WO2019208349A1 - 皮膚水分量測定方法、保湿効果評価方法、皮膚水分量測定装置、保湿効果評価装置、および測定装置 - Google Patents

皮膚水分量測定方法、保湿効果評価方法、皮膚水分量測定装置、保湿効果評価装置、および測定装置 Download PDF

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WO2019208349A1
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WO
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voltage
skin
detection unit
voltage change
cosmetic
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Application number
PCT/JP2019/016424
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English (en)
French (fr)
Inventor
川副 智行
晃 木本
大智 古川
Original Assignee
株式会社資生堂
国立大学法人佐賀大学
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Publication date
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons

Definitions

  • the present invention relates to a skin moisture content measuring method, a moisturizing effect evaluating method, a skin moisture content measuring device, a moisturizing effect evaluating device, and a measuring device.
  • Patent Document 1 discloses a capacitor-type wetness identification device including two electrodes provided to face each other. This wetness level discrimination device discriminates the wetness level on the basis of a voltage change between two electrodes when one of the opposed electrodes is brought into contact with the measurement sample and then separated.
  • the wetness identification device in order to generate peeling electrification, the wetness identification device must be brought into contact with the measurement sample.
  • the charge amount is not constant due to the contact pressure or the like on the measurement sample, and accurate measurement may be difficult.
  • the present invention has been made in view of such a problem, and is capable of accurately evaluating the moisture content of the skin (skin) to be measured and the moisturizing effect of the cosmetic, a moisturizing effect evaluating method,
  • An object of the present invention is to provide a skin moisture content measuring device, a moisturizing effect evaluating device, and a measuring device.
  • a detection unit in which a plurality of electrode units each having an electret resin and a conductor are arranged in an array is approached without contacting the skin.
  • a skin moisture content measuring method which has the process of detecting the voltage change of these electrode parts, making it separate, and the process of discriminating the moisture content of the said skin based on the said voltage change.
  • a step of applying a cosmetic to the skin and a detection unit in which a plurality of electrode units having an electret resin and a conductor are arranged in an array are brought into contact with the skin. Detecting a voltage change of the plurality of electrode portions while approaching or separating without any change, the voltage change in the skin to which the cosmetic is applied, and the voltage change in the skin to which the cosmetic is not applied Is a moisturizing effect evaluation method including a step of evaluating the moisturizing effect of the cosmetic.
  • a detection unit in which a plurality of electrode units each having an electret resin and a conductor are arranged in an array, and the plurality of the plurality of electrode units while approaching or leaving the detection unit without contacting the skin.
  • a skin moisture content measuring apparatus comprising: a determination unit that detects a voltage change of the electrode portion and determines the moisture content of the skin based on the voltage change.
  • a detection unit in which a plurality of electrode units each having an electret resin and a conductor are arranged in an array, and the plurality of the plurality of electrode units while approaching or leaving the detection unit without contacting the skin.
  • a moisturizing effect evaluation device including a determination unit that evaluates the moisturizing effect.
  • a detection unit in which a plurality of electrode units each having an electret resin and a conductor are arranged in an array and the approach and separation are repeated a plurality of times without bringing the detection unit into contact with the skin.
  • a measuring device including means for acquiring a change.
  • a detection unit including an electrode made of electret resin and a conductor is brought close to or away from the skin without contacting the skin, and the moisture content of the skin is determined based on a voltage change in the detection unit.
  • the amount of water in the skin may be the sum of the amount of water contained in the skin and the amount of water present on the surface of the skin.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a detection unit according to the present embodiment.
  • the detection unit 10 is provided on a ground electrode 11, an insulator 12 as a substrate provided on the ground electrode 11, a detection electrode 13 provided on the insulator 12, and the detection electrode 13.
  • the electret resin 14 is provided.
  • An insulator may be provided between the detection electrode 13 and the electret resin 14.
  • the electret resin 14 is obtained by charging a fluororesin by applying a high voltage corona discharge.
  • electret resin is used as means for charging the skin to be measured without contact.
  • the material of the electret resin, the manufacturing method thereof, etc. are not limited.
  • the ground electrode 11 is applied with a reference potential and can be electrically connected to, for example, a metal frame of a measuring apparatus.
  • the detection electrode 13 is connected to the processing device 15 via an attenuation circuit, a buffer amplifier, and an A / D converter (not shown in FIG. 1).
  • the processing device 15 is composed of a CPU, a memory, etc., and measures the voltage of the detection electrode 13 at predetermined time intervals to obtain a voltage change over time, and determines the moisture content of the skin 16 based on the voltage change. To do.
  • the detection unit 10 is approached from the skin 16 to a second distance shorter than the first distance, and the moisture content of the skin is determined based on the voltage change of the detection electrode 13 that is approaching.
  • the detection unit 10 may be separated from a position away from the skin 16 by a second distance, a voltage change of the detection electrode 13 during the separation may be detected, and the moisture content of the skin may be determined based on the voltage change. .
  • An example of such a determination method will be described later.
  • FIGS. 2A to 2C and FIGS. 3A to 3C are diagrams for explaining voltage changes when the detection unit 10 is moved closer to or away from the measurement target 20, respectively.
  • FIG. 2A shows a configuration in which the detection unit 10 is vertically approached or separated from the measurement object 20.
  • the distance between the detection unit 10 and the measurement object 20 changes, and the voltage at the detection unit 10 also changes.
  • FIG. 2B and FIG. 2C are diagrams showing the voltage change of the detection unit, and show the voltage change when the detection unit 10 approaches or separates from the measurement object 20 within a range of 10 mm.
  • 2B shows a voltage change in the detection unit 10 that does not have the electret resin 14
  • FIG. 2C shows a voltage change in the detection unit 10 that has the electret resin 14.
  • the electret resin 14 is charged with a voltage of ⁇ 1100V
  • the measurement object 20 is applied with respective voltages of 300V, 200V, 100V, and 0V.
  • FIG. 3A shows a configuration in which the detection unit 10 approaches or separates in parallel with the measurement object 20.
  • FIG. 3B and FIG. 3C are diagrams showing the voltage change of the detection unit, and show the voltage change when the detection unit 10 approaches or separates from the measurement object 20 within a range of 20 mm.
  • 3B shows a voltage change in the detection unit 10 that does not have the electret resin 14
  • FIG. 3C shows a voltage change in the detection unit 10 that has the electret resin 14.
  • the electret resin 14 is charged with a voltage of ⁇ 1100V, and the measurement object 20 is applied with respective voltages of 1000V, 800V, 600V, 400V, 200V, and 0V.
  • a graph 22 shows a voltage change when the applied voltage to the measuring object 20 is 300V
  • a graph 23 shows a voltage change when the applied voltage to the measuring object 20 is 0V. Yes.
  • three graphs between the graph 22 and the graph 23 indicate voltage changes when the applied voltage is 200 V, 100 V, and 50 V in order from the top.
  • a graph 24 shows a voltage change when the voltage applied to the measurement object 20 is 300V
  • a graph 25 shows a voltage change when the voltage applied to the measurement object 20 is 0V.
  • Three graphs between the graph 24 and the graph 25 indicate voltage changes when the applied voltage is 200 V, 100 V, and 50 V in order from the top.
  • a graph 30 shows a voltage change when the voltage applied to the measurement object 20 is 1000V
  • a graph 31 shows a voltage change when the voltage applied to the measurement object 20 is 0V.
  • Four graphs between the graph 30 and the graph 31 indicate voltage changes when the applied voltage is 800 V, 600 V, 400 V, and 200 V in order from the top.
  • a graph 32 shows a voltage change when the applied voltage to the measurement object 20 is 1000V
  • a graph 33 shows a voltage change when the application voltage to the measurement object 20 is 0V.
  • Four graphs between the graph 32 and the graph 33 are graphs showing voltage changes when the applied voltage is 800 V, 600 V, 400 V, and 200 V in order from the top.
  • the graphs 22 and 24 in FIGS. 2B and 2C have two peak voltages that appear over time, the left peak voltage indicates the voltage when the detection unit 10 approaches the test object, and the right peak voltage. Indicates the voltage when the detector 10 is separated from the measurement object 20.
  • the first and third peak voltages from the left indicate voltages at the time of approach, and the second and fourth peak voltages from the left are The voltage at the time of separation is shown.
  • the detection unit 10 having the electret resin 14 when used, a voltage change can be caused even when the measurement unit 20 is not charged as the detection unit 10 approaches or separates (graphs 25 and 33). That is, according to the present embodiment, by using the electret resin 14, the measurement object 20 can be charged in a non-contact manner. For this reason, it is possible to detect the voltage change in the detection unit 10 by changing the distance between the measurement target 20 and the detection unit 10 and to estimate the amount of moisture contained in the measurement target 20 based on the voltage change. Become. Further, in the present embodiment, since it is not necessary to bring the electrode into contact with the measurement object 20 in order to charge the measurement object 20, variation in the charge amount caused by the contact pressure between the detection unit 10 and the measurement object 20.
  • the detection unit 10 can be moved in any direction with respect to the measurement target 20. It may be moved.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing a skin moisture content measuring apparatus according to this embodiment.
  • the skin moisture measuring device 40 includes a detection unit 10 a in which a plurality of detection electrodes are arranged in an array, a processing device 15, a fixing unit 41, a support unit 42, a drive device 43, and an attenuation circuit. 44, a buffer amplifier 45, and an A / D converter 46.
  • the detection unit 10 a is fixed to the fixing unit 41.
  • the drive device 43 is configured to move the fixed portion 41 along the arrow direction P. That is, the detection unit 10 a can move along the arrow direction P by driving the driving device 43.
  • the driving device 43 is connected to the support portion 42, and at the time of measurement, the contact portion 42a included in the support portion 42 is brought into contact with the skin 16 to be measured.
  • the contact portion 42a is brought into contact with the skin 16, and the detection portion 10a is fixed to the human body with a band or the like. Further, when the distance between the lower surface of the detection unit 10a and the lower surface of the contact unit 42a at the initial position of the detection unit 10a is d1, the detection unit 10a A constant distance d1 can be set between the skin 16 and the skin 16.
  • the detection unit 10a is moved (approached) from the distance d1 as the first distance to the distance d2 as the second distance, and the moving direction is reversed and moved again (separated state).
  • a position detector such as a rotary encoder or a linear encoder is used as the driving device 43 to position the detector 10a at the initial position, the distance d2, or another distance (for example, a distance d3 described later). May be.
