(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端に皮膚の測定部位に当接される透光部（３）が形成されたプローブ（２）を有し、当該プローブ（２）には、その先端を皮膚の測定部位に当接した状態で前記透光部（３）を通り皮膚面と直交する光軸（Ｘ）上に前記透光部（３）からの入射光を受光素子（４）まで導く光路（2P）が形成されると共に、赤色発光素子（5R）及び緑色発光素子（5G）から出射された赤色光及び緑色光を前記透光部（３）を通して前記測定部位に照射する際に前記各色光を前記光軸（Ｘ）に対して等角的に照射する光路（2R，2G）が形成され、
標準測定対象面に前記各発光素子（5R，5G）から赤色光及び緑色光を所定の時差で順次照射したときの各色標準反射光強度（Ｒ0,Ｇ0)を前記受光素子（４）で夫々測定して記憶し、測定しようとする皮膚の測定部位に前記各発光素子（5R，5G）から赤色光及び緑色光を所定の時差で順次照射したときの各色反射光強度（ＲM,ＧM ) を夫々測定して記憶する測定手段（６）と、当該各色反射光強度（ＲM,ＧM ) を前記各色標準反射光強度（Ｒ0,Ｇ0)で正規化して各色正規化反射光強度（Ｒ，Ｇ）を求めた後、各色正規化反射光強度（Ｒ，Ｇ）の和及び差を算出する演算手段（７）と、前記各色正規化反射光強度（Ｒ，Ｇ）の和及び差で表される肌の明るさ（Ｂ）及び色合い（Ｃ）を段階的に表示する表示手段（８）を備えたことを特徴とする肌の明るさ及び色合い測定装置。
【請求項２】
先端に皮膚の測定部位に当接される透光部（３）が形成されたプローブ（２）を有し、当該プローブ（２）には、その先端を皮膚の測定部位に当接した状態で前記透光部（３）を通り皮膚面と直交する光軸（Ｘ）上に前記透光部（３）からの入射光を受光素子（４）まで導く光路（2P）が形成されると共に、赤色発光素子（5R）及び緑色発光素子（5G）から出射された赤色光及び緑色光を前記透光部（３）を通して前記測定部位に照射する際に前記各色光を前記光軸（Ｘ）に対して等角的に照射する光路（2R，2G）が形成され、
標準測定対象面に前記各発光素子（5R，5G）から赤色光及び緑色光を所定の時差で順次照射したときの各色標準反射光強度（Ｒ0,Ｇ0)を前記受光素子（４）で夫々測定して記憶した後、測定しようとする皮膚の測定部位に前記各発光素子（5R，5G）から赤色光及び緑色光を所定の時差で順次照射したときの各色反射光強度（ＲM,ＧM ) を夫々測定して記憶する測定手段（６）と、当該各色反射光強度（ＲM,ＧM ) を前記各色標準反射光強度（Ｒ0,Ｇ0)で正規化して各色正規化反射光強度（Ｒ，Ｇ）を求めた後、各色正規化反射光強度（Ｒ，Ｇ）の差を算出する演算手段（７）と、赤色光の正規化反射光強度（Ｒ）及び前記各色正規化反射光強度（Ｒ，Ｇ）の差で表される肌の明るさ（Ｂ）及び色合い（Ｃ）を段階的に表示する表示手段（８）を備えたことを特徴とする肌の明るさ及び色合い測定装置。
【請求項３】
ハンディタイプの装置本体（１）に前記プローブ（２）が一体的に取り付けられると共に、当該装置本体（１）内に測定手段（６）及び演算手段（７）が配設され、装置本体（１）の表面に表示手段（８）が配されてなる請求項１又は２記載の肌の明るさ及び色合い測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、化粧品を販売する美容部員が、顧客の肌の明るさや色合いに応じて最適のファンデーションの色を決定する場合などに、その顧客の肌の明るさや色合いを客観的に測定するために用いる肌の明るさ及び色合い測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
顔全体の肌色化粧に用いるファンデーションは、顔にできたシミやソバカスを隠したり、日に焼けて色が変わった肌を元通りの色にしたり、荒れた肌を滑らかにみせるために用いられ、この場合に、ファンデーションの色をシミやソバカスなどができる前のきれいな自分の肌の色に一致させることができれば、不自然さのない極めて自然な肌色化粧をすることができる。
【０００３】
