더해서, 측정시료상의 반사광을 검출하는 자외선 검출장치이기 때문에, 생체의 피부, 및 파괴할 수 없는 물체의 표면 등을 시료로서 측정하는 것이 가능해진다.
또한, 단속 조사용 셔터의 작동에 의해, 측정시료에 대한 자외선의 조사와는 달리, 가시광선 및 적외선의 조사 유무(有無)를 제어할 수 있다. 그 때문에, 측정 시료에 대한, 자외선 조사 시의 평가, 및, 자외선, 가시광선, 및 적외선 조사시의 평가를 비교하는 것이 가능하게 된다.
［실시예 3］
도 6은, 본 발명의 실시예 3에 있어서의 자외선 검출장치의 구성도이다.
도 6을 참조하면, 자외선 검출장치(50)는 측정시료(55)를 시료로 했을 때의 장치이며, 광원(51), 필터(52), 광초퍼(optical chopper, 63), 제1 광섬유(53), 조사포트(54), 측정시료기판(56), 적분구(69), 검출포트(57), 제2 광섬유(58), 분광기(59), 광검출기(60), 전기신호처리ㆍ해석장치(전산기 61), 및 록 인 앰프(lock in amplifier, 62)로 이루어진다.
광원(51)은, 실시예 1의 광원(11)과 같은 구성이므로, 자세한 설명은 생략한다.
필터(52)도 또한, 실시예 1의 필터(12)와 같은 구성이므로, 자세한 설명은 생략한다. 단, 필터(52)를 투과한 광선은, 광초퍼(63)에 조사된다.
광초퍼(63)는, 필터(52)를 투과한 광선을 단속적으로 투과시키는 셔터이며, 상술의 광선을 펄스(pulse) 조사한다. 이 펄스 조사된 광선은, 제1 광섬유(53)에 조사된다.
또한, 광초퍼(63)는, 후술하는 록 인 앰프(62)와 전기적으로 배선되어 있어, 펄스광과 동기(同期)신호를 구동회로(62)로부터 취득하여, 후술하는 광검출기(60)로부터의 신호를 동기해석한다.
제1 광섬유(53), 조사포트(54), 측정시료기판(56), 적분구(69), 검출포 트(57), 제2 광섬유(58), 분광기(59), 광검출기(60), 및 전산기(61)에 대해서는, 실시예 1의 제1 광섬유(13), 조사포트(14), 측정시료기판(16), 적분구(29), 검출포트(17), 제2 광섬유(18), 분광기(19), 광검출기(20), 및 전산기(21)와 동일한 구성이므로, 자세한 설명은 생략한다.
단, 전산기(61)는, 록 인 앰프(62)와 전기적으로 배선되어 있어, 광검출기(60)로부터의 신호를 록 인 앰프(62)에서 검출처리한 후의 수치를 수신한다.
록 인 앰프(62)는, 광검출기(60), 전산기(61) 및 광초퍼(63)와 전기적으로 배선되어 있다. 록 인 앰프(62)는, 광초퍼(63)가 발하는 펄스광, 및 광검출기(60)로부터의 수신신호를 동기시키도록 제어한다. 이 동기제어는, 구체적으로는, 록 인 앰프(62) 중에 있는 위상검파회로(位相檢波回路)를 사용해서 2개의 신호를 동기시킨다.
실시예 3에 의하면, 실시예 1의 효과에 더해서, 상술의 제어에 의해, 검사광선에 포함되는 자외선에 의해 고속으로 열화(劣化)하도록 하는 측정시료(55)의 평가를, 광원의 순시(瞬時)조사에 의해 고속으로 성능을 평가할 수 있게 된다. 이 방법에 의해, 측정시료(55)가 열화하기 전에, 측정을 완료할 수 있다.
또한, 측정시료에 대한 광선 조사의 총시간은 같지만, 펄스조사의 시간폭과 펄스조사 간격을 임의로 바꿈으로써, 측정시료에 있어서의 펄스광선에 의해 일어난 현상(자외선에 의한 측정시료의 광열화(光劣化) 등)이 완화된다. 1개의 펄스조사로부터, 다음의 펄스조사가 도달할 때까지, 보다 자외선의 영향이 적게 되도록 하는 시료에 있어서는, 그 완화과정을 평가하는 것도 가능하다.
［실시예 4］
실시예 4로서는, 상술의 썬케어 상품에 있어서의 자외선 방어 효과를 평가하는 방법으로서, 실시예 1 및 실시예 3의 자외선 검출장치(10) 및 자외선 검출장치(50)를 사용한다. 구체적으로는, 썬케어 상품의 in vitro SPF 예측치를 산출한다.
실시예 1 및 실시예 3의 자외선 검출장치(10, 50)에 있어서는, 썬케어 상품을 측정시료(15, 55)로서 피부대체막인 측정시료기판(16, 56) 위에 도포해, 검사광을 측정시료(15, 55)에 조사하고, 측정시료(15, 55)를 투과한 검사광을 광검출기(20, 60)에 의해 검출하여, 이 투과광의 스펙트럼을 해석함으로써 in vitro SPF 예측치를 산출할 수 있다. 구체적으로는, 특허문헌1에 개시된 방법을, 실시예 1 및 실시예 3의 자외선 검출장치(10, 50)에서 사용할 수 있다.
