(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘア試料を検査するための装置において、
ヘア試料を収容するように構成された測定領域と、
前記測定領域から反射された光束を受け、それにより前記ヘア試料の画像を出力する画像化装置と、
前記光束を受け、それから前記ヘア試料のスペクトル分析測定値を与えるように構成されたスペクトル分析装置と
を含み、前記装置が、前記光束を受けて前記スペクトル分析装置及び前記画像化装置のそれぞれのセンサを前記光束により照射するように構成された光路偏向素子、及び前記光路偏向素子と前記スペクトル分析装置との間の格子をさらに含み、前記格子が前記スペクトル分析装置の画像形成面上に前記光束を広げるように構成され、前記光路偏向素子が半透明鏡を含み、前記画像化装置が、前記ヘア試料が前記スペクトル分析に対する前記測定領域内に配置されていることを使用者が確かめることを可能にするように構成され、装置が、計算された染料適用結果を与えるために前記スペクトル分析を使用するように構成されたヘア分析モジュールを備え、前記ヘア試料の画像が前記染料適用結果の次に示され、前記スペクトル分析装置が、前記ヘア試料が人の頭にあるときに前記ヘア試料から有用な反射スペクトルを得るように構成されていることを特徴とする装置。
【請求項２】
照明光を前記測定領域に向けて放射するように構成された少なくとも一つの発光素子をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記少なくとも一つの発光素子が発光ダイオード（ＬＥＤ）、白色ＬＥＤ、青色ＬＥＤ、フラッシュ光装置、及び電球からなる群の少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記画像化装置が前記光束を受けるように構成された画像センサを含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記画像センサが電荷結合素子（ＣＣＤ）及び相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）からなる群の少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記スペクトル分析装置が前記光束を受けてスペクトル分析するように構成されたスペクトルセンサを含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記スペクトル分析装置が画像センサ、回折格子を持つ画像センサ、及びスペクトルセンサのアレイからなる群の少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記スペクトル分析装置及び前記画像化装置のそれぞれのセンサの照射が同時になされることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記スペクトル分析装置及び前記画像化装置のそれぞれのセンサの照射が連続的になされることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記画像化装置が前記画像を表示するように構成されたディスプレイ要素をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記光路偏向素子と前記画像化装置との間に両凹レンズをさらに含み、前記両凹レンズが前記画像化装置の画像形成面上に反射された前記光束に応じて前記ヘア試料の画像を形成するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
ヘア試料を検査するための装置において、
スペクトルセンサと、
画像センサと、
前記センサと組合され、前記ヘア試料を前記スペクトルセンサからの信号を処理することにより分析するために構成されかつ前記画像センサに応じてディスプレイ信号を発生するように構成された処理装置と、
光の反射を受け、前記スペクトル分析センサ及び画像センサの両方を前記反射により照射するように構成された光路偏向素子と、
前記光路偏向素子と前記スペクトル分析センサとの間の格子と
を含み、前記格子が前記スペクトル分析センサの画像形成面上に光束を広げるように構成され、前記光路偏向素子が半透明鏡を含み、前記画像化装置が、前記ヘア試料が前記スペクトル分析に対する前記測定領域内に配置されていることを使用者が確かめることを可能にするように構成され、装置が、計算された染料適用結果を与えるために前記スペクトル分析を使用するように構成されたヘア分析モジュールを備え、前記ヘア試料の画像が前記染料適用結果の次に示され、前記スペクトル分析装置が、前記ヘア試料が人の頭にあるときに前記ヘア試料から有用な反射スペクトルを得るように構成されていることを特徴とする装置。
【請求項１３】
前記ヘア試料に向けて前記光を放射するように構成された少なくとも一つの発光素子をさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記光路偏向素子が前記反射を反射光束及び透過光束に分割するように構成されており、前記透過光束が前記スペクトルセンサと画像センサの一方により受けられ、前記反射光束が前記スペクトルセンサと画像センサの他方により受けられることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１５】