  • the drive device 43 transmits the position of the detection unit 10a (position information of the detection unit 10a) obtained by the rotary encoder to the processing device 15 as needed. This positioning may be performed by a time-of-flight method by providing a distance measuring sensor in the detection unit 10a, or may be performed by another method.
  • At least one of the components on the rear side of the detection unit 10 a such as the attenuation circuit 44, the buffer amplifier 45, the A / D converter 46, and the processing device 15 may be integrated with the driving device 43.
  • the processing device 15, the input operation unit 155, and the display unit 156 may be mobile terminals such as smartphones. In this case, for example, a configuration may be provided in which a signal output from the A / D converter 46 is wirelessly transmitted to the mobile terminal.
  • the detection part 10a is moved along the straight line (arrow direction P) with respect to the skin 16, it does not make this movement, but a perpendicular direction is set with respect to the surface of the electret resin 14. It may be rotated around the shaft.
  • the detection unit 10a includes a ground electrode 11, an insulator 12 provided on the ground electrode 11, a detection electrode unit 13a provided on the insulator 12, and an electret resin provided on the detection electrode unit 13a. 14.
  • the detection electrode portion 13a is provided with nine detection electrodes 131 to 139 in a two-dimensional array.
  • FIG. 5 is a diagram showing details of the detection electrode unit 13a according to the present embodiment.
  • the detection electrode unit 13a includes detection electrodes 131 to 139 and a multiplexer 50. Note that the multiplexer 50 may not be provided, and an A / D converter may be provided after each of the detection electrodes 131 to 139.
  • the detection electrodes 131 to 139 are two-dimensionally arranged in a 3 ⁇ 3 matrix.
  • the detection electrodes 131 to 139 are respectively connected to the multiplexer 50, and the detection results at the detection electrodes 131 to 139 are sequentially transmitted to the processing device 15 by the multiplexer 50.
  • the number of detection electrodes arranged in an array is not limited to nine and may be two or more.
  • the array arrangement is not particularly limited, and may be a one-dimensional array in which the detection electrodes are arranged in one direction (straight line or curve), or a matrix of m ⁇ n (m and n are natural numbers).
  • the shape may be a two-dimensional arrangement, or may be arranged following the shape of a predetermined symbol such as a circle, a triangle, or a cross.
  • the detection electrode unit 13 a is connected to an attenuation circuit 44, and the attenuation circuit 44 is connected to a buffer amplifier 45.
  • the attenuation circuit 44 includes a coupling capacitor and changes the detection voltage with reference to the ground voltage.
  • the buffer amplifier 45 is connected to the A / D converter 46, and the A / D converter 46 is connected to the processing device 15. Therefore, the voltage detected by each of the detection electrodes 131 to 139 is input to the processing device 15 via the attenuation circuit 44, the buffer amplifier 45, and the A / D converter 46.
  • the processing device 15 includes a CPU 151 that executes processing operations such as various calculations, control, and determination, a ROM 152 that stores various control programs (such as the computer program shown in FIG.
  • the processing device 15 includes an input operation unit 155 including a keyboard or various switches for inputting predetermined commands or data, a display unit 156 for performing various displays, and a driving device 43, each of which has a predetermined driving circuit (non-display). Are connected to each other.
  • FIG. 6 is a flowchart showing a processing procedure for estimating the skin moisture content according to the present embodiment.
  • the processing procedure is processing executed by the CPU 151 included in the processing device 15. Therefore, the control of the process is performed by the CPU 151 reading a program for performing the process shown in FIG. 6 stored in the ROM 152 and executing the program.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a position when the detection unit 10a is approaching and a position when the detection unit 10a is separated according to the present embodiment. In the present embodiment, measurement is started from a position where the detection unit 10a is separated from the skin 16 by a distance d1 that is a first distance.
  • the driving device 43 brings the detection unit 10a closer to the position separated from the skin 16 by the distance d2 that is the second distance, and then separated from the skin 16 to the position separated by the distance d3 that is the third distance.
  • the distance at the time of the farthest separation is not limited to the distance d3, and may be a distance d1, or a distance that is larger than the distance d2 and smaller than the distance d1.
  • the driving device 43 repeats the approach and separation of the detection unit 10a to the skin N times (N is a natural number). Note that the driving device 43 may end the approach and separation after a predetermined time has elapsed from the start of measurement, regardless of the number of times of approach and separation.
  • the driving device 43 moves the detection unit 10a away from the skin 16 by a distance d1, and the CPU 151 starts measuring the skin moisture content.
  • the CPU 151 controls the driving device 43 to start the approach of the detection unit 10a to the skin 16.
  • the drive device 43 moves the detection unit 10a at a predetermined speed.
  • the CPU 151 acquires the voltage of the detection unit 10a that is approaching the skin 16, that is, the voltage of each of the detection electrodes 131 to 139.
  • the CPU 151 stores the voltage value (detection voltage) sequentially transmitted from the detection unit 10a in the RAM 153 in the order of input for each detection electrode.
  • step S63 the CPU 151 determines whether or not the distance between the detection unit 10a and the skin 16 has become d2 based on the position information of the detection unit 10a input from the driving device 43, that is, the detection unit 10a is the skin. It is determined whether or not it is closest to 16. If it is determined that the distance d2 has been reached, the CPU 151 advances the processing to step S64.
  • the CPU 151 repeats the processing of steps S62 and S63, and acquires the voltages of the detection electrodes 131 to 139 until the detection unit 10a reaches the distance d2.
  • step S64 the CPU 151 controls the driving device 43 to start the separation of the detection unit 10a having the distance d2 from the skin 16 from the skin 16. Even at the time of separation, the driving device 43 moves the detection unit 10a at a predetermined speed.
  • step S65 the CPU 151 acquires the voltage of the detection unit 10a that is being separated from the skin 16, that is, the voltage of each of the detection electrodes 131 to 139. Similar to step S ⁇ b> 62, the CPU 151 stores in the RAM 153 voltage data sequentially transmitted from the detection unit 10 a. For example, in the RAM 153, voltage data is stored together with a time stamp at an address corresponding to the detection electrode.
  • step S66 the CPU 151 determines whether or not the distance between the detection unit 10a and the skin 16 is d3 based on the position information of the detection unit 10a input from the driving device 43, that is, the detection unit 10a is the skin. It is determined whether or not it is farthest from 16. If the CPU 151 determines that the distance between the detection unit 10a and the skin 16 has become the distance d3, the process proceeds to step S66. On the other hand, if the CPU 151 determines that the distance between the detection unit 10a and the skin 16 is not the distance d3, the CPU 151 executes processing after step S65. That is, the CPU 151 repeats the processes of steps S65 and S66 until the voltage of each of the detection electrodes 131 to 139 is acquired until the detection unit 10a reaches the distance d3.
  • step S ⁇ b> 67 the CPU 151 records the number of measurements in the RAM 153 due to the approach and separation of the detector 10 a from the skin 16. That is, when the measurement by the first approach and separation is completed, the CPU 151 records 1 as the number of measurements, and increases 1 with respect to the second and subsequent measurements.
  • step S68 the CPU 151 refers to the number of measurements recorded in the RAM 153 and determines whether or not the current number of measurements has reached a preset number N. When the CPU 151 determines that the number of measurements is N, the CPU 151 executes the process of step S69. On the other hand, when the CPU 151 determines that the number of measurements is not N, the CPU 151 repeats steps S61 to S68 until the number of measurements is N.
  • step S69 the CPU 151 obtains a voltage change (voltage waveform) with time for each of the detection electrodes 131 to 139, based on each voltage for each of the detection electrodes 131 to 139 stored in the RAM 153.
  • the voltage data of each of the detection electrodes 131 to 139 acquired in steps S62 and S65 is stored together with the time stamp indicating the detection time at the memory address corresponding to the detection electrodes 131 to 139. Yes. Therefore, the CPU 151 can acquire a change with time of the voltage by reading the data at the memory address together with the time stamp.
  • the voltage change of the detection electrodes with time as shown in FIGS. 2C and 3C can be obtained.
  • the CPU 151 acquires the voltage change with time for each of the detection electrodes 131 to 139 in this way.
  • the acquisition method of a voltage change is not limited to the above-mentioned example.
  • FIG. 2C the difference voltage between the voltage corresponding to the left peak value and the reference voltage (0V in FIG. 2C) and the difference voltage between the voltage corresponding to the right peak value and the reference voltage are respectively shown. You may get to.
  • the first voltage of the detection electrode 131 at the distance d1, that is, the reference position from the skin 16, is similarly detected as the second voltage corresponding to the distance d2 and the third voltage corresponding to the distance d3.
  • a voltage difference between the voltage and the second voltage and a voltage difference between the first voltage and the third voltage may be acquired as a voltage change.
  • step S70 the CPU 151 determines the moisture content of the skin 16 based on the voltage change acquired for each of the detection electrodes 131 to 139 acquired in step S69. Such determination may be performed in the same manner as the determination of the degree of wetness disclosed in Patent Document 1, for example.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing a change in voltage of the detection electrode over time when the detection unit 10a approaches the skin 16, and may represent, for example, the first peak voltage from the left in FIG. 2C.
  • the moisture content of the skin 16 is determined using the maximum voltage value Vmax of the detected voltage in FIG. 8 and the voltage rise time Tup from 1/10 of the maximum voltage value Vmax to the maximum voltage value Vmax. To do.
  • each of the amounts of water for example, 1 cc, 2 cc, 3 cc, etc Per unit area in the skin as a sample can be relied on with the same conditions as in this measurement by using a reliable method Pre-measure below.
  • the temporal voltage change of the detection electrodes 131 to 139 is also measured using the skin moisture measuring device 40.
  • the maximum voltage value Vmax and the voltage rise time Tup for each moisture amount are obtained.
  • the maximum voltage value Vmax and the voltage rise time Tup (reference voltage rise time) associated with each amount of water previously determined in this way are stored in the nonvolatile memory 154 as moisture amount reference data. .
  • the CPU 151 acquires the maximum voltage value Vmax and the voltage rise time Tup for each of the detection electrodes 131 to 139 from the voltage change of the detection electrodes 131 to 139 acquired in step S69. Further, the CPU 151 determines each of the skins 16 to which the detection electrodes 131 to 139 face each other based on the acquired maximum voltage value Vmax and voltage rise time Tup and the water content reference data stored in the nonvolatile memory 154. The amount of water in the area is determined. The CPU 151 performs the above-described processing for each of the detection electrodes 132 to 139.
  • step S71 the CPU 151 determines the amount of water for each of the detection electrodes 131 to 139 acquired in step S70, that is, the amount of water for each of the regions of the skin 16 facing the detection electrodes 131 to 139.