또한, 자외선 검출장치(10, 50)는, 상술한 바와 같이 자외선의 검출감도가 매우 높기 때문에, 고(高) SPF치를 나타내는 측정시료를 투과하는 투과광 중의 약한 자외선도 확실히 검출하는 것이 가능하다.
［실시예 5］
실시예 5로서는, 상술의 썬케어 상품에 있어서의, 자외선 방어효과를 평가하는 방법으로서, 실시예 2의 자외선 검출장치(30)를 사용한다. 구체적으로는, 썬케어 상품의 in vivo SPF치를 산출한다.
실시예 2의 자외선 검출장치(30)에 있어서는, 썬케어 상품을 측정시료로서 측정생체(35) 위에 도포하고, 검사광을 측정생체(35)에 조사하며, 측정시료를 반사 한 검사광을 광검출기(40)에 의해 검출하여, 이 반사광의 스펙트럼을 해석함으로써 in vivo SPF치를 산출할 수 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상술했지만, 본 발명은 이러한 특정의 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 특허청구의 범위에 기재된 본 발명의 요지의 범위내에서, 여러가지의 변형 및 변경이 가능하다. 장치구성 내에 있어서의 배치의 교체, 예를 들면, 분광기나 광초퍼의 배치 등은 실시예에 한정되는 것은 아니다.
또한, 썬케어 상품의 자외선 방어효과를 평가할 때 등에는, 290 내지 400nm의 영역에서 사용되는 경우가 있지만, 본 장치에 있어서는, 200 내지 400nm의 영역에서 폭넓게 응용할 수 있는 것이다.
본 국제출원은, 2006년 10월 6일에 출원한 일본국 특허출원 2006-275374호에 의거한 우선권을 주장하는 것이며, 2006-275374호의 전 내용을 본 국제출원에 원용한다.
Claims (13)
- 적어도 자외선을 포함하는 광선으로부터 측정시료를 투과한, 또는 측정시료로부터 반사된 자외선을 검출하는 자외선 검출장치에 있어서,상기 광선으로부터 자외선을 분광하는 분광수단과,상기 분광수단에 의해 분광된 자외선을 검출하는, 자외선만을 검출하는 In, Ga, N, Al, O, 및 Cs 등으로부터 선택되는 원소로 구성되는 광전면(光電面)으로 이루어지는 광검출수단을 갖는 것을 특징으로 하는 자외선 검출장치.
- 제 1항에 있어서,상기 광검출수단은, 감도특성을 자외선으로 조정한 광전자 증배관(光電子 增倍管)을 사용하는 것을 특징으로 하는 자외선 검출장치.
- 제 2항에 있어서,상기 광전자 증배관의 양자(量子)효율은, 200 내지 400nm의 범위에서 0.1이상인 것을 특징으로 하는 자외선 검출장치.
- 제 1항에 있어서,상기 분광수단은, 자외선으로 감도특성이 조정되고, 또한, 파장분해능이 1nm이하인 것을 특징으로 하는 자외선 검출장치.
- 제 4항에 있어서,상기 분광수단은, 200 내지 400nm의 범위에서 회절격자(回折格子)의 회절효율이 0.5(상대치)이상인 것을 특징으로 하는 자외선 검출장치.
- 제 1항에 있어서,상기 측정시료에 대하여 상기 광선을 조사(照射)하여, 상기 측정시료를 투과한 자외선을 검출하는 것을 특징으로 하는 자외선 검출장치.
- 제 1항에 있어서,상기 측정시료에 대하여 상기 광선을 펄스조사하는 광초퍼(optical chopper)와,상기 광초퍼 및 상기 광검출수단의 신호를 동기시키는 록 인 앰프(lock in amplifier)를 갖는 것을 특징으로 하는 자외선 검출장치.
- 제 1항에 있어서,상기 광선의 조사에 의해 자외선의 투과특성이 변화하는 상기 측정시료에서, 상기 측정시료로의 상기 광선의 조사의 총시간은 같지만, 상기 광선의 조사시간폭 및 조사간격이 가변(可變)인 것을 특징으로 하는 자외선 검출장치.
- 제 1항에 있어서,측정시료에 대하여 상기 광선을 조사하여, 상기 측정시료로부터 반사된 자외선을 검출하는 것을 특징으로 하는 자외선 검출장치.
- 제 9항에 있어서,상기 측정시료에 대하여 자외선의 연속적인 조사 및 가시광의 연속적 또는 단속(斷續)적인 조사를 행하는 것을 특징으로 하는 자외선 검출장치.
- 제 1항에 있어서,상기 광선을 발하는 광선은, 크세논 램프를 사용하는 것을 특징으로 하는 자외선 검출장치.
- 제 11항에 있어서,상기 크세논 램프는, 의사(擬似) 태양광으로서 사용되는 것을 특징으로 하는 자외선 검출장치.
- 청구항 1에 기재된 자외선 검출장치를 사용함으로써, 상기 측정시료의 in vitro SPF 예측치 및 in vivo SPF치를 산출하는 것을 특징으로 하는 자외선 방어효과의 평가장치.
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