前記スペクトルセンサがスペクトルセンサ、比色計、分光計、及び第一画像センサからなる群の少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１６】
前記画像センサが電荷結合素子（ＣＣＤ）及び相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）からなる群の少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１７】
前記光路偏向素子が半透明鏡、回転反射鏡及び移動反射鏡からなる群の一つであることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１８】
前記照射が同時になされることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１９】
前記照射が連続的になされることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項２０】
前記少なくとも一つの発光素子が発光ダイオード（ＬＥＤ）、フラッシュ光装置、及び電球からなる群の少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項２１】
前記ディスプレイ信号に応じて画像を表示するように構成されたディスプレイ装置をさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項２２】
前記光路偏向素子と前記画像センサとの間に両凹レンズをさらに含み、前記両凹レンズが前記画像センサの画像形成面上の前記反射に応じて前記ヘア試料の画像を形成するように構成されていることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項２３】
ヘア試料を分析するための方法において、
ａ）前記ヘア試料が人の頭にあるときに光束を前記ヘア試料に向けて放射すること；
ｂ）前記光束の反射を受けること；
ｃ）前記反射を反射光束と透過光束に分割することによって前記反射を複数のセンサに向けて偏向すること、但し前記透過光束が前記複数のセンサの一つによって受けられ、前記反射光束が前記複数のセンサの少なくとも一つの他のものにより受けられ、前記反射光束と透過光束の一方が格子を通って進み、前記反射光束と透過光束の他方が両凹レンズを通って進み、前記両凹レンズが、画像形成面上に反射された前記光束に従って前記ヘア試料の画像を形成するために構成され、前記偏向する工程が、前記スペクトルセンサの画像形成面上に前記光束を広げることを含み；
ｄ）受けた光束が前記ヘア試料からのものであることを確かめるために前記画像形成面上の前記画像を使用すること；
ｅ）前記ヘア試料の特性を前記複数のセンサの少なくとも一つからの出力に応じて分析すること、但し前記センサの一つがスペクトルセンサであり、前記特性がスペクトル分析を含み、前記分析が、前記スペクトル分析を使用して前記試料のヘアに所定の染料を適用する結果の計算を与えること；及び
ｆ）前記染料適用結果の次に前記ヘア試料を示すこと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２４】
偏向する前記（ｃ）工程が前記反射を反射光束と透過光束に分割する工程をさらに含み、前記透過光束が前記複数のセンサの一つにより受けられ、前記反射光束が前記複数のセンサの少なくとも一つの他のものにより受けられることを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記（ｄ）工程が前記複数のセンサの少なくとも一つからの出力に応じて前記ヘア試料の画像を表示する工程をさらに含むことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
前記複数のセンサの一つがスペクトルセンサ、比色計、分光計、及び画像センサからなる群の一つであることを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２７】
前記（ｄ）工程が前記反射の波長の分析のために前記出力を使用する工程をさらに含むことを特徴とする請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記センサの一つが画像センサであることを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２９】
前記（ｄ）工程が前記ヘア試料の画像を発生するために前記画像センサの出力を使用する工程をさらに含むことを特徴とする請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
偏向する前記（ｃ）工程が前記複数のセンサを前記反射により同時に照射することをさらに含むことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項３１】