  • a two-dimensional distribution of moisture content in 16 measurement regions is acquired.
  • the CPU 151 causes the display unit 156 to display the acquired two-dimensional distribution.
  • the detection electrode 139: x9cc the water amount for each detection electrode is tabulated. They may be put together, or as shown in FIG.
  • a matrix notation corresponding to the arrangement state of each of the detection electrodes 131 to 139 may be used.
  • regions 91 to 99 correspond to regions where detection electrodes 131 to 139 on skin 16 face each other.
  • the water amount by the corresponding detection electrode determined may be displayed, or the water amount and the color may be displayed in association with each other.
  • the light amount of water may be light blue
  • the color may be dark blue as the amount of water increases
  • the color corresponding to each of the regions 91 to 99 may be displayed (heat map display).
  • the maximum voltage value Vmax and the voltage rise time Tup are used in determining the moisture amount in step S70, but the elements used for determining the moisture amount are not limited thereto.
  • the detection voltage of the detection unit 10a is changed over time according to the change in the distance between the detection unit 10a and the skin.
  • the amount of moisture is discriminated, and in the graph showing the voltage change over time, the shape of the peak generated correlates with the amount of moisture in the skin. Therefore, it is important to determine which moisture content corresponds to the shape of the peak in the voltage change with time.
  • the maximum voltage value Vmax and the voltage rise time Tup are used as parameters for specifying the peak. Is used.
  • the parameters are not limited to the maximum voltage value Vmax and the voltage rise time Tup, and any parameters can be used as long as the peak voltage waveform can be specified.
  • the maximum voltage value Vmax and the half of the peak voltage can be used. It may be a parameter such as a value range.
  • the moisture amount may be determined using the voltage difference Vp ⁇ p (peak to peak) when the detection unit 10a approaches or leaves.
  • the detection unit 10a in which the electret resin 14 is disposed is used. Therefore, the skin can be charged in a non-contact manner, and in a non-contact manner. The amount of moisture in the skin can be estimated. Therefore, it is possible to eliminate the fluctuation of the measurement value due to the contact of the detection unit with the skin, which has occurred in the past, and to increase the accuracy of estimation of the moisture content of the skin.
  • the moisture content of the skin can be measured in a non-contact manner as described above, so that the measurement can be performed without changing the condition of the skin 16 to be measured before and after the measurement.
  • the accuracy can be further increased.
  • the moisture distribution before measurement and the moisture during measurement (during pressing) due to the contact and pressing the skin by the detection unit at the time of the contact The distribution of quantity may change. Even if other factors cause a change in the amount of water caused by contact, the measured value of the amount of water will deviate from the true value.
  • it is possible to measure the amount of moisture in a non-contact manner so that it is possible to prevent a change in the distribution of moisture due to contact.
  • the detection electrodes 131 to 139 arranged in an array are used, the distribution of water content in the skin 16 can be obtained.
  • a change in static electricity is detected without contact with the skin, and the moisturizing effect of the cosmetic on the skin is evaluated. That is, also in the present embodiment, as in the first embodiment, the detection unit including the electret resin is moved closer or away. And the voltage change in the skin where cosmetics were applied and the voltage change of the detection part in the skin where cosmetics were not applied are compared, and the moisturizing effect of cosmetics is evaluated.
  • FIG. 10 is a flowchart showing a method for evaluating the moisturizing effect of cosmetics on the skin according to this embodiment.
  • acquisition of voltage changes in steps S102 and S104 which will be described later, is performed using the measurement apparatus 100 having the same configuration as the skin moisture content measurement apparatus 40 described in the first embodiment.
  • the measurement apparatus 100 includes a detection unit 10a, a processing unit 15, a fixing unit 41, a support unit 42, a drive unit 43, an attenuation circuit 44, a buffer amplifier 45, an A / D converter 46, and an input.
  • An operation unit 155 and a display unit 156 are provided.
  • the processing device 15 further includes a timer as time-lapse means for measuring time.
  • the ROM 152 of the processing device 15 stores the computer program shown in FIG.
  • step S101 the detection unit 10a is arranged away from the skin 16 so that the electret resin 14 faces the skin 16 to be measured and is in the initial position.
  • the contact unit 42a is placed on the skin 16.
  • it is fixed with a band.
  • the contact portion 42a may be attached to the skin 16 with an adhesive or the like. In this way, the detection unit 10a is installed on the skin 16 to be measured.
  • Step S102 is a process of acquiring a voltage change with time of the detection unit 10a in the skin 16 to which the cosmetic is not applied.
  • FIG. 11 is a flowchart showing a processing procedure for acquiring a temporal voltage change of the detection unit 10a when the detection unit 10a approaches and separates from the skin according to the present embodiment.
  • the processing procedure is processing executed by the CPU 151 included in the processing device 15. Therefore, the control of the process is performed by the CPU 151 reading the program for performing the process shown in FIG. 11 stored in the ROM 152 and executing the program.
  • the measurement in this step is performed for 10 minutes (measurement time in step S102) at intervals of 2 seconds, with the approach and separation of the detection unit 10a to the skin 16 being one cycle.
  • step S102 the time elapsed by the timer of the processing device 15 is started, and the CPU 151 performs steps S111 to S116 in the same manner as steps S61 to S66. In this way, the CPU 151 acquires the detection voltage for one cycle of the approach and separation of the detection unit 10a from the skin 16 for each of the detection electrodes 131 to 139.
  • step S117 CPU151 refers to the timer with which the processing apparatus 15 is provided, and acquires the elapsed time from the start of step S102.
  • step S118 the CPU 151 determines whether or not the elapsed time acquired in step S117 has passed 10 minutes which is the measurement time in step S102.
  • step S119 If it is determined that 10 minutes have elapsed, the CPU 151 advances the process to step S119. On the other hand, if it is determined that 10 minutes have not elapsed, the CPU 151 proceeds to step S111 and repeats steps S111 to S118 until the elapsed time has passed 10 minutes.
  • step S119 the CPU 151 acquires the voltage waveform for 300 cycles stored in the RAM 153 for the detection electrode 131, and in each cycle, the peak voltage at the time of approach (for example, the left peak voltage in FIG. 2C) and the separation time.
  • a voltage difference Vp ⁇ p (peak to peak) with respect to the peak voltage is calculated.
  • the CPU 151 plots the voltage difference Vp ⁇ p on the coordinates in order of the measurement time. That is, a graph is created with the horizontal axis representing time and the vertical axis representing voltage difference Vp-p.
  • the CPU 151 acquires a voltage change with time in the skin 16 to which the cosmetic is not applied, based on the graph.
  • the CPU 151 obtains a voltage change with time in the skin 16 to which the cosmetic is not applied as a voltage difference Vp ⁇ p.
  • the CPU 151 stores the voltage change for each of the detection electrodes 131 to 139 thus obtained in the RAM 153.
  • the cosmetic material to be measured is applied to the skin 16 facing the detection unit 10a. More specifically, the filter paper is immersed in the cosmetic, and the filter paper soaked with the cosmetic is inserted from the space between the detection unit 10a and the skin 16 to contact the region of the skin 16 facing the detection unit 10a. The filter paper is removed after a certain period of time.
  • filter paper is used as a means for applying the cosmetic to the skin.
  • the cosmetic such as a cloth, a brush, or a human finger can be held. Any means may be used as long as the retained cosmetic can be applied to the object.
  • the supply of cosmetics to the skin 16 is not limited to application, and dripping or spraying of cosmetics may be used.
  • Step S104 is a process similar to that in step S102, and is a process for acquiring a voltage change in the skin 16 to which cosmetics are applied under the same conditions as the measurement in step S102. That is, each process of this step is performed by the CPU 151 executing the program shown in FIG. Since the specific processing is the same as that in step S102 in this way, the description thereof is omitted.
  • the CPU 151 determines the detection electrodes 131 to 139 for each of the detection electrodes 131 to 139 over time in the skin 16 to which the cosmetic is applied. A voltage difference Vp ⁇ p is acquired, a label indicating the acquisition order is assigned to each voltage change, and stored in the RAM 153.
  • step S105 the voltage change for the skin 16 to which the cosmetic is not applied and the voltage change for the skin 16 to which the cosmetic is applied obtained in steps S102 and S104 are compared with each other in the skin 16. Evaluate the moisturizing effect of the applied cosmetics.
  • the CPU 151 reads out, for the detection electrode 131 stored in the RAM 153, the voltage change with respect to the skin 16 to which the cosmetic is not applied and the voltage change with respect to the skin 16 to which the cosmetic is applied, and superimposes them. Get the graph.
  • the CPU 151 displays the acquired superimposed graph on the display unit 156.
  • the CPU 151 performs this process for each of the detection electrodes 132 to 139, acquires a superimposed graph for each of the detection electrodes 132 to 139, and displays them on the display unit 156 as appropriate.
  • FIG. 12 is a schematic diagram of a superimposed graph in which a voltage change with respect to the skin 16 to which the cosmetic is not applied and a voltage change with respect to the skin 16 to which the cosmetic is applied are superimposed according to the present embodiment.
  • the horizontal axis represents time (seconds) and the vertical axis represents the voltage difference Vp ⁇ p. Since each voltage difference Vp-p is a voltage difference between two peaks in one cycle at intervals of 2 seconds, it is calculated every 2 seconds corresponding to one cycle. Therefore, arranging and plotting 300 cycles in ascending order is synonymous with plotting every 2 seconds. Therefore, although the graphs 121 and 122 are drawn as continuous lines in FIG. 12, they are actually discontinuous lines.
  • a graph 121 is a graph showing a voltage change with respect to the skin 16 to which the cosmetic is not applied
  • a graph 122 is a graph showing a voltage change with respect to the skin 16 to which the cosmetic is applied.
  • the voltage Vp-p correlates with a change in voltage due to the approach or separation of the detection unit 10a from the skin 16. Therefore, when the cosmetic is not applied, it is considered that the change in static electricity due to approach or separation hardly occurs, so in the graph 121, the voltage Vp-p is substantially constant.
  • the cosmetic when the cosmetic is applied (graph 122), it is considered that the voltage due to the approach or separation changes depending on the cosmetic applied to the skin.
  • the voltage Vp-p changes greatly compared to the case where the cosmetic is not applied (graph 121). After that, the moisture soaked into the skin 16 by the cosmetic application is volatilized from the applied skin 16 over time. For this reason, the voltage Vp-p changes so as to approach the state where the cosmetic is not applied over time. That is, the voltage Vp-p approaches the graph 121 as time elapses.
