JPH057555A

JPH057555A - 皮膚表面解析方法

Info

Publication number: JPH057555A
Application number: JP3164876A
Authority: JP
Inventors: Koji Minami; 浩治南; Hajime Hotta; 肇堀田
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1991-07-05
Filing date: 1991-07-05
Publication date: 1993-01-19

Abstract

(57)【要約】【目的】皮膚における「肌の光沢」、「肌のつや」等
の状態を適確に解析することができる皮膚表面解析方法
の提供。【構成】本発明の本実施例による皮膚表面解析方法
は、皮膚表面の被解析面に照射された照射光線の光路と
その反射光線を受光する受光光路との成す角度ｘを一定
に保持したまま、受光光路の受光角度ｒを変化させて、
受光角度の各変化位置における被解析面に対する光の反
射率を測定し、予め測定された基準となる皮膚表面の光
の反射率と比較して皮膚表面の状態を解析する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、皮膚の状態、特に人体
の皮膚表面における「肌の光沢」や「肌のつや」等の状
態を解析する皮膚表面解析方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、物体表面の凹凸、平坦度、光
沢、つや等の表面状態を解析する方法として、物体表面
における光反射率を測定する方法が知られている。例え
ば、特開昭５２ー６２０８２号公報には、鏡面の表面に
光を照射し、該照射光の反射光を検光器が検出して、反
射強度を測定することによって、鏡の平坦度等の表面状
態を解析する方法が開示されている。

【０００３】また、特開平２ー５７９４９号公報には、
照射器を固定し、受光器の受光角を種々変化させて皮膚
表面を測定する技術が開示されており、即ち、入射角を
一定とし、受光角を、２０°、４５°、６０°等種々変
化させ、それぞれの角度における反射面からの反射光の
強度を測定し、これによって鏡面光沢度等を解析するも
のである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし乍ら、上述した
前者の従来技術にあっては、入射角と受光角とは、それ
ぞれ固定されており、常に一定の角度を形成して測定す
るものであるから、対象となる被解析面が鏡等における
単なる平坦度を測定する場合には、このように、一定の
反射光のみを受光するもので充分であるが、人体の肌等
の複雑な方向の凹凸を有する被解析面の光沢等の状態を
解析することができない。

【０００５】一方、後者の従来技術にあっては、受光角
を変化させるものであるから、皮膚等の複雑な凹凸を有
する表面状態の解析をすることができるが、照射光路と
受光光路とのなす角度を変化させたのでは、被解析面に
おける微小素面分布を測定することができない。ここ
で、微小素面は、皮膚の凹凸面の壁面を形成する種々の
方向を向いた面であって、微小素面分布は、一定の方向
を向いた微小素面の分布状態をいう。

【０００６】即ち、肌等のような複雑な凹凸を有する被
解析面において光沢等を測定する場合、単に平坦度や反
射の度合では足りず凹凸面を形成する微小素面分布を測
定することが必要である。しかし、従来の技術では、か
かる微小素面分布を測定することができず、複雑な凹凸
を有する皮膚表面の「肌の光沢」や「肌のつや」を適確
に測定することができないという問題点があった。

【０００７】従って、本発明の目的は、皮膚における
「肌の光沢」、「肌のつや」等の状態を適確に解析する
ことができる皮膚表面解析方法を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、皮膚表面の被
解析面に光を照射する照射光路とその反射光線を受光す
る受光光路との成す角度を一定に保持したまま、該受光
光路の受光角を変化させて、受光角の各変化位置におけ
る被解析面に対する光の反射率を測定し、予め測定され
た基準となる皮膚表面の光の反射率と比較して皮膚表面
の状態を解析することを特徴とする皮膚表面解析方法を
提供することにより、上記目的を達成したものである。

【０００９】

【作用】本発明の皮膚表面解析方法によれば、先ず、所
定の入射角で被解析面に光を照射し、該被解析面で反射
した反射光を受光器により受光して受光光路の受光角に
おける反射率を測定し、次に、入射角と受光角とのなす
角度（以下「解析角」という）を一定に保持したまま、
上記被解析面における受光角を種々変化させて該被解析
面における反射率をそれぞれ測定することにより、被解
析面の微小素面分布状態を解析し、かかる複数の測定点
に基づく反射率を、予め基準となる皮膚表面を測定した
基準となる光の反射率と比較して皮膚表面の「肌の光
沢」、「肌のつや」等の状態を解析できる。

