JPH08509624A - 三次元表面構造を測定するための装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 測定表面についてのシリコーン印象用の、当初は液体であるシリコーン材料（３）を受けるための透明な支持プレート（２）を含み、また印象の表面構造を分析するための分析ユニットを含んで成る三次元表面構造、特にヒトの皮膚表面（９）の皮膚の襞を測定するための装置において、本発明により、支持プレート（２）は測定表面（９）からの一定距離において保持された測定帯域（４）を含み、測定帯域（４）内に導入すべきシリコーン材料（３）は均一に着色され、支持プレート（２）は過剰のシリコーン材料（３）を測定帯域（４）から離れるように導くための少なくとも１本の排流チャンネル（１０）を含む。シリコーン印象の分析は、そのシリコーン印象についての吸光の光度測定によって行われる。

Description

【発明の詳細な説明】 三次元表面構造を測定するための装置および方法 この発明は請求項１のプレアンブルによる三次元表面構造を測定するための装 置ならびに請求項９のプレアンブルによる方法に関する。 この種の測定装置の一つの応用領域は皮膚化粧品に関する皮膚表面の検査であ る。この領域においては、出来るだけ精確に皮膚構造を三次元的に測量すること が望ましい。時間的間隔をもって皮膚構造における変化を検出し得るためには、 測定値の非常に高度な分析が皮膚処置の準備の効果をあげるために必須である。 技術に基づく他の応用例は木材表面または金属表面に関する。 皮膚表面のシリコーン印象（impression）を作成すること、そして引続きその 印象を略斜めに照明して投影に相当する三次元構造に関する情報を得ることは既 に知られている。この種の測定は距離および光源の入射角に依存するという短所 を有しており、更にその分析は非常に時間の掛るものである。 シリコーンの印象をレーザーで走査することもできるが、高価である。 別の可能性は印象を剣バイト（diamond point）で走査して皮膚表面の三次元 イメージを生成させることであるが、その三次元イメージの精度は走査のラスタ ー分解能に依存する。この種の測定はまた、非常に時間が掛り、更に走査のラス ター依存のため十分に精確ではない。この種の方法は、たとえばDE 27 19 341 C によって知られている。 要約すれば、知られた測定装置の短所はその測定が近似法によってのみ行われ るものであること、測定された値の再現性が低いこと、そして非常に長い時間を 必要とすることにある。 本発明の目的は三次元表面構造を測定するための装置を提供することであり、 この装置は、三次元的に分析可能であり、かつ広範囲の再現性および目盛り付与 が可能な測定値を、殆ど時間をかけずに提供することである。 本発明によれば、この目的はそれぞれ請求項１および９の特徴によって解決さ れる。 本発明は、支持プレートが測定表面からの一定距離において保持された測定帯 域を含む有利な構成を提供する。測定帯域内に導入すべきシリコーン材料は均一 に着色されており、支持プレートは過剰のシリコーン材料を測定帯域から離れる ように導くための少なくとも１本の排流チャンネルを含む。このようにして、測 定表面は、シリコーン印象を作成する間、測定誤りをもたらす可能性のある変形 を受けないことが保証される。測定表面から離れる排流チャンネルによって、シ リコーン印象を最大可能範囲まで無圧とし得ることがむしろ保証される。測定帯 域は測定表面から一定の距離をもって保持される。それによって、シリコーン印 象の層寸法は、三次元表面構造の深さ全体の検出を許容する厚さに設定され、そ れと同時に層寸法を厚くなり過ぎないようにすることが保証される。厚くなり過 ぎると、光度および吸光に基づく分析を困難にさせる可能性がある。シリコーン 材料は均一に着色されているので、シリコーン塊の吸光はシリコーン印象の層寸 法の直接測定となる。適切な光学的分析装置により、この種のシリコーン印象に ついて迅速に分析が可能であり、そして大きな範囲の再現性および目盛り付与に 適応する三次元測定値を得ることが可能である。 一実施態様において、薄く透明な板と、両面接着シートでスペーサーとして機 能するものとから成る支持プレートであって、少なくとも１個の排流チャンネル がパンチアウトされているものが提供される。２個のパーツから組立てられたこ の種の支持プレートは皮膚表面上へ容易に適用することが出来、そして皮膚表面 上により良好に適応可能である。特に、この種の支持プレートは比較的小寸法に 作成でき、それにより測定表面に対する支持プレートの影響が減少する。 第二実施態様において、階段状目盛り付与手段であって、少なくとも２個の規 定された階段距離を有し、かつ測定表面に向けられたものが測定帯域内に設けら れた手段が提供される。目盛り付与手段の階段部は測定帯域の表面からスタート してシリコーン材料の或る輝度値を対応する深さの値に精確に当てはめることを 都合良く許容するので、測定データに対する目盛り付与は好都合に可能であり、 三次元深さ値は高い精度と再現性をもって測定可能である。 この目盛り付与は、有り得る測定信号の非線状性に対する補償を有利に許容す る。支持プレート上のシリコーン印象が好ましくは平行光線によって照明される と、均一に着色されたシリコーン材料は層の寸法に応じて検出装置、たとえばＣ ＣＤ手段を備えた光学的システムに対して異なった輝度値を生成する。 