  • the superimposed graph is displayed on the display unit 156 for evaluation, but the superimposed graph may be printed.
  • the result of voltage change such as a superimposed graph may be transferred to another information processing apparatus via a portable medium such as a network or a flash memory, and evaluated by the information processing apparatus.
  • step S105 ends, the evaluation method ends.
  • the measuring apparatus 100 functions as a moisturizing effect evaluation apparatus. That is, after step S104 is completed, the CPU 151 reads the voltage changes of the detection electrodes 131 to 139 stored in the RAM 153, changes the voltage with respect to the skin 16 to which the cosmetic is not applied, and the skin 16 to which the cosmetic is applied. Compare the voltage change with respect to. Thereby, CPU151 can evaluate the moisturizing effect of the cosmetics of the skin 16.
  • the CPU 151 Based on the voltage change stored in the RAM 153, the CPU 151 acquires a superimposed graph as shown in FIG. 12 for each of the detection electrodes 131 to 139 in the same manner as described above. The CPU 151 compares the graph 122, which is the voltage change in the skin 16 to which the cosmetic is applied, with the graph 121, which is the voltage change in the skin 16 to which the cosmetic is not applied. get. Here, in FIG. 12, the coincidence time is 370 seconds. The CPU 151 can determine (evaluate) that the moisturizing effect continues until the matching time. For example, in the superimposed graph shown in FIG.
  • the coincident portion between the graph 121 and the graph 122 is a time value when the difference between the voltage Vp-p of the graph 121 and the voltage Vp-p of the graph 122 is equal to or less than a predetermined value.
  • the CPU 151 calculates the voltage difference between the voltage Vp-p of the graph 121 and the voltage Vp-p of the graph 122 at each time in order from the smallest time, and the voltage difference becomes equal to or less than a predetermined value.
  • the time is extracted, and the time when the voltage difference first becomes a predetermined value or less is set as the coincidence time.
  • the CPU 151 determines the distribution of the moisturizing effect on the skin 16 by acquiring the coincidence time for each of the detection electrodes 131 to 139 as described above.
  • the change over time of the voltage Vp-p in the voltage waveform of one cycle of approaching or leaving the skin of the detection unit 10a is used.
  • the voltage change over time for either the maximum value or the minimum value of the voltage waveform during one cycle may be used.
  • the CPU 151 extracts the maximum voltage or the minimum voltage for each of the voltage waveforms of 300 cycles, and creates a graph with the extracted maximum voltage or minimum voltage on the vertical axis and each cycle (time) on the horizontal axis. Further, the CPU 151 acquires the voltage change for the skin 16 to which the cosmetic is not applied and the voltage change for the skin 16 to which the cosmetic is applied, and evaluates the moisturizing effect of the cosmetic by comparing the two. it can.
  • the detection unit 10a in which the electret resin 14 is disposed is used. Therefore, the skin is charged in a non-contact manner, and the cosmetic (moisture content) It is possible to detect a voltage change in accordance with. Accordingly, it is possible to eliminate variations in measurement values due to contact of the detection unit with the skin, and to improve the evaluation accuracy of the moisturizing effect.
  • the moisturizing effect of the cosmetic can be measured in a non-contact manner, it can be measured without changing the condition of the skin to be measured before and after the measurement, and the accuracy in evaluating the moisturizing effect can be further increased. Can do. That is, as described in the first embodiment, it is possible to prevent a change in the distribution of moisture due to the contact.
  • the detection electrodes 131 to 139 arranged in an array are used, the distribution of the moisturizing effect of the cosmetic material on the skin 16 can be obtained.
  • Experiment 1 and Experiment 2 were performed in an environment with a humidity of 43%. Further, for Experiment 1 and Experiment 2, in each of Steps S102 and S104 in FIG. 10, the measurement of the approach and separation of the detection unit 10a to the skin was performed for 10 minutes at intervals of 2 seconds. Further, with respect to Experiment 1 and Experiment 2, in step S103, distilled water and glycerol solution were applied using a 30 mm ⁇ 30 mm filter paper, and at the time of application, the filter paper immersed in distilled water or glycerol solution was applied to the subject. It was applied to the skin of A and removed after 10 minutes. Under such experimental conditions, a superimposed graph was obtained by the method shown in FIG.
  • FIG. 13A is a diagram showing a change in voltage over time related to the evaluation of the moisturizing effect when distilled water according to this example is applied.
  • FIG. 13B is a diagram showing a change in voltage over time related to evaluation of a moisturizing effect when a glycerol solution is applied.
  • a graph 1300 is a graph showing a voltage change when distilled water is not applied to the skin of the subject A
  • a graph 1301 is a first measurement when distilled water is applied to the skin of the subject A.
  • the graph 1302 is a graph showing the voltage change for the second measurement when distilled water is applied to the skin of the subject A.