【００１０】

【実施例】以下に、添付図面を参照して本考案の好まし
い実施態様を説明する。最初に、本発明の実施態様に用
いられる表面反射率測定装置１について説明する。表面
反射率測定装置１は、図１〜図４に示すように、光を発
する光源部２と、被測定部としての人体の肌に当接して
反射光を取り出す装置本体３と、該当接装置３にて取り
出した反射光を検出して、その反射率を測定する光検出
部４とを備えている。

【００１１】光源部２は、光源と、無収差レンズ及びピ
ンホール等を備え、光を所定の状態とした後供給するよ
うになっている。装置本体３は、手の平程度のコンパク
トなサイズに形成されており、片手で持って肌の表面上
を移動できる寸法である。この装置本体３は、第２図に
示すように、光源部２から導入された光を肌の被測定部
に向けて照射する照射器５と、照射器５から照射された
光のうち肌により反射された光を受け取る受光器６とを
備え、これらの照射器５と受光器６とは、半円形形状の
保持板７の周縁部に夫々スライド自在に連結されてい
る。

【００１２】即ち、照射器５は第１連結具８に固定され
ており、第１連結具８は保持板７の周縁部に形成された
レール７ａに握持されており、該レール７ａ上の所定位
置でねじ９ａにより固定されるようになっている。同様
に受光器６も第２連結具１０に固定されており、ねじ９
ｂ（第４図参照）によりレール７ａに固定される構成と
なっている。尚、照射器５及び受光器６には、図示して
いないが、焦点合わせ用のレンズが配置されている。

【００１３】更に、第１連結具８と第２連結具１０とに
は、案内板１２が設けられており、互いの位置関係を保
持できるようになっている。この案内板１２には、縦長
の案内孔１３が形成されており、第１連結具８と第２連
結具１０との夫々に螺合されたねじ１４ａ及び１４ｂが
該案内孔１３に沿ってスライドし得るようになしてあ
り、各ねじ１４ａ、１４ｂを締め付けて第１連結具８と
第２連結具１０との夫々が案内板１２に固定される。

【００１４】尚、保持板７の表面には、図示していない
が、照射器５に対する受光器６の角度を測定するための
角度表示がされている。また、保持板７には、被測定箇
所を定めるとともに、該箇所を区画するコの字形状の枠
１５が設けられている。光検出部４は、光源部２からの
入射光線に対する反射光線の光度を検出し、肌の反射率
を演算するものであるが、該光検出部４には演算した反
射率を表示する表示部を備えている。更に、かかる反射
率に対して、予め「肌の光沢」やいわゆる「肌のつや」
と反射率の相関関係を入力しておいたデータに基づいて
演算し、かかる「肌荒れ状態」を指標する表示部も設け
られている。

【００１５】光源部２と照射器５とは、光導入用光ファ
イバー１７により接続されており、光源部２の光は可撓
性材料である導入用光ファイバー１７を介して光源部２
の光を照射器５へ導入している。同様に、受光器６と光
検出部４とも光導出用光ファイバー１８により接続され
ており、受光器６により受光された反射光は可撓性材料
である導出用光ファイバー１８を介して光検出部４へ導
入されている。

【００１６】このように、装置本体３に保持された照射
器４と受光器６とが導入用及び導出用光ファイバー１
７、１８にて光源部２と光検出部４とに接続されている
から、装置本体３を自由に移動させることができる。即
ち、従来のように、被検体を所定の試料台又は所定の位
置に固定する必要がなく、また、試料の種類、大きさ、
形状等に関わらず、いずれの試料であっても容易にその
表面の反射率を測定することができるのである。

【００１７】次に、上述の表面反射率測定装置１を用い
た本発明の実施態様について説明する。本実施例による
皮膚表面解析方法は、図５に示すように、皮膚表面の被
解析面に光を照射する照射光路と、その反射光線を受光
する受光光路との成す角度（解析角）ｘを一定に保持し
たまま、受光角ｒを変化させて、各変化位置における被
解析面に対する光の反射率を測定し、予め測定された基
準となる皮膚表面の光の反射率と比較して皮膚表面の状
態を解析する。