偏向する前記（ｃ）工程が前記複数のセンサを前記反射により連続的に照射することをさらに含むことを特徴とする請求項３０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘア分析に関し、詳細には限定されないが、その分析のためにヘアを照明するための方法と装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ヘア染料及び漂白剤は、白髪を目立たないようにするためまたはヘアを希望のカラーに染色するために使用される。種々のタイプのヘア染料が市場に存在する。一例はカラーシャンプー、カラーコンディショナー、及びカラートリートメントコンディショナーのような一時的なヘア染料であり、それは使用するのが容易でありかつ短時間の間残存する。別のタイプのヘア染料はヘアの内部中への酸性染料の浸透を通して連続的に維持されることができる効果を与える染料のような半永久的な染料である。一般に使用されるヘア染料はヘアの内部の染料の酸化的重合を通して本質的に永久的な染色効果を達成する永久的な染料である。特定のタイプのヘア染料は意図した用途に依存して選ばれることができる。
【０００３】
これらのタイプの染料のそれぞれは、多数のカラーで調製される。通常、染料のカラーは染料を含む箱上に、カラーナンバーによるかまたは染色ヘアの試料房によるかのいずれかにより示される。
【０００４】
しかし、染料のカラーは染色されていないヘアのカラーにより影響し合う。従って、同じカラーの染料が使用される場合であっても、染色後のヘアのカラーは染色前のヘアの天然のカラー、または天然のカラープラス古い染料混合物に依存してかなり異なる。例えば、染色前のヘアが白髪と有色ヘアの均一でない混合を持つ場合、現行の方法は染色後のヘアカラーを正確に予測することができない。また、天然の有色ヘアが人工カラーで染色される場合、得られるカラーはヘア中に既に存在するオリジナルと人工色素の組合せに依存する。
【０００５】
従って、人間のヘアを染色することからもたらされるであろうカラーを単に箱上の印刷からまたは試料ヘア房から予測することは困難であり、染色後のヘアの実際のカラーが予測したカラーと異なるという問題が発生することが多い。
【０００６】
ヘアカラー製品の使用による誤差を最小として顧客の満足度を増大させるために最終ヘアカラーを予測する幾つかの方法とシステムが開発された。例えば、２００４年３月１６日に出願された米国特許第６７０７９２９号は、ヘアを分析しかつ達成可能な染色されたヘアカラーを予測するための方法とシステムを記載する。この特許は提供を受ける者の少なくとも一つの出発ヘア値に基づいて達成可能なヘアカラーを識別するための方法、提供を受ける者の少なくとも一つの出発ヘア値に基づいてヘア着色剤を識別するための方法、及びヘアカラー分析システムのための画像を出力するための方法を記載する。この特許出願はさらに、ヘア着色製品を顧客に提供するための方法を記載する。この方法は、顧客のための達成可能なヘアカラーを識別する工程、達成可能なカラーを顧客に写し出す工程、顧客に希望のヘアカラーを選ばせる工程、及び顧客に希望のヘアカラーを達成するヘア着色剤を推奨する工程を含む。最終ヘアカラー予測のための別の方法とシステムが、２００３年１０月１日に出願されたＧｒｏｓｓｉｎｇｅｒらの「ヘアカラー測定及び処理」と題する米国特許出願第１０／３４５２４９号に開示されている。この出願はヘア試料の反射スペクトルを測定するためのシステムを紹介する。このシステムは、試料口及び内面及び試料口に近接して配置された窓を持つ積分球を含む。窓は試料と密接接触して置かれる。このシステムはまた、窓を介して試料上に光を投射するための光源と、内面から反射した光を分析して試料の反射スペクトルを生成する分光計のような光検出器とを含む。
【０００７】
上記の方法及びシステムは、比色計または分光計のようなスペクトルセンサを含むスペクトル分析装置を使用してヘアカラーを測定する。使用時に、カラー測定は、スペクトルセンサの前方の測定領域内に配置されたヘア試料から反射される光を分析することによりなされる。ヘア試料から反射される光の波長の正確な測定を確保するために装置とヘア試料の間に光路が確立されなければならない。
【０００８】
スペクトルセンサとヘア試料間の光路は別として、ヘア試料を照明するための光路が確立されなければならない。検査を受けるヘア試料を照明するために効果的に利用できる光の強度と量を増やす検査システム構成において正確な照明サブシステムを提供するためにかなりの努力がなされた。かかる照明サブシステムは通常、測定領域の方に向けられたフラッシュ装置または発光ダイオード（ＬＥＤ）のアレイを含む。使用時に、スペクトル分析装置の使用者は、顧客のヘア試料が検査される測定領域内にあることを確実にし、従ってヘア試料自体を見ることを望むかもしれない。ヘア試料を測定領域内に置き、それを照明するための要求は、ヘア検査システムの配置を限定するかもしれない。さらに、幾つかのスペクトル分析装置は、測定領域の境界内に顧客のヘアを配置可能とするために顧客の頭に結合されなければならない。かかる装置では、使用者は測定しているヘアを見ることができない。かかる不可能性は、特定のヘア試料が測定領域内に配置され、頭皮のはげた部分または別のヘア試料が測定領域内に配置されていないことを使用者が確かめる能力を限定する。この問題は、特に顧客が薄くなっているヘアを持つとき及びスペクトル分析装置の配置が顧客のヘアの部分を測定領域境界の外側に移すときに起こる。