  • a graph 1303 is a graph showing a voltage change when the glycerol solution is not applied to the skin of the subject A
  • a graph 1304 is a first time when the glycerol solution is applied to the skin of the subject A.
  • the graph 1305 is a graph showing the voltage change for the second measurement when the glycerol solution is applied to the skin of the subject A.
  • the detection unit 10a is used to acquire a voltage change in the skin to which the cosmetic is not applied and a voltage change in the skin to which the cosmetic is applied, and compare these voltage changes.
  • the moisturizing effect can be evaluated. Therefore, the evaluation criteria and indicators are not limited to those described in the present embodiment, and other criteria and indicators may be used.

Abstract

皮膚の水分量または化粧料の保湿効果を正確に評価する。本発明の一実施形態に係る皮膚水分量測定方法は、エレクトレット樹脂14および導電体を有する複数の検出電極131~139がアレイ状に配列された検出部10aを、皮膚16に対して接触させることなく接近または離反させながら複数の検出電極131~139の電圧変化を検出し(ステップS61~69)、該電圧変化に基づき皮膚16の水分量を判別する(ステップS70)。

Description

皮膚水分量測定方法、保湿効果評価方法、皮膚水分量測定装置、保湿効果評価装置、および測定装置
 本発明は、皮膚水分量測定方法、保湿効果評価方法、皮膚水分量測定装置、保湿効果評価装置、および測定装置に関するものである。
 従来、特許文献1には、対向して設けられた2つの電極を備えるコンデンサ型の湿潤度識別装置が開示されている。この湿潤度識別装置は、対向配置された電極の一方を測定試料に接触させ、その後に離反させた際における2つの電極間の電圧変化に基づき、湿潤度の判別を行っている。
特許第4830111号明細書
 特許文献1に開示された湿潤度識別装置では、剥離帯電を発生させるために、湿潤度識別装置を測定試料に接触させなければならない。しかしながら、測定試料に対する接触圧等によって、帯電量は一定とはならず、正確な測定が困難となり得る。
 本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、測定対象の皮膚(肌)の水分量および化粧料の保湿効果を正確に評価が可能な皮膚水分量測定方法、保湿効果評価方法、皮膚水分量測定装置、保湿効果評価装置、および測定装置を提供することにある。
 このような目的を達成するために、本発明の第1の態様は、エレクトレット樹脂および導電体を有する複数の電極部がアレイ状に配列された検出部を、皮膚に対して接触させることなく接近または離反させながら前記複数の電極部の電圧変化を検出する工程と、前記電圧変化に基づき前記皮膚の水分量を判別する工程とを有する皮膚水分量測定方法である。
 本発明の第2の態様は、皮膚に対して化粧料を塗布する工程と、エレクトレット樹脂および導電体を有する複数の電極部がアレイ状に配列された検出部を、前記皮膚に対して接触させることなく接近または離反させながら前記複数の電極部の電圧変化を検出する工程と、前記化粧料が塗布された前記皮膚における前記電圧変化と前記化粧料が塗布されていない前記皮膚における前記電圧変化とを比較することにより、前記化粧料の保湿効果を評価する工程とを有する保湿効果評価方法である。
 本発明の第3の態様は、エレクトレット樹脂および導電体を有する複数の電極部がアレイ状に配列された検出部と、前記検出部を皮膚に対して接触させることなく接近または離反させながら前記複数の電極部の電圧変化を検出し、前記電圧変化に基づき前記皮膚の前記水分量を判別する判別部とを備える皮膚水分量測定装置である。
 本発明の第4の態様は、エレクトレット樹脂および導電体を有する複数の電極部がアレイ状に配列された検出部と、前記検出部を皮膚に対して接触させることなく接近または離反させながら前記複数の電極部の電圧変化を検出可能であり、化粧料が塗布された前記皮膚における前記電圧変化と前記化粧料が塗布されていない前記皮膚における前記電圧変化とを比較することにより、前記化粧料の保湿効果を評価する判別部とを備える保湿効果評価装置である。
 本発明の第5の態様は、エレクトレット樹脂および導電体を有する複数の電極部がアレイ状に配列された検出部と、前記検出部を皮膚に対して接触させることなく接近および離反を複数回繰り返す手段と、前記接近および離反が開始されてから所定時間経過後の前記複数の電極部の各々の電圧を検出する手段と、前記電圧に基づいて、前記複数の電極の各々に対する前記所定時間における電圧変化を取得する手段とを備える測定装置である。
 本発明によれば、皮膚の水分量、および化粧料の保湿効果を正確に評価することができる。
本発明の一実施形態に係る測定装置の構成の模式図である。 本発明の一実施形態に係る検出部を測定対象物に対して垂直に接近または離反させる構成を説明するための図である。 エレクトレット樹脂を有さない検出部の電圧変化を示す図である。 本発明の一実施形態に係る検出部の電圧変化皮膚水分量測定結果を示す図である。 本発明の一実施形態に係る検出部を測定対象物に対して平行に接近または離反させる構成を説明するための図である。 エレクトレット樹脂を有さない検出部の電圧変化を示す図である。 本発明の一実施形態に係る検出部の電圧変化を示す図である。 本発明の一実施形態に係る皮膚水分量測定装置のブロック図である。 本発明の一実施形態に係る検出部におけるアレイ状に配列された電極の構成を示す図である。 発明の一本実施形態に係る皮膚水分量を推定する処理手順を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る検出部の接近および離反の位置を示す図である。 本発明の一実施形態に係る皮膚水分量測定方法を説明するための図である。 本発明の一実施形態に係る皮膚水分量の分布の表示を示す図である。 本発明の一実施形態に係る保湿効果評価方法を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る検出部による電圧変化を取得する処理手順を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る保湿効果を比較するための図である。 本発明の一実施形態に係る蒸留水を塗布した場合の電圧変化を示す図である。 本発明の一実施形態に係るグリセロール溶液を塗布した場合の電圧変化を示す図である。
 以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明するが、本発明は本実施形態に限定されるものではない。なお、以下で説明する図面で、同機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略することもある。
(第1の実施形態)
 本実施形態は、エレクトレット樹脂および導電体からなる電極を備える検出部を皮膚に接触させることなく接近または離反させ、検出部における電圧変化に基づいて皮膚の水分量を判別する。ここで、皮膚の水分量は、皮膚に含まれる水の量、および皮膚の表面に存在する水の量の総和であり得る。
 図1は、本実施形態に係る検出部の構成を示す模式図である。図1において、検出部10は、グランド電極11と、該グランド電極11上に設けられた基板としての絶縁体12と、絶縁体12上に設けられた検出電極13と、検出電極13上に設けられたエレクトレット樹脂14とを備える。なお、検出電極13とエレクトレット樹脂14との間に絶縁体を設けても良い。
 エレクトレット樹脂14は、フッ素樹脂に高電圧のコロナ放電をかけて帯電させたものである。なお、本実施形態では、非接触にて測定対象の皮膚を帯電させる手段としてエレクトレット樹脂を用いる。このような本作用が実現できれば、エレクトレット樹脂の材料、その製造方法等は問わない。
 グランド電極11は基準電位が印加され、例えば測定装置の金属フレームなどに電気的に接続され得る。検出電極13は、減衰回路、バッファアンプ、A/D変換器(図1では不図示)を介して処理装置15に接続されている。処理装置15は、CPU、メモリなどから構成され、検出電極13の電圧を所定の時刻毎に測定することで、経時的な電圧変化を取得し、電圧変化に基づいて皮膚16の水分量を判別する。
 本実施形態では、例えば、皮膚16から第1の距離よりも短い第2の距離まで検出部10を接近させ、接近中の検出電極13の電圧変化に基づき皮膚の水分量を判別する。あるいは、皮膚16から第2の距離離れた位置より検出部10を離反させ、該離反中の検出電極13の電圧変化を検出し、該電圧変化に基づいて皮膚の水分量を判別しても良い。このような判別方法の一例を後述する。
 図2A~図2C、図3A~図3Cはそれぞれ、検出部10を測定対象物20に対して接近または離反させた場合における電圧変化を説明するための図である。
 図2Aは、検出部10を測定対象物20に対して垂直に接近または離反させる構成を示している。検出部10を測定対象物20に対して鉛直方向に接近または離反させることにより、検出部10と測定対象物20との距離は変化し、検出部10における電圧も変化する。図2B、図2Cは検出部の電圧変化を示す図であって、検出部10を測定対象物20に対して10mmの範囲で接近または離反をした場合の電圧変化を示している。また、図2Bは、エレクトレット樹脂14を有さない検出部10における電圧変化を示し、図2Cはエレクトレット樹脂14を有する検出部10における電圧変化を示している。ここでは、エレクトレット樹脂14は-1100Vの電圧により帯電し、測定対象物20には300V、200V、100V、0Vのそれぞれの電圧が印加されているものとする。
 また、図3Aは、検出部10を測定対象物20に対して平行に接近または離反させる構成を示している。図3B、図3Cは検出部の電圧変化を示す図であって、検出部10を測定対象物20に対して20mmの範囲で接近または離反をした場合の電圧変化を示している。また、図3Bは、エレクトレット樹脂14を有さない検出部10における電圧変化を示し、図3Cはエレクトレット樹脂14を有する検出部10における電圧変化を示している。ここでは、エレクトレット樹脂14は-1100Vの電圧により帯電し、測定対象物20には1000V、800V、600V、400V、200V、0Vのそれぞれの電圧が印加されているものとする。
 図2Bにおいて、グラフ22は、測定対象物20への印加電圧が300Vの時の電圧変化を示しており、グラフ23は、測定対象物20への印加電圧が0Vの時の電圧変化を示している。また、グラフ22とグラフ23との間にある3つのグラフは、上から順に印加電圧が200V、100V、50Vの時の電圧変化を示している。図2Cにおいて、グラフ24は、測定対象物20への印加電圧が300Vの時の電圧変化を示し、グラフ25は、測定対象物20への印加電圧が0Vの時の電圧変化を示している。グラフ24とグラフ25との間にある3つのグラフは、上から順に印加電圧が200V、100V、50Vの時の電圧変化を示している。
 図3Bにおいて、グラフ30は、測定対象物20への印加電圧が1000Vの時の電圧変化を示し、グラフ31は、測定対象物20への印加電圧が0Vの時の電圧変化を示している。グラフ30とグラフ31との間にある4つのグラフは、上から順に印加電圧が800V、600V、400V、200Vの時の電圧変化を示している。図3Cにおいて、グラフ32は、測定対象物20への印加電圧が1000Vの時の電圧変化を示し、グラフ33は、測定対象物20への印加電圧が0Vの時の電圧変化を示している。グラフ32とグラフ33との間にある4つのグラフは、上から順に印加電圧が800V、600V、400V、200Vの時の電圧変化を示すグラフである。