しかし、ファンデーションの色数は極めて多く、通常の場合、手の甲や顔にぬって見て、どのような色になるかを確認して選択しているが、自分の肌の色にあった最適な色のファンデーションを探すのは極めて困難である。
また、各販売店の美容部員も最適な色をアドバイスするようにしているが、やはり顧客の肌の色に応じた最適な色のファンデーションを選び出すことは困難であり、各美容部員の勘と経験によるところが多かった。
この場合に、肌の色を客観的に知ることができれば、最適な色のファンデーションを選択する際の指標とすることができ、また、シミやソバカスのできる前のきれいな肌の色と、ファンデーションをぬった後の肌の色が一致するか否かを客観的に測定することができれば、最適な色のファンデーションを選択したことを確認できるので便利である。
【０００４】
ところで、肌の色はヘモグロビンとメラニンで決まることが知られており、ヘモグロビンは赤の波長域の光の吸収がなく、緑の波長域で吸収があり、メラニンは赤から緑の波長域まで広く光の吸収が観察されている。
したがって、赤色光を照射したときの反射率はメラニンの吸収を表し、緑色光を照射したときの反射率は、ヘモグロビンの吸収によるものとメラニンの吸収によるものの和に等しい。
これより、緑色光の反射率と赤色光の反射率との差はヘモグロビンの吸収を表し、その差が大きいとヘモグロビンの濃度が高く肌が赤くなるので、この反射率の差は肌の赤み（色合い）を表しているといえる。
また、肌が明るければすべての色の光を反射し、肌が暗ければ全ての色の光を吸収するので、赤色光及び緑色光の反射率の和が肌の明るさを表していると言える。なお、肌の明るさはメラニンによって決まるので、赤色光と緑色光の反射率の和に替えて、赤色光の反射率のみを用いた場合でも肌の明るさを表していると言える。
これより、赤色光及び緑色光の反射率より、肌の明るさ及び色合いを客観的に測定することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、赤色光及び緑色光の反射率に基づいて肌の明るさ及び色合いを測定しようとすると、照射光強度と反射光強度を別々に測定しなければならないので、赤色発光素子や緑色発光素子及びこれら照射光強度と反射光強度を測定する夫々の受光素子をプローブに内蔵しなければならず、プローブ部分が大型化し、ひいては、装置全体が大型化するという問題がある。
また、反射光強度だけを測定したのでは、各発光素子の照射光強度にバラツキがあるために、肌の明るさ及び色合いを正確に測定することができない。
【０００６】
なお、ＣＣＤカラーカメラなどを用いて撮像した肌を拡大してＣＲＴディスプレイに映し出し、画像全体の明るさや色合いに基づいて肌の明るさや色合いを測定することもできるが、この場合は、装置本体を卓上型にせざるを得ず、大型になってしまうという問題があった。したがって、店頭に常設して用いる場合はよいが、例えば訪問販売員が販売促進用のツールとして用いる場合や、複数の小売店を担当する化粧品メーカの美容部員が持ち歩く場合には、大きすぎて持ち運びすることができず取扱いが不便であった。
【０００７】
そこで本発明は、反射率を測定することなく、反射光強度を測定するだけで各発光素子の照射光強度が異なる場合であっても、基準となる明るさ及び色合いに基づいて相対的な肌の明るさ及び色合いを正確に測定することができると同時に、女性の美容部員でもバッグに入れて簡単に持ち運びすることができる程度に極めて小型でコンパクトに形成できるようにすることを技術的課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、本発明は、先端に皮膚の測定部位に当接される透光部が形成されたプローブを有し、当該プローブには、その先端を皮膚の測定部位に当接した状態で前記透光部を通り皮膚面と直交する光軸上に前記透光部からの入射光を受光素子まで導く光路が形成されると共に、赤色発光素子及び緑色発光素子から出射された赤色光及び緑色光を前記透光部を通して前記測定部位に照射する際に前記各色光を前記光軸に対して等角的に照射する光路が形成され、