【００１８】まず、図１に示すように、人体の肌の表面
反射率を測定する際には、装置本体３を測定すべき所定
の部位、例えば、額、頬に当接させ、光源部２及び光検
出部４の入力をＯＮにして、肌の表面反射率を測定す
る。光源部２では、光源から発せられた光をレンズにて
集光した後、導入用光ファイバー１７に導入して照射器
５へ導き、該照射器５から照射する。

【００１９】ここで、図５を参照して測定時における光
路について説明する。照射光は、最も理想的な状態で
は、光照射の皮膚表面に対する入射角ｉに対してこれと
等しい反射角を中心に空間的広がりをもって反射する。
従って、皮膚表面に対する照射光の入射角ｉと等しい反
射角の角度に受光器６を保持すれば、皮膚表面において
吸収される光を除きほとんどがそのまま反射光として受
光されることになる。しかし、皮膚表面は微小素面によ
り凹凸状に形成されているので、微小素面Ａの反射光線
は種々の方向に反射されるから、その面の入射角ｉに対
する受光角ｒを定めれば、所定方向に傾いた微小素面Ａ
の量に応じて受光する光の量が変化する。即ち、一方方
向に傾いた微小素面の分布は、解析角ｘを保持したまま
受光角を変えることにより測定することができるのであ
る。

【００２０】このように解析角ｘを保持したまま受光角
を変える場合において、照射器５の角度は、第１連結具
８をレール７ａに沿ってスライドさせて調節し、受光器
６の角度は第２連結具１０をスライドさせて、夫々独立
してその位置を調整し、照射器（入射光路）５と受光器
（受光光路）６とのなす解析角ｘを所定の値に調節した
ところで、ねじ９ａ、９ｂを締めて固定する。

【００２１】一方、入射光路と受光光路とのなす該解析
角ｘを一定に保持したまま受光角ｒを変える場合には、
ねじ１４ａ、１４ｂにて案内板１２に照射器５と受光器
６とを固定したまま、ねじ９ａ、９ｂを緩めてレール７
ａ上をスライドさせる。このようにして、照射器５と受
光器６とのなす解析角ｘを一定に保持したまま、入射角
ｉ及び受光角ｒを調整し、所定位置に定まったところ
で、ねじ９ａ、９ｂを締めて固定し、その角度における
反射率Ｒを測定する。

【００２２】反射率Ｒは、以下の式にて表わすことがで
きる。Ｒ（ｒ）＝ｆ〔（ｉ＋ｒ）／２〕＊ｇ（θ）ここで、ｆ〔（ｉ＋ｒ）／２〕はフレネルの反射率に基
づく関数であって、受光角ｒによらず一定である。ｇ
（θ）は、θ方向をむく微小素面Ａの数である。

【００２３】即ち、反射率Ｒ（ｒ）は、微小素面Ａの分
布ｇ（θ）そのものとなる。従って、反射率Ｒ（ｒ）を
測定することによって、微小素面Ａの分布の状態が解析
できるのである。反射率の測定は、例えば、解析角ｘを
一定（９０°）とし、受光角ｒを１５°、２０°、２５
°……７５°等５°づつ変化させた各角度における反射
強度を測定し、その結果を横軸に受光角、縦軸に反射強
度をとったグラフにプロットする。

【００２４】一方、予め所定の状態における皮膚の反射
率を測定しておき、これを基準データとして、これと比
較することによって、「肌の光沢」または「肌のつや」
等を測定することができる。基準データとしては、所望
の皮膚状態を解析するものであれば種々のものを基準デ
ータとして用いることができるが、例えば、図６〜図１
１に示す以下のグラフが挙げられる。

【００２５】図６は、頬における「肌の光沢」、「肌の
つや」、「肌の老化度」を解析する基準データであり、
実線は「肌の光沢」等の良い１９歳の値を示すものであ
り、破線は「肌の光沢」等の劣る５２歳の値を示すもの
である。図７は、被解析面たる測定部位の違いにおける
測定結果について、略同年齢のものを比較して示したも
のであり、実線は前腕部の値を示し、破断線は額部の値
を示すものである。

【００２６】図８及び図９は、前腕内側における測定結
果について、素肌のみの場合と、該素肌に所定量のファ
ンデーションを塗布したものを比較して示したものであ
り、図８では、実線が素肌を示し、破線がファンデーシ
ョンの塗布量０．５ｍｇ／ｃｍ²、図９では実線が素肌
を示し、破線がファンデーションの塗布量２．０ｍｇ／
ｃｍ²の値を示している。