 図2B、図2Cのグラフ22、24は、時間の経過と共に出現する2つのピーク電圧を有し、左側のピーク電圧は検出部10の検査対象物に対する接近時の電圧を示し、右側のピーク電圧は検出部10の測定対象物20に対する離反時の電圧を示している。同様に、図3B、図3Cにおいて、グラフ30、32におけるピーク電圧のうち、左から1番目と3番目のピーク電圧は接近時の電圧を示し、左から2番目と4番目のピーク電圧は、離反時の電圧を示している。
 図2B、図2C、図3B、図3Cから分かるように、測定対象物20が帯電している場合、検出部10を接近または離反させることにより、検出された電圧は変動する。しかしながら、測定対象物20が帯電していない場合、エレクトレット樹脂14を有しない検出部10を接近または離反させたとしても、検出された電圧は変化しない(グラフ23、31)。
 一方、エレクトレット樹脂14を有する検出部10を用いた場合、帯電していない測定対象物20においても、検出部10の接近または離反に伴い電圧変化を生じさせることができる(グラフ25、33)。すなわち、本実施形態によれば、エレクトレット樹脂14を用いることにより、測定対象物20を非接触で帯電させることができる。このため、測定対象物20と検出部10との距離を変化させることで、検出部10における電圧変化を検出し、電圧変化に基づき測定対象物20に含まれる水分量を推定することが可能となる。また、本実施形態においては、測定対象物20を帯電させるために電極を測定対象物20に接触させる必要がないため、検出部10と測定対象物20との接触圧に起因する帯電量のばらつきを回避することができ、水分量を正確に判断することが可能となる。さらに、図2A、図3Aに示されたように、検出部10と測定対象物20との間の距離を変化させることができれば、検出部10を測定対象物20に対してどのような方向に移動させても良い。
 図4は、本実施形態に係る皮膚水分量測定装置を示す模式図である。図4において、皮膚水分量測定装置40は、複数の検出電極がアレイ状に配列された検出部10aと、処理装置15と、固定部41と、支持部42と、駆動装置43と、減衰回路44と、バッファアンプ45と、A/D変換器46とを備えている。検出部10aは固定部41に固定されている。駆動装置43は、固定部41を矢印方向Pに沿って移動させるように構成されている。すなわち、駆動装置43の駆動により、検出部10aは矢印方向Pに沿って移動できる。駆動装置43は、支持部42に接続されており、測定時には、支持部42が有する接触部42aを測定対象の皮膚16に接触させる。好ましくは、接触部42aを皮膚16に接触させ、バンドなどにより検出部10aを人体に固定する。また、検出部10aの初期位置における該検出部10aの下面と接触部42aの下面との間の距離をd1とすると、測定時において検出部10aを初期位置に位置させれば、検出部10aと皮膚16との間を一定の距離d1とすることができる。本実施形態では、測定時には、第1の距離として距離d1から第2の距離として距離d2まで検出部10aを移動(接近状態)させ、移動方向を反転させて再度移動させる(離反状態)。本実施形態では、駆動装置43にはロータリーエンコーダまたはリニアエンコーダなどの位置検出部を用いて、検出部10aの初期位置、距離d2や他の距離(例えば、後述する距離d3)への位置決めを行ってもよい。駆動装置43は、ロータリーエンコーダにより得られた検出部10aの位置(検出部10aの位置情報)を随時処理装置15に対して送信する。なお、本位置決めは、検出部10aに測距センサを設けタイムオブフライト法によって行っても良いし、他の方法で行っても良い。
 なお、減衰回路44、バッファアンプ45、A/D変換器46、処理装置15といった検出部10aの後段側にある構成要素の少なくとも1つを駆動装置43と一体化しても良い。また、処理装置15、入力操作部155、表示部156をスマートフォンといったモバイル端末としても良い。この場合は、例えば、A/D変換器46から出力された信号を上記モバイル端末に対して無線送信するような構成を設ければ良い。
 また、本実施形態では、検出部10aを皮膚16に対して直線的(矢印方向P)に沿って移動させているが、本移動をさせず、エレクトレット樹脂14の面内に対して鉛直方向を軸に回転させても良い。
 検出部10aは、グランド電極11と、グランド電極11上に設けられた絶縁体12と、該絶縁体12上に設けられた検出電極部13aと、該検出電極部13a上に設けられたエレクトレット樹脂14とを備える。本実施形態においては、検出電極部13aは、9個の検出電極131~139が2次元アレイ状に設けられている。
 図5は、本実施形態に係る検出電極部13aの詳細を示す図である。検出電極部13aは、検出電極131~139と、マルチプレクサ50とを備えている。なお、マルチプレクサ50を設けず、検出電極131~139の各々の後段にA/D変換器を設けても良い。図5において、検出電極131~139が3×3のマトリクス状に2次元配列されている。検出電極131~139はそれぞれ、マルチプレクサ50に接続されており、検出電極131~139での検出結果は、マルチプレクサ50により順次処理装置15に送信される。なお、本実施形態では、アレイ状に配列される検出電極の数は9個に限らず、2つ以上であればよい。また、アレイ配置の仕方も特に限定は無く、検出電極を一方向(直線、あるいは曲線)に沿って配列する一次元配列であっても良いし、m×n(m、n共に自然数)のマトリクス状の2次元配置であっても良いし、円状、三角形状、十字状等所定のシンボルの形状に倣って配置しても良い。
 図4において、検出電極部13aは、減衰回路44に接続されており、減衰回路44は、バッファアンプ45に接続されている。減衰回路44はカップリングコンデンサを備え、検出電圧をグランド電圧を基準に変化させる。バッファアンプ45は、A/D変換器46に接続されており、A/D変換器46は、処理装置15に接続されている。よって、検出電極131~139の各々で検出された電圧は、減衰回路44、バッファアンプ45、A/D変換器46を介して処理装置15に入力される。処理装置15は、種々の演算、制御、判別などの処理動作を実行するCPU151と、CPU151によって実行される様々な制御プログラム(図6に示すコンピュータプログラム等)などを格納するROM152と、CPU151の処理動作中のデータや入力データなどを一時的に格納するRAM153と、フラッシュメモリやSRAM等の不揮発性メモリ154などを備える。また、処理装置15には、所定の指令あるいはデータなどを入力するキーボードあるいは各種スイッチなどを含む入力操作部155、種々の表示を行う表示部156、および駆動装置43がそれぞれ所定の駆動回路(不図示)を介して接続されている。
 図6は、本実施形態に係る皮膚水分量を推定する処理手順を示すフローチャートである。処理手順は、処理装置15が有するCPU151によって実行される処理である。従って、処理の制御は、CPU151が、ROM152に格納された図6に示す処理を行うプログラムを読み出し、該プログラムを実行することによって行われる。
 本実施形態に係る皮膚水分量の測定に先立って、駆動装置43は、エレクトレット樹脂14が測定対象の皮膚16と対向するように検出部10aを該皮膚16と離間して配置する。このとき、駆動装置43は、皮膚16から距離d1離間した初期位置に、検出部10aを移動させる。図7は、本実施形態に係る、検出部10aの接近時の位置および離反時の位置を示す図である。本実施形態では、検出部10aが皮膚16から第1の距離である距離d1だけ離間した位置から測定が開始される。測定中は、駆動装置43は、検出部10aを、皮膚16から第2の距離である距離d2離間した位置まで接近させ、その後皮膚16から第3の距離である距離d3離間した位置まで離反させる。なお、最離反時における距離は、距離d3に限らず、距離d1であっても良いし、距離d2よりも大きく、距離d1よりも小さい距離であっても良い。
 本実施形態では、駆動装置43は、検出部10aの皮膚に対する接近および離反をN回(Nは、自然数)繰り返すものとする。なお、接近および離反の回数によらず、測定開始から所定の時間経過後に、駆動装置43は接近および離反を終了させても良い。
 駆動装置43は、検出部10aを皮膚16から距離d1だけ離間させ、CPU151は皮膚水分量の測定を開始する。ステップS61にて、CPU151は、駆動装置43を制御して検出部10aの皮膚16への接近を開始させる。本実施形態では、駆動装置43は、所定の速度にて検出部10aを移動させる。ステップS62では、CPU151は、皮膚16に対して接近中の検出部10aの電圧、すなわち、検出電極131~139の各々の電圧を取得する。CPU151は、検出部10aより順次送信されてくる電圧値(検出電圧)を、検出電極毎に入力されてきた順番でRAM153に格納する。よって、RAM153に格納されている各検出電極に対する電圧は、入力順(経過時間に沿って)に保持される。ステップS63では、CPU151は、駆動装置43から入力された検出部10aの位置情報に基づいて、検出部10aと皮膚16との間の距離がd2になったか否か、すなわち、検出部10aが皮膚16に対して最も接近したか否かを判断する。距離d2になったと判断した場合は、CPU151は処理をステップS64に進める。一方、距離d2になっていないと判断した場合は、CPU151は、ステップS62、S63の処理を繰り返し、検出部10aが距離d2に到達するまで検出電極131~139の各々の電圧を取得する。
 ステップS64では、CPU151は、駆動装置43を制御して皮膚16との間の距離がd2である検出部10aの皮膚16からの離反を開始させる。離反時においても、駆動装置43は、所定の速度にて検出部10aを移動させる。ステップS65では、CPU151は、皮膚16に対して離反中の検出部10aの電圧、すなわち、検出電極131~139の各々の電圧を取得する。ステップS62と同様にCPU151は、検出部10aより順次送信される電圧のデータをRAM153に格納する。例えば、RAM153において、電圧のデータは検出電極に対応したアドレスに、タイムスタンプとともに格納される。ステップS66では、CPU151は、駆動装置43から入力された検出部10aの位置情報に基づいて、検出部10aと皮膚16との間の距離がd3になったか否か、すなわち、検出部10aが皮膚16に対して最も離反したか否かを判断する。CPU151は、検出部10aと皮膚16との距離が距離d3になったと判断した場合、処理をステップS66に進める。一方、CPU151は、検出部10aと皮膚16との距離が距離d3になっていないと判断した場合は、ステップS65以後の処理を実行する。すなわち、CPU151は、検出部10aが距離d3に到達するまで検出電極131~139の各々の電圧を取得するまで、ステップS65、S66の処理を繰り返す。
 ステップS67では、CPU151は、検出部10aの皮膚16に対する接近および離反による測定回数をRAM153に記録する。すなわち、CPU151は、初回の接近および離反による測定が終了すると、測定回数として1を記録し、2回目以降の測定回数に対して1を増加させる。ステップS68では、CPU151は、RAM153に記録された測定回数を参照し、現在の測定回数が予め設定された回数Nになったか否かを判断する。CPU151は、測定回数が回数Nになったと判断した場合、ステップS69の処理を実行する。一方、CPU151が、測定回数が回数Nになっていないと判断した場合、CPU151は、測定回数がNになるまでステップS61~S68を繰り返す。
 ステップS69では、CPU151は、RAM153に格納された検出電極131~139の各々に対する各電圧に基づいて、検出電極131~139毎の経時的な電圧変化(電圧波形)を取得する。上述したように、ステップS62、S65にて取得された、検出電極131~139の各々の電圧のデータは、検出電極131~139に対応したメモリアドレスにおいて、検出時刻を表すタイムスタンプとともに格納されている。したがって、CPU151は、メモリアドレスにおけるデータをタイムスタンプとともに読み出すことにより、電圧の経時的な変化を取得することができる。検出電極131~139から処理装置15への電圧の入力間隔が一定時間tである場合、図2C、図3Cに示すような検出電極の経時的な電圧変化を得ることができる。本ステップでは、CPU151は、このようにして、各検出電極131~139について、経時的な電圧変化を取得する。
 本実施形態では、検出電極131~139による検出電圧に基づいて、図2C、図3Cに示すような経時的な電圧変化を取得することができる。なお、電圧変化の取得方法は上述の例に限定されない。例えば、図2Cにおいて、左側のピーク値に対応する電圧と基準となる電圧(図2Cでは0V)との差電圧、および右側のピーク値に対応する電圧と基準となる電圧との差電圧をそれぞれに取得しても良い。皮膚16から距離d1、すなわち基準となる位置における検出電極131の第1の電圧とし、同様に距離d2に対応する第2の電圧、距離d3に対応する第3の電圧を検出し、第1の電圧と第2の電圧との差電圧、および第1の電圧と第3の電圧との差電圧を電圧変化として取得しても良い。