標準測定対象面に赤色光及び緑色光を所定の時差で順次照射したときの各色標準反射光強度を夫々測定して記憶した後、測定しようとする皮膚の測定部位に赤色光及び緑色光を所定の時差で順次照射したときの各色反射光強度を夫々測定して記憶する測定手段と、当該各色反射光強度を前記各色標準反射光強度で正規化して各色正規化反射光強度を求めた後、各色正規化反射光強度の和及び差を算出する演算手段と、前記各色正規化反射光強度の和及び差で表される肌の明るさ及び色合いを段階的に表示する表示手段を備えたことを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、プローブの先端に形成された透光部から皮膚の測定部位に、赤色光及び緑色光を所定の時差で順次照射するように成されているので、一つの受光素子で夫々の反射光強度を個別に測定でき、装置全体を小型化・軽量化できる。
このとき、赤色光及び緑色光は受光素子の光軸に対して等角的に照射されるので、同一部位に照射した各色光の反射光強度を等しい反射条件の下で測定することができるので、測定条件が異なることに起因する測定誤差を生ずることがない。
また、測定しようとする皮膚の測定部位に赤色光及び緑色光を照射したときの各色反射光強度を、標準測定対象面に赤色光及び緑色光を照射したときの各色標準反射光強度で正規化するようにしたので、赤色発光素子及び緑色発光素子の光照射強度が異なる場合であっても、相対的な反射光強度を正確に測定することができる。
そして、各色正規化反射光強度の和で表される肌の明るさ及び前記各色正規化反射光強度の差で表される肌の色合いが段階的に表示されるので、この表示から、肌の明るさ及び色合いを正確に測定できる。
【００１０】
本発明のさらに好適な実施形態によれば、ハンディタイプの装置本体に前記プローブが一体的に取り付けられると共に、装置本体内に測定手段及び演算手段が配設され、装置本体の表面に表示手段が配されてなるオールインワンタイプに形成されているので、女性の美容部員がハンドバッグなどに入れて簡単に携帯できる大きさに小型化・軽量化できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を具体的に説明する。
図１は本発明に係る肌の明るさ及び色合い測定装置を示す斜視図、図２はそのブロック図、図３は表示手段の一例を示す説明図である。
【００１２】
本例の肌の明るさ及び色合い測定装置は、携帯可能なハンディタイプの装置本体１の側面に、皮膚の測定部位に当接されるプローブ２が一体的に取り付けられている。
当該プローブ２は、先端に皮膚の測定部位に当接される透光部３が形成されると共に、その内部には、前記透光部３を測定部位に当接した状態で皮膚面と直交する光軸Ｘ上に前記透光部３からの入射光を受光する受光素子４が配設されると共に、前記透光部３に対して赤色光及び緑色光を照射する赤色発光素子５Ｒ及び緑色発光素子５Ｇが前記光軸Ｘに対して約３０°の角度で等角的に配置され、透光部３から入射された光を受光素子４まで導く光路２Ｐと、各発光素子５Ｒ，５Ｇから出射した光を透光部３へ導く光路２Ｒ，２Ｇが形成されている。
【００１３】
また、装置本体１には、前記赤色発光素子５Ｒ及び緑色発光素子５Ｇから赤色光及び緑色光を所定の時差で順次照射させると共に、各色反射光強度を受光素子４で測定して所定の記憶領域に記憶させる測定手段６と、当該測定手段６の測定結果に基づいて、所定の演算処理を行い肌の明るさ及び色合いを算出する演算手段７が内蔵され、その表面には演算手段７により算出されたデータに基づいて肌の明るさ及び色合いを段階的に表示する表示装置８が設けられている。
【００１４】
前記測定手段６は、インターフェイス回路９の入力側に、キャリブレーションスイッチ１０Ｃ及び測定用スイッチ１０Ｍと、前記受光素子４が接続されると共に、その出力側に、前記各発光素子５Ｒ，５Ｇと前記受光素子４で測定された反射光強度を所定の記憶領域に記憶する記憶装置１１が接続されている。
そして、キャリブレーションスイッチ１０Ｃを押すと、前記赤色発光素子５Ｒ及び緑色発光素子５Ｇから赤色光及び緑色光が所定の時差で順次照射されると共に、受光素子４で測定された各色標準反射光強度Ｒ0 ，Ｇ0 が記憶装置１１の標準反射光強度記憶領域１１Ｃに記憶される。