【０００９】
従って、要求されたヘア試料が測定領域内に配置されているかどうかを使用者が確かめることを可能とするヘア検査法を提供するシステム及び方法に対する広く認められた要求がある。さらに、上記の限定のないヘア検査システム及び方法を持つことは極めて有利であろう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の一つの態様によれば、ヘア試料を検査するための装置が提供される。この装置は、ヘア試料を収容するように構成された測定領域と、測定領域から反射された光束を受け、それによりヘア試料の画像を出力するための画像装置と、光束を受け、それからヘア試料のスペクトル分析測定値を与えるように構成されたスペクトル分析装置とを含む。
【００１１】
好ましくは、この装置は、光束を受けかつこの光束によりスペクトル分析装置及び画像化装置のそれぞれのセンサを照射するように構成された光路偏向素子をさらに含む。
より好ましくは、光路偏向素子は半透明鏡、回転反射鏡及び移動反射鏡からなる群の一つである。
好ましくは、この装置は、照明光を測定領域に向けて放射するように構成された発光素子をさらに含む。
【００１２】
好ましくは、発光素子は発光ダイオード（ＬＥＤ）、白色ＬＥＤ、青色ＬＥＤ、フラッシュ光装置、及び電球からなる群の少なくとも一つを含む。
好ましくは、画像化装置は光束を受けるように構成された画像センサを含む。
より好ましくは、画像センサは電荷結合素子（ＣＣＤ）及び相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）からなる群の少なくとも一つを含む。
好ましくは、スペクトル分析装置は光束を受けてスペクトル分析するために構成されたスペクトルセンサを含む。
より好ましくは、スペクトル分析装置は画像センサ、回折格子を持つ画像センサ、及びスペクトルセンサのアレイからなる群の少なくとも一つを含む。
【００１３】
より好ましくは、スペクトル分析装置及び画像化装置のセンサの照射は同時になされる。
より好ましくは、スペクトル分析装置及び画像化装置のセンサの照射は連続的になされる。
好ましくは、画像化装置は画像を表示するように構成されたディスプレイ要素をさらに含む。
【００１４】
より好ましくは、この装置は光路偏向素子と画像化装置との間に両凹レンズをさらに含み、この両凹レンズは画像化装置の画像形成面上に反射された光束に応じてヘア試料の画像を形成するように構成されている。
より好ましくは、この装置は光路偏向素子とスペクトル分析装置との間に格子をさらに含み、この格子はスペクトル分析装置の画像形成面上に光束を広げるように構成されている。
【００１５】
本発明の別の態様によれば、ヘア試料を検査するための装置が提供される。この装置はスペクトルセンサ、画像センサ、及び処理装置を含み、この処理装置はセンサと組合されており、ヘア試料をスペクトルセンサからの信号を処理することによりヘア試料を分析するように構成されかつ画像センサに応じてディスプレイ信号を発生させるように構成されている。この装置は光路偏向素子をさらに含み、それは光の反射を受け、スペクトル分析センサ及び画像センサの両方を反射により照射するように構成されている。
好ましくは、この装置は光をヘア試料に向けて放射するように構成された発光素子をさらに含む。
【００１６】
好ましくは、光路偏向素子は反射を反射光束及び透過光束に分割するように構成されており、透過光束はスペクトルセンサと画像センサの一方により受けられ、反射光束はスペクトルセンサと画像センサの他方により受けられる。
好ましくは、スペクトルセンサはスペクトルセンサ、比色計、分光計、及び第一画像センサからなる群の少なくとも一つを含む。
好ましくは、画像センサは電荷結合素子（ＣＣＤ）及び相補形金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）からなる群の少なくとも一つを含む。
好ましくは、光路偏向素子は半透明鏡、回転反射鏡及び移動反射鏡からなる群の一つである。
好ましくは、照射は同時になされる。
好ましくは、照射は連続的になされる。
より好ましくは、発光素子は発光ダイオード（ＬＥＤ）、フラッシュ光装置、及び電球からなる群の少なくとも一つを含む。
【００１７】
好ましくは、装置はディスプレイ信号に応じて画像を表示するように構成されたディスプレイ装置をさらに含む。
より好ましくは、装置は光路偏向素子と画像センサとの間に両凹レンズをさらに含み、この両凹レンズは画像センサの画像形成面上の反射に応じてヘア試料の画像を構成するように構成されている。
【００１８】
本発明の別の態様によれば、ヘア試料を分析するための方法が提供される。この方法は次の工程：
ａ）光束をヘア試料に向けて放射する、
ｂ）光束の反射を受ける、
ｃ）反射を複数のセンサに向けて偏向する、
ｄ）複数のセンサの少なくとも一つからの出力に応じてヘア試料の特性を分析する、