【００２７】図１０及び図１１は異なる仕上げファンデ
ーションにおける反射強度を、素肌と比較したものであ
る。図１０では、実線が素肌の値を示し、破線が仕上げ
ファンデーションＡの値を示す。図１１では、実線が素
肌の値を示し、破線が仕上げファンデーションＢの値を
示す。そして、これらの図６〜図１１に示す基準データ
と測定値とを比較して、被解析面における状態を、「肌
の光沢」、「肌のつや」、「肌の老化」等の程度を判断
する。

【００２８】かかる判断は、グラフを比較して解析者が
行ってもよく、または、コンピュータに予め上記したよ
うな基準となる所要のデータを入力しておき、測定値を
これらのデータと比較演算してその度合いを所定の段階
で評価値、例えば「Ａ」、「Ｂ」等により表示すもので
あってもよい。尚、このような解析状態にもとづいて被
験者は「肌の光沢」や「肌のつや」に基づいた適当な肌
の手入れを行い、またはファンデーションの塗布を適当
に行うことができる。

【００２９】本考案は、上述した一実施例に限定され
ず、本考案の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であ
る。例えば、照射光は自然光を用いることにかぎらず、
偏光光を用いるものであってもよい。例えば、照射光を
入射面に垂直な振動面を持つ偏光（Ｓ偏光）とし、受光
器ではＳ偏光光の反射率を測定するものとする。このと
き、図１２に示すように、測定される反射強度は表面で
反射された全ての光（Ｓs ）と内部拡散光（Ｄs ）との
和（Ｒss）となる。そこで、次に、入射光を入射面と平
行な振動面を持つ光（Ｐ偏光）とし、受光側をＳ偏光測
定をすれば、図１３に示すように、表面反射光は観測さ
れず、内部拡散光（Ｄs ）のみが反射強度（Ｒps）とし
て測定されるから、（Ｒss）から（Ｒps）を引いた値が
表面反射強度として確実に測定することができる。従っ
て、かかる偏光光を用いて測定すれば、より適確な皮膚
表面解析をすることができる。更に、同様にして内部
拡散光（Ｄs ）のみを測定することによって、肌の表面
で反射する光をカットして、肌の表面状態、肌荒れやが
さつきに無関係な肌の内部状態の測定が可能となる。

【００３０】

【発明の効果】本発明の皮膚表面解析方法によれば、皮
膚における「肌の光沢」、「肌のつや」等の状態を適確
に解析できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施態様に用いられる表面反射率測定
器の使用状態を示す図。

【図２】本発明の実施態様に用いられる表面反射率測定
器の斜視図。

【図３】表面反射率測定器の側面図。

【図４】表面反射率測定器の断面図。

【図５】本発明の測定原理を説明する図。

【図６】年齢の違いによる皮膚の反射強度を示したグラ
フ図。

【図７】測定部位の違いによる反射強度を示したグラフ
図。

【図８】素肌とファンデーション塗布量との関係におけ
る反射強度を示したグラフ図。

【図９】素肌とファンデーション塗布量との関係におけ
る反射強度を示したグラフ図。

【図１０】素肌とファンデーションの種類との関係にお
ける反射強度を示したグラフ図。

【図１１】素肌とファンデーションの種類との関係にお
ける反射強度を示したグラフ図。

【図１２】Ｓ偏光光入射、Ｓ偏光光受光における受光角
と反射強度との関係を示したグラフ図。

【図１３】Ｐ偏光光入射、Ｓ偏光光受光における受光角
と反射強度との関係を示したグラフ図。

【符号の説明】

ｉ入射角ｒ受光角ｘ解析角

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】皮膚表面の被解析面に光を照射する照射
光路とその反射光線を受光する受光光路との成す角度を
一定に保持したまま、該受光光路の受光角を変化させ
て、受光角の各変化位置における被解析面に対する光の
反射率を測定し、予め測定された基準となる皮膚表面の
光の反射率と比較して皮膚表面の状態を解析することを
特徴とする皮膚表面解析方法。
【請求項２】上記皮膚の被解析面には、ファンデーシ
ョンが塗布されており、ファンデーションの塗布状態を
解析することを特徴とする請求項１記載の皮膚表面解析
方法。