 ステップS70では、CPU151は、ステップS69にて取得された検出電極131~139毎に取得された電圧変化に基づいて、皮膚16の水分量を判別する。このような判別は、例えば特許文献1に開示された湿潤度の判別と同様に行っても良い。ここでは、検出部10aの皮膚16への接近時の電圧変化を用いて皮膚16の水分量を測定する例について説明する。図8は、検出部10aの皮膚16への接近時における検出電極の経時的な電圧変化を示す模式図であって、例えば図2Cの左から1つ目のピーク電圧を表し得る。本ステップでは、図8における検出電圧の最大電圧値Vmax、および最大電圧値Vmaxの1/10の電圧から最大電圧値Vmaxに至るまでの電圧立ち上がり時間Tupを用いて、皮膚16の水分量を判別する。
 本実施形態では、水分量の判別のために、サンプルとしての皮膚における単位面積あたりの各水分量(例えば、1cc、2cc、3cc・・・)を信頼できる別の方法で本測定と同一条件の下で予め測定しておく。これと同時に、皮膚水分量測定装置40を用いて検出電極131~139の経時的な電圧変化も測定しておく。これにより、各水分量に対する最大電圧値Vmaxおよび電圧立ち上がり時間Tupが求められる。なお、測定では、各皮膚の個人差は無いものとする。本実施形態では、このようにして予め求めた、各水分量に紐づいた最大電圧値Vmaxおよび電圧立ち上がり時間Tup(基準電圧立ち上がり時間)を水分量基準データとして不揮発性メモリ154に格納されている。
 より具体的には、本ステップにおいてCPU151は、ステップS69にて取得された検出電極131~139の電圧変化から検出電極131~139の各々に対する最大電圧値Vmaxおよび電圧立ち上がり時間Tupを取得する。さらに、CPU151は、取得した最大電圧値Vmaxおよび電圧立ち上がり時間Tupと不揮発性メモリ154に格納されている水分量基準データとに基づいて、各検出電極131~139が対向している皮膚16の各々の領域の水分量を判別する。CPU151は、上述の処理を、検出電極132~139の各々について行う。
 ステップS71では、CPU151は、ステップS70にて取得された検出電極131~139の各々に対する水分量の判別結果、すなわち皮膚16における各検出電極131~139と対向する領域の各々に対する水分量により、皮膚16の測定領域における水分量の二次元分布を取得する。CPU151は、取得された二次元分布を表示部156に表示させる。なお、このような二次元分布としては、検出電極131:x1cc、検出電極132:x2cc、検出電極133:x3cc・・・検出電極139:x9ccというように、各検出電極に対する水分量を表状にまとめても良いし、図9に示すように、検出電極131~139の各々の配列状況に対応させたマトリクス表記であっても良い。図9において、領域91~99はそれぞれ、皮膚16における検出電極131~139の各々が対向した領域に対応する。この例では、各領域91~99において、それぞれ判別された対応する検出電極による水分量を表示しても良く、水分量と色とを対応付けて表示しても良い。例えば、少ない水分量を薄い青とし、水分量が多くなるに従って濃い青とし、領域91~99の各々に対応する色を表示(ヒートマップ表示)しても良い。ステップS71が終了すると、本測定を終了する。
 なお、本実施形態では、ステップS70における水分量の判別において、最大電圧値Vmaxおよび電圧立ち上がり時間Tupを用いているが、水分量の判別に用いる要素としてはこれに限らない。本実施形態においては、検出部10aを用いて皮膚の水分量を測定する場合、検出部10aと皮膚との間の距離の変化に応じた検出部10aの検出電圧の経時的な変化に基づいて水分量を判別するものであり、この経時的な電圧変化を示すグラフにおいて、生じるピークの形状は皮膚の水分量に相関している。よって、経時的な電圧変化におけるピークの形状がどの水分量に対応するものかを判別することが重要であり、ピークを特定するためのパラメータとして本実施形態では最大電圧値Vmaxおよび電圧立ち上がり時間Tupを用いている。本実施形態においては、パラメータとしては最大電圧値Vmaxおよび電圧立ち上がり時間Tupに限らず、ピーク電圧の波形を特定できるものであればいずれであっても良く、例えば最大電圧値Vmaxおよびピーク電圧の半値幅などのパラメータであっても良い。あるいは、検出部10aの接近、離反時の電圧差Vp-p(peak to peak)を用いて水分量を判別しても良い。
 このように本実施形態によれば、皮膚16の水分量を測定する際に、エレクトレット樹脂14を配置した検出部10aを用いているので、非接触で皮膚を帯電させることができ、非接触で皮膚の水分量を推定することができる。よって、従来で生じていた検出部の皮膚への接触による測定値の変動を無くすことができ、皮膚の水分量の推定の精度を上げることができる。
 また、本実施形態では、上述のように非接触にて皮膚の水分量を測定できるので、測定前後において測定対象の皮膚16の状況を変えずに測定することができ、皮膚の水分量測定における精度をより高めることができる。従来のように、検出部を皮膚に対して接触させて測定する場合、該接触およびその接触時の検出部による皮膚への押圧によって測定前の水分量の分布と測定中(押圧中)の水分量の分布が変わる可能性がある。他の要因でも、接触に起因した水分量の変化が生じてしまうと、測定された水分量の値は真の値からずれてしまうことになる。これに対して、本実施形態では、非接触による水分量の測定が可能であるので、接触に起因した水分量の分布変化を防ぐことができる。
 さらに、本実施形態では、アレイ配置された検出電極131~139を用いているので、皮膚16における水分量の分布を得ることができる。特に本実施形態では、皮膚16の測定領域において水分のある無しの判別に限らず、各領域における具体的な水分量まで判別することができる。すなわち、皮膚16の測定領域における水分量の定量的な規模を取得することができる。
(第2の実施形態)
 本実施形態は、皮膚に対して非接触にて静電気の変化を検知して皮膚における化粧料の保湿効果を評価するものである。すなわち、本実施形態においても第1の実施形態と同様に、エレクトレット樹脂を備える検出部を接近または離反させる。そして、化粧料が塗布された皮膚における電圧変化と化粧料が塗布されていない皮膚における検出部の電圧変化とを比較し、化粧料の保湿効果を評価する。
 図10は、本実施形態に係る、皮膚における化粧料の保湿効果の評価方法を示すフローチャートである。なお、本実施形態では、後述するステップS102、S104における電圧変化の取得は、第1の実施形態にて説明した皮膚水分量測定装置40と同様の構成である測定装置100を用いて行う。すなわち、測定装置100は、検出部10aと、処理装置15と、固定部41と、支持部42と、駆動装置43と、減衰回路44と、バッファアンプ45と、A/D変換器46、入力操作部155、表示部156とを備えている。本実施形態では、処理装置15は、時刻を測定する経時手段としてのタイマをさらに備えている。また、処理装置15のROM152には、図11に示すコンピュータプログラム等が格納されている。
 ステップS101では、エレクトレット樹脂14が測定対象の皮膚16と対向し、かつ初期位置となるように検出部10aを該皮膚16と離間して配置し、この状態で接触部42aを皮膚16に対して好ましくはバンドで固定する。あるいは、接触部42aを皮膚16に対して粘着剤等により取り付けても良い。このようにして、測定対象である皮膚16に対して検出部10aを設置する。
 ステップS102は、化粧料が塗布されていない皮膚16における検出部10aの経時的な電圧変化を取得する処理である。図11は、本実施形態に係る、皮膚に対して検出部10aを接近、離反した際の該検出部10aの経時的な電圧変化を取得する処理手順を示すフローチャートである。該処理手順は、処理装置15が有するCPU151によって実行される処理である。従って、処理の制御は、CPU151が、ROM152に格納された図11に示す処理を行うプログラムを読み出し、プログラムを実行することによって行われる。なお、本ステップにおける測定は、皮膚16への検出部10aの接近および離反を1サイクルとし、1サイクルを2秒間隔で、計10分間(ステップS102の測定時間)行う。
 ステップS102の開始と共に、処理装置15のタイマによる経時が開始され、CPU151は、ステップS61~S66と同様にしてステップS111~S116を行う。このようにして、CPU151は、検出電極131~139の各々について、検出部10aの皮膚16への接近および離反の1サイクル分の検出電圧を取得する。ステップS117では、CPU151は、処理装置15が備えるタイマを参照し、ステップS102の開始からの経過時間を取得する。ステップS118では、CPU151は、ステップS117にて取得された経過時間がステップS102の測定時間である10分を経過しているか否かを判断する。なお、本実施形態では、上述のように、10分間の測定に対して、1サイクル2秒の接近および離反を繰り返すので、10分経過後には、300サイクル分の電圧波形(図2Cに示すような電圧変化)が得られることになり、それらは、取得された順番が分かるようにしてRAM153に格納される。
 10分経過したと判断した場合は、CPU151は処理をステップS119に進める。一方、10分経過していないと判断した場合は、CPU151は、ステップS111に進み、経過時間が10分を経過するまでステップS111~S118を繰り返す。
 ステップS119では、CPU151は、検出電極131について、RAM153に格納された300サイクル分の電圧波形を取得し、各サイクルにおいて、接近時におけるピーク電圧(例えば、図2Cの左側のピーク電圧)と離反時におけるピーク電圧(例えば、図2Cの右側のピーク電圧)との電圧差Vp-p(peak to peak)を算出する。さらに、CPU151は、電圧差Vp-pを測定時刻の早い順に座標上にプロットする。すなわち、横軸を時間、縦軸を電圧差Vp-pとしたグラフが作成される。次いで、CPU151は、グラフに基づいて、化粧料が塗布されていない皮膚16における経時的な電圧変化を取得する。CPU151は、検出電極132~139の各々についても同様にして化粧料が塗布されていない皮膚16における経時的な電圧変化を電圧差Vp-pとして求める。CPU151は、このようにして求めた各検出電極131~139についての電圧変化をRAM153に格納する。
 図10に戻ると、ステップS103では、検出部10aと対向している皮膚16に対して測定対象の化粧料を塗布する。より具体的には、フィルタペーパを化粧料に浸漬し、化粧料が染み込んだフィルタペーパを検出部10aと皮膚16との間の空間から挿入して検出部10aと対向する皮膚16の領域に接触させ、一定時間経過後にフィルタペーパを取り除く。なお、本実施形態では、化粧料を肌に塗布するための手段としてフィルタペーパを用いているが、これに限らず、例えば、布や筆、または人の指といった化粧料を保持可能であり、保持された化粧料を対象物に塗布可能なものであればいずれの手段を用いても良い。また、化粧料の皮膚16への供給についても、塗布に限らず、化粧料の滴下または噴霧を用いても良い。
 ステップS104は、ステップS102と同様の処理であって、ステップS102での測定と同一の条件にて化粧料が塗布された皮膚16における電圧変化を取得する処理である。すなわち、図11に示すプログラムをCPU151が実行することにより、本ステップの各々の処理が行われる。このように具体的な処理はステップS102と同じであるので、その説明を省略するが、本ステップでは、CPU151は、検出電極131~139の各々について、化粧料が塗布された皮膚16における経時的な電圧差Vp-pを取得し、各電圧変化に取得順を表すラベルを付与し、RAM153に格納する。
 ステップS105では、ステップS102およびステップS104にて取得された、化粧料が塗布されていない皮膚16に対する電圧変化と、化粧料が塗布された皮膚16に対する電圧変化とを比較することにより、皮膚16における塗布された化粧料の保湿効果を評価する。本実施形態では、CPU151は、RAM153に格納された検出電極131について、化粧料が塗布されていない皮膚16に対する電圧変化と、化粧料が塗布された皮膚16に対する電圧変化とを読み出し、それらを重畳させたグラフを取得する。次いで、CPU151は、取得された重畳グラフを表示部156に表示する。CPU151は、この処理を検出電極132~139の各々についても行い、検出電極132~139の各々に対する重畳グラフを取得し、それらを適宜表示部156に表示する。