を含む。
【００１９】
好ましくは、偏向する（ｃ）工程は反射を反射光束及び透過光束に分割する工程をさらに含み、透過光束は複数のセンサの一つにより受けられ、反射光束は複数のセンサの少なくとも一つの他のものにより受けられる。
好ましくは、（ｄ）工程は複数のセンサの少なくとも一つからの出力に応じてヘア試料の画像を表示する工程をさらに含む。
好ましくは、複数のセンサの一つはスペクトルセンサ、比色計、分光計、及び画像センサからなる群の一つである。
好ましくは、（ｄ）工程は反射の波長の分析のために出力を使用する工程をさらに含む。
好ましくは、センサの一つは画像センサである。
より好ましくは、（ｄ）工程はヘア試料の画像を発生するために画像センサの出力を使用する工程をさらに含む。
好ましくは、偏向する（ｃ）工程は複数のセンサを反射により同時に照射することをさらに含む。
好ましくは、偏向する（ｃ）工程は複数のセンサを反射により連続的に照射することをさらに含む。
【００２０】
別途定義されない限り、本明細書中で使用されるすべての技術的用語および科学的用語は、本発明が属する技術分野の当業者によって一般に理解されるのと同じ意味を有する。本明細書中に記載される材料、方法および実施例は例示にすぎず、限定であることは意図されない。
本発明の方法および装置の実現は、特定の選択されたタスクまたは工程を手動的に、自動的に、またはそれらを組み合わせて実行または完遂することを含む。さらに、本発明の方法および装置の好適な実施態様の実際の機器および設備では、幾つかの選択された工程をハードウェアによって、またはいずれかのファームウェアのいずれかのオペレーティングシステムにおけるソフトウェアによって、またはそれらを組み合わせて実現することができる。例えば、ハードウェアとしては、本発明の選択された工程は、チップまたは回路として実現することができる。ソフトウェアとしては、本発明の選択された工程は、いずれかの適切なオペレーティングシステムを使用するコンピュータによって実行される、複数のソフトウェア命令として実現することができる。いずれの場合にも、本発明の方法および装置の選択された工程は、複数の命令を実行するためのコンピューティングプラットフォーム等のデータプロセッサによって実行されると記載することができる。
【００２１】
本明細書では本発明を単に例示し図面を参照して説明する。特に詳細に図面を参照して、示されている詳細が例示として本発明の好ましい実施態様を例示考察することだけを目的としており、本発明の原理や概念の側面の最も有用でかつ容易に理解される説明であると考えられるものを提供するために提示していることを強調するものである。この点について、本発明を基本的に理解するのに必要である以上に詳細に本発明の構造の詳細は示さないが、図面について行う説明によって本発明のいくつもの形態を実施する方法は当業者には明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本発明の好適な実施態様による、画像化装置及びスペクトル分析装置を持つヘア試料を分析するための装置の概略図である。
【図２】図２は、本発明の好適な実施態様による、光路偏向素子を用いるヘア試料を分析するための装置の概略図である。
【図３】図３は、本発明の一実施態様による、半透明鏡を用いるヘア試料を分析するための装置の概略図である。
【図４】図４は、本発明の一実施態様による、回転可能鏡を用いるヘア試料を分析するための装置の概略図である。
【図５】図５は、本発明の好適な実施態様による、ヘア試料を分析するための方法のフローシートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本実施態様は、ヘア試料を分析するための装置と方法を含む。
【００２４】
本発明による装置および方法の原理および作用は、図面および付随する説明を参照してより良く理解されることができる。
【００２５】
本発明の少なくとも１つの実施態様を詳しく説明する前に、本発明は、その適用において、下記の説明において示されるか、または、図面において例示される構成要素の構成および配置の細部に限定されないことを理解しなければならない。本発明は他の実施態様が可能であり、または、様々な方法で実施または実行されることができる。加えて、本明細書中で用いられる表現法および用語法は記述のためであって、限定であると見なしてはならないことを理解しなければならない。
【００２６】
本発明の一般的態様によれば、同時にまたは連続して使用される二つ以上のセンサを含む装置が提供される。例えば、それらのセンサの一つは測定領域内でヘア試料を検査し、そのスペクトル分析を得るために使用され、一方、別のセンサはヘア試料の二次元画像を取得するための画像センサである。
【００２７】
本発明の好適な実施態様は、ヘア試料を検査するための装置を提供するように設計されている。この装置は、ヘア試料を収容するように構成された測定領域と、測定領域から反射した光束を受けるための画像化装置を含む。この装置はさらに、光束を受けるように構成されたスペクトル分析装置を含む。画像化装置は受けた光束に応じてヘア試料の画像を出力するように構成されているが、スペクトル分析装置はヘア試料のスペクトル分析測定値を出力するように構成されている。ヘア試料から反射された光束は画像化及びスペクトル分析装置により同時にまたは連続的に受けられる。