高い分解能をもって測定可能である輝度の差異が目盛り付与手段の階段の各量 について生じるような均一な強さで、シリコーン材料が着色されることが好まし い。シリコーン材料の吸収密度は約１ｍｍの最大層寸法に適合している。 この方法において、２５６個の輝度値を検出装置によって約１ｍｍの層寸法に 関して識別することが出来るので、深さの評価を非常に高い精度と再現性をもっ て行うことが出来る。 好ましいのは、支持プレートがダイアスコープ（diascope）に挿入可能な取付 材配置されることである。スライド・フレーム形式における支持プレートの使用 はビデオ分析装置による印象の迅速な分析を許容する。 支持プレートの測定帯域に隣接して、排流チャンネルが測定帯域の周りのあら ゆる所から支持プレートの背面にまで導かれていてもよい。この排流チャンネル は過剰のシリコーン材料の移送を許容し、それによって測定表面領域内の圧力の 生成を阻止する。更に、シリコーン印象は支持プレート上に好都合に繋ぎ止めら れる。 以下に、本発明の実施態様を図面に関して詳細に説明する。 第１図は第一実施態様による支持ブレート用のシートを示し、 第２図は第１図のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面を示し、 第３図は測定表面への第一実施態様の適用を示し、 第４図は測定表面上での印象の生成を示し、 第５図は第４図のＶ−Ｖ線に沿う断面を示し、 第６図はフレーム上への第一実施態様による支持プレートの適用を示し、 第７図は第６図のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面を示し、 第８図は測定表面と反対側に面しているフレームにセットされた支持プレート の第二実施態様の当該側の平面図であり、 第９図は測定表面と対面している側の第８図による実施態様を示し、 第１０図は第８図および第９図のＸ−Ｘ線に沿う断面を示す。 第３図は測定表面、例えば皮膚表面９への第一実施態様の適用を示している。 この目的のために、第１図において最も良く理解し得るように、シートサポート １２上に配置された両面接着シート７が先ずタグ１１の助けによってシートサポ ート１２から剥がされ、所望測定点に貼付けられる。 シート７は厚さ約０．４乃至０．７ｍｍ，好ましくは約０．５ｍｍを有する透 明、可撓性のプラスチックシートから成り、その中央には略円形の測定帯域４を 規定する大凡円形のパンチアウトを備えている。別のパンチアウトは測定帯域４ から外部への排流チャンネル１０を生成する。 シートサポート１２上に整列されたシート７はカバリングペーパー１４を含み 、これは第３図に示すように、シート７が測定表面上に適用された後、除去可能 である。 カバリングペーパ１４が除去された後、数滴の液体シリコーン材料３が、シー ト７により限定された測定帯域４上の皮膚表面９に適用される。引続いて、シー ト７と共に第一実施態様の支持プレート２を形成する透明な板５をシート７の上 にセットし、そしてシート７上の接着層によってそれに確りと接着する。 板５は薄い、好ましくは塗被したガラスで構成することができる。板５をセッ トすると、過剰のシリコーン材料は排流チャンネル１０を経由して外部へ導かれ 、それによって無圧となるので、その結果、測定表面の真正なシリコーン印象を 生成することが出来る。ガラスの板５なので、過剰のシリコーン材料３を排流チ ャンネル１０を経由して絞り出すのに板の自重で充分である。シリコーン材料３ が硬化した後、支持プレート２、すなわちシート７を、板５およびシリコーン印 象とともにをタグ１１によって皮膚表面９から剥がし、次いでこれを光学的分析 装置内に載置することが出来る。 皮膚表面に対面する支持プレート２の接着面は支持プレート２をフレーム１上 に接着させるために利用することが出来、フレーム１はダイアスコーブまたはビ デオ分析装置内に挿入可能であり、またそれは適当に標識するようになっている 。この目的のために、第６図において理解し得るように、フレームは、測定帯域 ４に合致しかつシリコーン印象と共に支持プレート２の透照を許容する中央円形 開口部１６を有している。 第８図、９図および１０図は一体的な目盛り付与手段を備え、フレーム１内に ここされる第二実施態様の支持プレート２を示している。最初はまだ液体である シリコーン層は三次元表面構造、特にヒトの皮膚表面の皮膚の襞についてシリコ ーン印象の生成を許容する。 その寸法に関して、フレーム１は市販のミニチュア・スライドホルダーに正確 に対応しているので、支持プレート２上のシリコーン印象をダイアスコープおよ びビデオ分析装置によって分析することが出来る。 支持プレート２は、測定面に対面する側の中央部で測定帯域４を含んで成り、 その一側から目盛り付与手段６が測定面に向って突出する。 目盛り付与手段は正確に規定した階段距離を有する数段の階段部８を含んでい るので、均一に着色したシリコーン材料が目盛り付与手段６の領域内に異なった 層寸法で階段状の態様で存在する。シリコーン印象を透照すると、その印象のあ る複数の輝度値を階段部によって精確な測定深さ値に当てはめることが出来る。 目盛り付与手段６によって、測定帯域内で好ましくはディジタル的に分析される 輝度差異を精確に検度することが出来るので、表面構造の深さ判定、非常に再現 性が高く、かつ精確に行うことが可能となる。 