 図12は、本実施形態に係る、化粧料が塗布されていない皮膚16に対する電圧変化と、化粧料が塗布された皮膚16に対する電圧変化とを重畳させた重畳グラフの模式図である。なお、図12において、横軸を時間(秒)とし、縦軸を電圧差Vp-pとしている。各電圧差Vp-pは、2秒間隔の1サイクルにおける2つのピーク間の電圧差であるので、1サイクルに相当する2秒毎に算出される。よって、300サイクルを順番の小さい順に配列してプロットすることは、2秒毎のプロットと同義となる。よって、図12ではグラフ121、122共に連続的な線で描いているが、実際は、不連続な線となる。
 図12において、グラフ121は、化粧料が塗布されていない皮膚16に対する電圧変化を示すグラフであり、グラフ122は、化粧料が塗布された皮膚16に対する電圧変化を示すグラフである。本実施形態では、電圧Vp-pは、検出部10aの皮膚16への接近または離反による電圧の変化に相関している。よって、化粧料が塗布されていない場合は、接近または離反による静電気の変化はほぼ起こらないと考えられるので、グラフ121では電圧Vp-pはほぼ一定となる。一方、化粧料が塗布されている場合(グラフ122)は、皮膚に塗布された化粧料により接近または離反による電圧は変化すると考えられる。よって、測定開始直後は化粧料が塗布されていない場合(グラフ121)に対して電圧Vp-pが大きく変化する。その後は塗布された皮膚16からは化粧料塗布により皮膚16に染み込んだ水分が時間の経過と共に揮発する。このため、電圧Vp-pは時間の経過と共に化粧料が塗布されていない状態に近づくよう変化する。すなわち、電圧Vp-pは時間が経過するとグラフ121に近づいていく。
 図12の例では、370秒にて、グラフ122がグラフ121とほぼ一致するので、例えば、化粧料の保湿効果は370秒まで継続すると評価することができる。本実施形態では、検出電極131~139の各々に対する重畳グラフが表示部156に表示される。このため、検出電極131~139の各々について、観測者は表示部156の表示に基づき保湿効果を判断することができる。
 なお、本実施形態では、重畳グラフを表示部156に表示して評価を行っているが、重畳グラフを印刷しても良い。あるいは、重畳グラフ等の電圧変化の結果を、ネットワーク、フラッシュメモリなどの可搬型媒体を介して、他の情報処理装置に移し、情報処理装置にて評価を行っても良い。
 ステップS105における評価が終了すると、本評価方法は終了する。
 なお、ステップS105の評価を処理装置15にて行っても良い。この場合は、測定装置100は保湿効果評価装置として機能する。すなわち、CPU151は、ステップS104が終了した後に、RAM153に格納された検出電極131~139の電圧変化を読み出し、化粧料が塗布されていない皮膚16に対する電圧変化と、化粧料が塗布された皮膚16に対する電圧変化とを比較する。これにより、CPU151は皮膚16の化粧料の保湿効果を評価することができる。
 保湿効果の評価の具体的な方法の一例を説明する。CPU151は、RAM153に格納された電圧変化に基づいて、検出電極131~139の各々について、上述と同様にして図12に示すような重畳グラフを取得する。CPU151は、化粧料が塗布された皮膚16における電圧変化であるグラフ122と、化粧料が塗布されていない皮膚16における電圧変化であるグラフ121とを比較して、両グラフがほぼ一致する時間を取得する。ここで、図12において、一致時間は370秒である。CPU151は、一致時間まで保湿効果は続いていると判断(評価)することができる。グラフ121とグラフ122との一致する部分は、例えば図12に示される重畳グラフにおいて、グラフ121の電圧Vp-pとグラフ122の電圧Vp-pとの差が所定値以下となる時間の値として抽出され得る。すなわち、CPU151は、重畳グラフにおいて、時間の小さい方から順に各時間において、グラフ121の電圧Vp-pとグラフ122の電圧Vp-pとの電圧差を算出し、電圧差が所定値以下となる時間を抽出し、電圧差が最初に所定値以下となる時間を一致時間とする。
 CPU151は、上述のようにして検出電極131~139の各々について、一致時間を取得することにより、皮膚16における保湿効果の分布を判別する。
 なお、本実施形態では、保湿効果の評価に用いる電圧変化として、検出部10aの皮膚16に対する接近または離反の1サイクルの電圧波形における電圧Vp-pについての経時的な変化を用いているが、1サイクル中の電圧波形の最大値または最小値のいずれかのついての経時的な電圧変化を用いても良い。この場合、CPU151は、300サイクルの電圧波形の各々について、最大電圧または最小電圧を抽出し、抽出した最大電圧または最小電圧を縦軸に、各サイクル(時間)を横軸にグラフを作成する。さらに、CPU151は、化粧料が塗布されていない皮膚16に対する電圧変化、および化粧料が塗布された皮膚16に対する電圧変化を取得し、両者を比較することにより化粧料の保湿効果を評価することができる。
 このように本実施形態によれば、化粧料の保湿効果を評価する際に、エレクトレット樹脂14を配置した検出部10aを用いているので、非接触で皮膚を帯電させ、化粧料(水分量)に応じた電圧変化を検出することができる。また、よって、検出部の皮膚への接触による測定値のばらつきを無くすことができ、保湿効果の評価精度を高めることができる。
 また、本実施形態では、非接触にて化粧料の保湿効果を測定できるので、測定前後において測定対象の皮膚の状況を変えずに測定することができ、保湿効果の評価における精度をより高めることができる。すなわち、第1の実施形態にて説明したように、接触に起因した水分量の分布変化を防ぐことができる。
 さらに、本実施形態では、アレイ配置された検出電極131~139を用いているので、皮膚16における化粧料の保湿効果の分布を得ることができる。
(実施例)
 上述した測定装置100を用いて、被験者Aに対して蒸留水を塗布した場合(実験1)、および被験者Aに対してグリセロール溶液(濃度10%)を塗布した場合(実験2)の各々について、保湿効果の評価を行った。
 実験1、実験2共に、湿度43%の環境下で行った。また、実験1、実験2について、図10におけるステップS102、S104の各々において、検出部10aの皮膚に対する接近および離反の測定を2秒間隔で10分間行った。さらに、実験1、実験2について、ステップS103において、30mm×30mmのフィルタペーパを用いて蒸留水およびグリセロール溶液の塗布を行い、該塗布時においては、蒸留水やグリセロール溶液に浸漬したフィルタペーパを被験者Aの皮膚に対して貼り付け、10分後に取り除いた。このような実験条件にて、図10に示す方法にて、重畳グラフを取得した。
 図13Aは、本実施例に係る蒸留水を塗布した場合の保湿効果の評価に関する経時的な電圧変化を示す図である。図13Bは、グリセロール溶液を塗布した場合の保湿効果の評価に関する経時的な電圧変化を示す図である。図13Aにおいて、グラフ1300は、被験者Aの皮膚に蒸留水を塗布していない場合の電圧変化を示すグラフであり、グラフ1301は、被験者Aの皮膚に蒸留水を塗布した場合における1回目の測定についての電圧変化を示すグラフであり、グラフ1302は、被験者Aの皮膚に蒸留水を塗布した場合における2回目の測定についての電圧変化を示すグラフである。また、図13Bにおいて、グラフ1303は、被験者Aの皮膚にグリセロール溶液を塗布していない場合の電圧変化を示すグラフであり、グラフ1304は、被験者Aの皮膚にグリセロール溶液を塗布した場合における1回目の測定についての電圧変化を示すグラフであり、グラフ1305は、被験者Aの皮膚にグリセロール溶液を塗布した場合における2回目の測定についての電圧変化を示すグラフである。
 図13A、図13Bから分かるように、皮膚に蒸留水やグリセロール溶液を塗布していない場合、時間が経過しても電圧Vp-pはほぼ一定となる(グラフ1300、1303)。一方、皮膚に蒸留水を塗布した場合(グラフ1301、1302)、および皮膚にグリセロールを塗布した場合(グラフ1304、1305)において、測定開始と共に電圧Vp-pは大きく下がり、その後、時間の経過と共に増加していき、やがてグラフ1300、1303に漸近していく。皮膚に蒸留水またはグリセロール溶液を塗布した場合、時間の経過と共に蒸留水やグリセロール溶液が揮発等により減少し、肌は蒸留水またはグリセロール溶液が塗布されていない状態に近づく。蒸留水またはグリセロールに代えて、化粧料を肌に塗布した場合においても、同様の方法により化粧料の保湿効果を評価することが可能となる。
 なお、本実施形態では、検出部10aを用いて、化粧料が塗布されていない皮膚における電圧変化と、化粧料が塗布された皮膚における電圧変化とを取得し、これら電圧変化を比較することにより、保湿効果を評価することができる。よって、評価の基準や指標は、本実施形態にて説明したものに限らず、他の基準や指標を用いても良い。
10、10a 検出部
11 グランド電極
12 絶縁体
13、131~139 検出電極
14 エレクトレット樹脂
15 処理装置
40 皮膚水分量測定装置
100 測定装置

Claims (10)

  1.  エレクトレット樹脂および導電体を有する複数の電極部がアレイ状に配列された検出部を、皮膚に対して接触させることなく接近または離反させながら前記複数の電極部の電圧変化を検出する工程と、
     前記電圧変化に基づき前記皮膚の水分量を判別する工程と
     を有する皮膚水分量測定方法。
  2.  前記判別する工程は、前記複数の電極部のそれぞれの前記電圧変化に基づき前記水分量の分布を判別する請求項1に記載の皮膚水分量測定方法。
  3.  前記検出する工程は、前記皮膚から第1の距離における前記検出部の第1の電圧、前記第1の距離よりも短い第2の距離における前記検出部の第2の電圧、前記第1の距離よりも長い第3の距離における前記検出部の第3の電圧をそれぞれ検出し、前記第1の電圧と前記第2の電圧の差電圧、前記第1の電圧と前記第3の電圧の差電圧のそれぞれに基づき前記電圧変化を得る請求項1または2に記載の皮膚水分量測定方法。
  4.  皮膚に対して化粧料を塗布する工程と、
     エレクトレット樹脂および導電体を有する複数の電極部がアレイ状に配列された検出部を、前記皮膚に対して接触させることなく接近または離反させながら前記複数の電極部の電圧変化を検出する工程と、
     前記化粧料が塗布された前記皮膚における前記電圧変化と前記化粧料が塗布されていない前記皮膚における前記電圧変化とを比較することにより、前記化粧料の保湿効果を評価する工程と
     を有する保湿効果評価方法。
  5.  前記評価する工程は、前記複数の電極部のそれぞれの前記電圧変化に基づき前記皮膚における保湿効果の分布を判別する請求項4に記載の保湿効果評価方法。
  6.  前記検出する工程は、前記皮膚から第1の距離における前記検出部の第1の電圧、前記第1の距離よりも短い第2の距離における前記検出部の第2の電圧、前記第1の距離よりも長い第3の距離における前記検出部の第3の電圧をそれぞれ検出し、前記第1の電圧と前記第2の電圧の差電圧、前記第1の電圧と前記第3の電圧の差電圧のそれぞれに基づき前記電圧変化を得る請求項4または5に記載の保湿効果評価方法。
  7.  前記塗布する工程は、
     前記化粧料を保持可能な媒体を前記化粧料に浸漬する工程と、
     前記浸漬された媒体を前記皮膚に接触させて一定時間後に取り除くことにより、前記化粧料を前記皮膚に塗布する工程と
     を有する請求項4乃至6のいずれか一項に記載の保湿効果評価方法。
  8.  エレクトレット樹脂および導電体を有する複数の電極部がアレイ状に配列された検出部と、
     前記検出部を皮膚に対して接触させることなく接近または離反させながら前記複数の電極部の電圧変化を検出し、前記電圧変化に基づき前記皮膚の水分量を判別する判別部と
     を備える皮膚水分量測定装置。
  9.  エレクトレット樹脂および導電体を有する複数の電極部がアレイ状に配列された検出部と、
     前記検出部を皮膚に対して接触させることなく接近または離反させながら前記複数の電極部の電圧変化を検出可能であり、化粧料が塗布された前記皮膚における前記電圧変化と前記化粧料が塗布されていない前記皮膚における前記電圧変化とを比較することにより、前記化粧料の保湿効果を評価する判別部と
     を備える保湿効果評価装置。
  10.  エレクトレット樹脂および導電体を有する複数の電極部がアレイ状に配列された検出部と、
     前記検出部を皮膚に対して接触させることなく接近および離反を複数回繰り返す手段と、
     前記接近および離反が開始されてから所定時間経過後の前記複数の電極部の各々の電圧を検出する手段と、
     前記電圧に基づいて、前記複数の電極の各々に対する前記所定時間における電圧変化を取得する手段と
     を備える測定装置。
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