【００２８】
本発明の一実施態様によれば、ヘア試料を検査するための装置が提供される。この装置は画像センサ及びスペクトルセンサのような二つ以上のセンサを含む。この装置はさらに、一つ以上のセンサと組合された処理装置を含む。この処理装置は、一つ以上のセンサからの信号を処理することによりヘア試料を分析するために使用される。この装置はさらに、一つ以上の発光素子と一つの光路偏向素子を含む。発光素子は光束をヘア試料に向けて放射するために構成されており、光路偏向素子は光束の反射を受けるように構成されている。発光素子はセンサを反射により同時にまたは連続的に照射するように構成されている。
【００２９】
本発明の別の実施態様はヘア試料を分析するための方法を提供するように設計されている。この方法は幾つかの工程を含む。第一工程時に、光束がヘア試料に向けて放射される。次いで光束の反射が光路偏向素子により受けられる。次の工程で、光路偏向素子が反射を多数のセンサに向けて偏向する。センサは、受けた反射に応じてヘア試料特性を表す信号を出力する。これらの信号は、ヘア試料特性に応じてヘア試料分析を実施可能とする。
【００３０】
さて図１を参照すると、それは、ヘア試料（図示せず）を保持する測定領域５１と測定領域からの光束の反射を受ける画像化装置５２を持つ好適なヘア検査装置１１を示す。画像化装置５２は測定領域内のヘア試料の画像を出力する。ヘア検査装置１１は、光束の反射を受けてヘア試料のスペクトル分析測定値を出力するスペクトル分析装置５３を含む。以下にさらに詳細に説明されるように、この装置の構成は、画像化装置５２及びスペクトル分析装置５３の両方がヘア試料から反射された光を同時にまたは連続的に受けることを可能とする。
【００３１】
さて図２を参照すると、それは図１に示されたヘア検査装置１１の好適な実施態様を示す。図２では、スペクトル分析装置（図１の５３）は、スペクトルセンサ３への接続を持つヘア分析モジュール５、及び画像センサ２を含む。一つ以上の発光素子４は、光９を予め決められた測定領域１０内に配置されたヘア試料に向けて放射する。光路偏向素子１は、測定領域１０から反射された光８による両センサ２，３の照射を可能とするように配置される。光路偏向素子１の二つの代替物は以下に説明されるであろう。センサは同時にまたは連続的に照射されることができる。ヘア試料から反射された光８は、一つ以上のセンサに向けて偏向されるか、またはセンサの一つに向けて光路偏向素子１を通過可能とされるかのいずれかである。
【００３２】
スペクトル分析装置のスペクトルセンサ３は、ヘア試料から反射されたスペクトルを光の様々な波長の関数として測定するために適した従来技術で知られたいかなるセンサであることもできる。電磁スペクトルの一部分に渡って光の特性を測定するために用いられる様々なセンサが使用されることができる。測定される変数は光の強度または光の波長であることができる。
【００３３】
スペクトルセンサ３が、一つの面上の光センサのアレイ等のようなスペクトルセンサのアレイを含むことができることは注目されるべきである。かかるアレイは広いスペクトル測定範囲及び良好な解像力を提供することができる。好ましくは、スペクトルセンサ３は、共通直線上の反射型回折格子のアレイ、及び反射型回折格子アレイにより反射及び分散された光を検出する背面照射ＣＣＤ検出器のアレイである。例えば、参考までにここに組込まれる、２００３年１０月１日に出願され、Ｇｒｏｓｓｉｎｇｅｒらの「ヘアカラー測定及び処理」と題する米国特許出願第１０／４７３６２７号は、顧客の頭からヘア試料を除去する必要なしにヘアの有用な反射スペクトルを作るための分光計を紹介する。
【００３４】
図２に示すように、スペクトルセンサ３はヘア分析モジュール５に接続されている。ヘア分析モジュール５は、ヘア混合体へ複数の染料カラーを適用することからもたらされるヘア混合体のスペクトルを予測するように構成されることができる。例えば、参考までにここに組込まれる、２００６年１月１０日に出願され、Ｇｒｏｓｓｉｎｇｅｒらの「ヘアを分析するための方法」と題する米国特許出願第１１／３２８３３７号は、染料カラーを適用することからもたらされるヘア混合体のスペクトルを予測するヘア分析モジュールを紹介する。好ましくは、予測されたスペクトルは、染料カラーで染色した後の顧客のヘアカラーの画像見本を提供するように、顧客のヘアを染色する前に顧客に視覚的に示されることができる。ヘア分析モジュール５のスペクトル予測は、スペクトルセンサ３により獲得されたヘア試料の吸収及び減衰の測定値に基づいている。
【００３５】
スペクトルセンサ３は、ヘア試料の反射スペクトルを作るためにヘア試料から反射された光を分析するように構成されている。従って、ヘア試料からスペクトルセンサ３上に反射されることができる光を投射するために光源が装置中に一体化されなければならない。
【００３６】