第１図乃至第７図による第一実施態様に関して、別個の目盛り付与手段６を用 いることもまた可能である。それは、それぞれの印象について別の目盛り付与ス ケールの生成を必要としないからである。例えば、各着色シリコーン・チャージ について１個の目盛り付与印象を生成すれば足りる。 ＣＣＤ検出手段によって、２５６個の輝度値を識別することが可能であり、表 面構造の深さ値は通常、最大で約０．５ｍｍの構造差異を含んで構成される。 シリコーン材料の均一着色はシリコーン層の最大層深さの約１ｍｍに適合して いるので、輝度値の分解能は考察の対象である測定深さについて最適となる。 好ましいのは、測定表面の反対側に面している支持プレート２の面が少なくと も測定帯域４領域において塗被されていることである。支持プレート２は着色さ れておらず、ガラスまたはプラスチックから構成される。それは塗被しても良い 。 第二実施態様によれば、半径方向外方に延在している排流チャネル１０は測定 帯域４の外端縁から支持プレート２を経由して斜め方向に延びている。スリット 状の排流チャンネル１０は半径方向外側に拡大している。この排流チャンネル１ ０は印象生成の間過剰のシリコーン材料の排流を許容し、測定表面を変化させる かも知れない測定帯域の領域内での圧力の形成を阻止する。同時にシリコーン材 料を測定帯域４の背面から離れるように導くので、シリコーン材料が測定帯域４ の背面に到達し得ることはない。 更に、シリコーン印象は支持プレート２上に残留したまま分析されるので、排 流チャンネル１０はシリコーン印象を支持プレート２上に確り繋ぎ止めるために 機能するのである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．測定表面についてのシリコーン印象用の、当初は液体であるシリコーン材 料（３）を受けるための透明な支持プレート（２）および印象の表面構造を分析 するための分析ユニットを含む三次元表面構造、特にヒトの皮膚表面（９）の皮 膚の襞を測定するための装置において、支持プレート（２）が測定表面（９）か らの一定距離において保持された測定帯域（４）を含むこと、測定帯域（４）内 に導入すべきシリコーン材料（３）は均一に着色されていること、および支持プ レート（２）は過剰のシリコーン材料（３）を測定帯域（４）から離れるように 導くための少なくとも１本の排流チャンネル（１０）を含むことを特徴とする装 置。 ２．支持プレート（２）が薄く透明な板（５）および両面接着シート（７）で あってスペーサーとして機能するものから成り、該シートには子定帯域（４）お よび少なくとも１個の排流チャンネル（１０）がパンチアウトされていることを 特徴とする請求項１による装置。 ３．測定表面を指向し、そして少なくとも２個の規定された階段距離を含んで 成る階段状目盛り付与手段（６）が測定帯域（４）内に設けられることを特徴と する請求項１または２による装置。 ４．シリコーン材料（３）が、目盛り付与手段（６）の階段（８）の各量につ いて高い分解能をもって測定可能である輝度差異を生ずるような均一な強さをも って着色されることを特徴とする請求項３による装置。 ５．シリコーン材料（３）の吸収密度が約１ｍｍの最大層寸法に適合するよう にしたことを特徴とする請求項１または２のいずれかによる装置。 ６．支持プレート（２）がダイアスコープおよびビデオ分析装置に挿入可能で あるフレーム（１）内に整列されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか による装置。 ７．シリコーン印象が分析のために支持プレート（２）上に残留することを特 徴とする請求項１乃至６のいずれかによる装置。 ８．排流チャンネル（１０）が測定帯域（４）の端縁から支持プレート（２） を経由して導かれることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかによる装置。 ９．当初は液体であるシリコーン材料（３）を受けるための透明な支持プレー ト（２）によって測定表面についてのシリコーン印象を生成し、硬化させたシリ コーン印象を表面構造用光学的分析装置において分析することによって測定表面 の三次元表面構造、特にヒトの皮膚表面（９）の皮膚の襞を測定するための方法 において、測定帯域（４）および過剰のシリコーン材料（３）のための少なくと も１本の排流チャンネル（１０）がパンチアウトされる両面接着シート（７）が 測定表面（９）に接着されること、均一に着色されたシリコーン材料（３）が測 定帯域（４）により取囲まれた測定点に対し適用されること、透明な板（５）が シート（７）上にセットされて、過剰なシリコーン材料（３）が排流チャンネル （１０）を介して測定帯域（４）から退去可能であること、支持プレート（２） を板（５）、シート（３）および測定帯域（４）内のシリコーン印象とともに、 シリコーン材料（３）を硬化させた後、除去可能かつ光学的分析装置において分 析可能であることを特徴とする方法。 １０．シリコーン印象の分析は該シリコーン印象の吸光についての光度測定に よって行われ、比較値は、着色したシリコーン材料（３）の規定した複数の異る 層寸法を階段状に生成することにより着色シリコーン材料（３）の各チャージに ついて目盛り付与手段（６）によって得られることを特徴とする請求項９による 方法。