図２に示されるように、発光素子４は、９で示されるように、ヘア試料上に、好ましくは窓（図示せず）を介して、光を投射する。従って、ヘア試料は、スペクトルセンサ３がそれから反射された光を受けることを可能とする態様で配置されなければならない。光８は次いでヘア試料からヘア検査装置１１の光路偏向素子１上に反射される。発光ダイオード（ＬＥＤ）、フラッシュ装置、及び電球のような発光素子が光９をヘア試料上に投射するために使用されることができる。赤色、青色または白色ＬＥＤのような様々な種類のＬＥＤが使用されることができる。
【００３７】
上述のように、画像化装置は画像センサ２を含む。画像化装置は、指定された画像入力モジュール（図示せず）を介して、画像センサ２からリアルタイムでデジタル画像を受ける計算装置（図示せず）を含むことが好ましい。図２に示されるように、ヘア試料から光路偏向素子１上に反射された光８は画像センサ２に向けて偏向されることができる。画像センサ２は受けた反射６を電気信号に変換するように構成されている。この信号は計算装置に送られる。画像センサ２は好ましくは相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）センサまたは電荷結合素子（ＣＣＤ）センサである。かかる画像センサが使用されるとき、ヘア試料から光路偏向素子１上に反射された光８は画像センサ８の画像形成面に向けて偏向される。
【００３８】
好ましくは、ヘア分析モジュール５は、電気信号を受け、それに応じて、測定領域１０内に配置されたヘア試料の表示を発生するディスプレイ装置（図示せず）に接続されている。このディスプレイ装置は、そのスペクトルの次にまたは計算された染料適用結果の次に測定されているヘアが示されることを可能とする。このディスプレイ装置は、使用者が分析することを望む特定のヘア試料をターゲットとすることができることを可能とする。画像センサは測定領域から反射された光に応じて画像を発生するので、かかる実施態様は、スペクトルセンサ３がディスプレイ装置上に表示されているヘア試料から反射されたのと同じ光を受けることを確実にする。使用者は、スペクトル分析のために適した特定のヘア試料が測定領域１０内に配置されており、かつ頭皮のはげた部分または別のヘア試料でないことを確かめるためにこのディスプレイを使用することができる。
【００３９】
さて図３を参照すると、それは本発明の好適な実施態様による、光路偏向素子１が半透明鏡であるヘア検査装置１１の透視図である。この実施態様では、ヘア検査装置１１の全ての要素は図２におけるのと同じである。しかし、図３では、ヘア検査装置１１はさらに、両凹レンズ１０１と格子１０２を含む。さらに、図３に関して、発光素子４のより詳細な描写がある。
【００４０】
上述のように、光路偏向素子１は、ヘア試料から反射された光束８を二つ以上のセンサ２と３に運ぶために使用される。図３では、半透明鏡１が光束８を分割するために使用され、従って光束の第一部分６は画像センサ２上に向けられ、光束の第二部分７はスペクトルセンサ３上に向けられる。光束の第一部分６は半透明鏡１を通過し、一方光束の第二部分７は半透明鏡１によりスペクトルセンサ３上に偏向される。
【００４１】
好ましくは、両凹レンズ１０１は、光束の第一部分６を膨張させかつそれが画像センサ２上に投射される前にその焦点距離を増やすために使用される。
【００４２】
好ましくは、格子１０２は、光束の第二部分７をその構成スペクトルカラーに分散させるために使用される。かかる格子はスペクトルセンサ３の精度を改善する。
【００４３】
図３に示されたヘア検査装置１１は、ヘア試料の分析を可能とし、かつ同時にその表示を可能とする。上述のように、スペクトルセンサ３は、ヘア試料の反射スペクトルを評価するため及び種々の染料カラーをヘア混合体に適用したときにもたらされる最終ヘア混合体のスペクトルを予測するヘア分析モジュール５にこの評価を転送するために使用される。画像センサ２は、上述のように、ヘア試料の画像を表示するためのディスプレイ装置１００に指示する画像化装置の計算装置（図示せず）にデジタル画像を伝達するように構成されている。
【００４４】
本発明の別の実施態様（図示せず）では、画像及びスペクトルセンサは回転または位置変更取付け具に固定される。かかる取付け具は、反射光８が画像センサ及びスペクトルセンサを逐次態様で照射することを可能とするように構成されている。好ましくは、回転取付け具は実質的に一定の速度で、好ましくは電気モーター装置により回転され、または使用者の構成に従って可変速度で、好ましくはサーボモーター装置により回転される。
【００４５】
さて図４を参照すると、それは本発明の別の実施態様による、光路偏向素子１が可動鏡モジュールであるヘア検査装置１１の透視図である。可動鏡モジュールは回転可能鏡または位置変更可能鏡、及び鏡を回転または位置変更するための作動機構を含む。示された実施態様では、光路偏向素子１を別として、ヘア検査装置１１の全ての要素は図３のそれらと同じである。図４では、可動鏡モジュールは、ヘア試料から反射される光８を回転可能鏡１の回転角度２００に応じてスペクトルセンサ３または画像センサ２のいずれかに偏向するように構成された回転可能鏡１を含む。
【００４６】
図４の回転可能鏡１は、実質的に一定速度（例えば６００〜１２００ＲＰＭ）で、好ましくは電気モーター装置により、または使用者の構成による可変速度で、好ましくはサーボモーター装置により回転されることが好ましい回転取付け具２０１に固定される。光が回転可能鏡の回転角度に応じて二つより多い回転角度に反射されることができるので、二個より多い画像センサが回転可能鏡により照射されることができることは注目されるべきである。かかる実施態様では、回転可能鏡は二つより多い位置に、一方は画像センサに対して、他方はスペクトルセンサに対して回転される。
【００４７】
様々な作動機構が、回転可能鏡を回転するために使用されることができる。例えば、簡単なベルトとプーリー装置が、回転取付け具２０１のベースと一体的に形成されたフランジ付きホイールを駆動するために使用されることができる。様々な代替的均等回転手段が当業者には容易に明らかであるだろう。
【００４８】
回転可能鏡の回転角度２００は発光素子４と相互に関係付けられることができる。図３と４のそれぞれは例示的多相発光素子４を示す。上述のように、回転可能鏡１は、ヘア試料から反射された光８を画像センサ２及びスペクトルセンサ３の両方に偏向するために使用される。しかし、これらのセンサは、ヘア試料を含む測定領域１０において異なる照明レベルを必要とするかもしれない。図４に示された多相発光素子４はＬＥＤ１０３とフラッシュ装置１０４の両方を合体している。好ましくは、ＬＥＤは画像センサ２とスペクトルセンサ３の両方の使用のためにヘア試料を照明するために使用されるが、フラッシュ装置１０４は、スペクトルセンサ３が起動されているときにヘア試料を照明するためにのみ起動される。多相発光素子４を装置の異なる相に調整することにより、画像センサ２を使用することによりとられる画像は、獲得されたヘア試料の区別を困難とするように画像の画素を飽和するかもしれないフラッシュ装置１０４の過剰照明に絶えずさらされることがない。かかる実施態様は、スペクトル分析時に、十分な光がスペクトルセンサ３により獲得されるように反射されること、及びスペクトル分析工程が使用されていないとき、画像がフラッシュ装置１０４による照明なしに獲得されることができることを確実にする。それにもかかわらず、二つの工程は同じ試料上に同時に実施されることができる。上述のように、必要なときにのみフラッシュ装置１０４を起動することにより、電力及び電球交換が節約されることは注目されるべきである。白色ＬＥＤのような比較的高価かつ傷つきやすい要素はフラッシュ装置１０４を含むことができるので、多相発光素子４の管理可能な起動はシステムの丈夫さ及び経済化に貢献する。
【００４９】
さて、図５を参照すると、それは本発明の好適な実施態様によるヘア試料を分析するための方法を示すフローチャートである。図５は４工程の方法を示し、それは検査されるヘア試料から反射される光を二つ以上のセンサに同時にまたは連続的に受けさせる。
【００５０】
示された方法は、二つ以上の光センサを合体している種々のヘア分析装置で実施されることができる。本発明の一実施態様では、ヘア分析装置の使用者は、方法の工程の実施を開始するために選定されたボタンまたは他のマンマシーンインタフェース（ＭＭＩ）制御器を押すことができる。第一工程３０１では、光は検査されるヘア試料に向けて放射される。光束は上述のように発光素子から放射される。次の工程３０２では、ヘア試料から反射された光が半透明鏡または回転可能鏡のような光路偏向素子により受けられる。光路偏向素子は、反射された光を３０３で示されるように二つ以上のセンサに向けて偏向するために使用される。本発明の一実施態様では、半透明鏡は、受けた反射を透過光束及び反射光束に分割するために使用される。透過光束は画像センサを照射するが、反射光束はスペクトルセンサを照射する。本発明の別の実施態様では、回転可能鏡は、反射光束を連続態様でスペクトルセンサ及び画像センサに向けて偏向するために使用される。次の工程３０４では、一つ以上のセンサからの出力がヘア試料の特性を分析するために使用される。かかる特性はヘア試料の反射スペクトルを含むことができる。
【００５１】
この特許の寿命中に多くの関連装置及びシステムが開発されるであろうことは予想され、ここでの用語、特にセンサ、スペクトルセンサ、回転可能鏡、及び半透明鏡の用語の範囲は全てのかかる新しい技術を先験的に含むことを意図している。
【００５２】
明確にするため別個の実施態様で説明されている本発明の特定の特徴は単一の実施態様に組み合わせて提供することもできることは分かるであろう。逆に、簡潔にするため単一の実施態様で説明されている本発明の各種の特徴は別個にまたは適切なサブコンビネーションで提供することもできる。
【００５３】
本発明はその特定の実施態様によって説明してきたが、多くの別法、変更および変形があることは当業者には明らかであることは明白である。従って、本発明は、本願の請求項の精神と広い範囲の中に入るこのような別法、変更および変形すべてを包含するものである。本願で挙げた刊行物、特許および特許願はすべて、個々の刊行物、特許および特許願が各々あたかも具体的にかつ個々に引用提示されているのと同程度に、全体を本明細書に援用するものである。さらに、本願で引用または確認したことは本発明の先行技術として利用できるという自白とみなすべきではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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