また、測定用スイッチ１０Ｍを押すと、前記赤色発光素子５Ｒ及び緑色発光素子５Ｇから赤色光及び緑色光が所定の時差で順次照射されると共に、受光素子４で測定された各色反射光強度ＲM ，ＧM が記憶装置１１の反射光強度記憶領域１１Ｍに記憶される。
【００１５】
演算手段７は、前記記憶装置１１に記憶された各色標準反射光強度Ｒ0 ，Ｇ0 と、各色反射光強度ＲM ，ＧM に基づいて正規化反射光強度Ｒ，Ｇを次式により算出する。
Ｒ＝ＲM ／Ｒ0 ，      Ｇ＝ＧM ／Ｇ0 
次いで、これらの算出結果に基づいて、肌の明るさＢと、肌の色合いＣを次式により算出する。
Ｂ＝Ｒ＋Ｇ，          Ｃ＝Ｒ−Ｇ
これより、標準測定対象面の明るさ及び色合いと、皮膚の測定部位の明るさ及び色合いが一致すれば、ＲM ＝Ｒ0 ，ＧM ＝Ｇ0 となるので、正規化反射光強度Ｒ＝１，Ｇ＝１になり、肌の明るさＢ＝２，肌の色合いＣ＝０となる。
したがって、図３に示すように、縦軸に肌の明るさＢ、横軸に肌の色合いＣをとった場合、（Ｂ，Ｃ）＝（２，０）の点が原点となり、Ｂ＞２，Ｃ＞０の第一象限Ｚ1 では明るいピンクの健康的な肌，Ｂ＞２，Ｃ＜０の第二象限Ｚ2 では明るい色白の肌，Ｂ＜２，Ｃ＜０の第三象限Ｚ3 では病的な蒼白い肌，Ｂ＞２，Ｃ＜０の第四象限Ｚ4 では日に焼けた褐色の肌を表すことになる。
【００１６】
表示装置８は、図３に示すように、例えば、縦軸に肌の明るさＢ、横軸に肌の色合いＣをとったグラフを簡略化して読み取ることができるように、グラフ原点と各象限Ｚ1 〜Ｚ4 ごとに二つずつＸ状に配設された９つの発光ダイオードＬ00，Ｌ11，Ｌ12，Ｌ21，Ｌ22，Ｌ31，Ｌ32，Ｌ41，Ｌ42で前記演算手段７により算出された肌の明るさＢ及び肌の色合いＣを５段階で表示する。
この場合、肌の明るさＢを、Ｂ＜−Ｂ1 ，−Ｂ1 ≦Ｂ＜−Ｂ0 ，−Ｂ0 ≦Ｂ＜Ｂ0 ，Ｂ0 ≦Ｂ＜Ｂ1 ，Ｂ1 ≦Ｂの５段階で表し、肌の色合いＣを、Ｃ＜−Ｃ1 ，−Ｃ1 ≦Ｃ＜−Ｃ0 ，−Ｃ0 ≦Ｃ＜Ｃ0 ，Ｃ0 ≦Ｃ＜Ｃ1 ，Ｃ1 ≦Ｃの５段階で表す。
そして、肌の明るさＢ及び色合いＣが、原点近傍の範囲Ｐ00内にあるときは原点の発光ダイオードＬ00を点灯させ、第一象限Ｚ1 の範囲Ｐ11内にあるときは発光ダイオードＬ11を点灯させ、第一象限Ｚ1 の範囲Ｐ12内にあるときは発光ダイオードＬ12を点灯させ、第二象限Ｚ2 の範囲Ｐ21内にあるときは発光ダイオードＬ21を点灯させ、第二象限Ｚ2 の範囲Ｐ22内にあるときは発光ダイオードＬ22を点灯させ、第三象限Ｚ3 の範囲Ｐ31内にあるときは発光ダイオードＬ31を点灯させ、第三象限Ｚ3 の範囲Ｐ32内にあるときは発光ダイオードＬ32を点灯させ、第四象限Ｚ4 の範囲Ｐ41内にあるときは発光ダイオードＬ41を点灯させ、第四象限Ｚ4 の範囲Ｐ42内にあるときは発光ダイオードＬ42を点灯させるように成されている。
【００１７】
以上が本発明の一構成例であって、次にその作用について説明する。
まず、メインスイッチ１２をオンすると、記憶装置１１などに記憶されていたデータが消去される。この状態で、シミやソバカスがなく肌あれしていない部分（例えば腕の内側）や標準色が施された色見本を標準測定対象面として、当該測定対象面にプローブ２の先端を押し当てて、キャリブレーションスイッチ１０Ｃを押すと、赤色発光素子５Ｒ及び緑色発光素子５Ｇが所定の時間間隔で点灯されて、赤色光及び緑色光が所定の時差で透光部３を通して測定対象面に等角的に照射される。
そして、赤色光及び緑色光を照射したときに、標準測定対象面で反射された各光の標準反射光強度を受光素子４で検出し、赤色光を照射したときの標準反射光強度Ｒ0 及び緑色光照射したときの標準反射光強度Ｇ0 を別々に測定して、各色の標準反射光強度Ｒ0 ，Ｇ0 を記憶装置１１の標準反射光強度記憶領域１１Ｃに記憶する。
次いで、肌の明るさ及び色合いを測定しようとする部位にプローブ２の先端を押し当てて、測定用スイッチ１０Ｍを押すと、赤色発光素子５Ｒ及び緑色発光素子５Ｇが所定の時間間隔で点灯されて、赤色光及び緑色光が所定の時差で透光部３を通して測定対象面に照射される。
そして、赤色光及び緑色光を照射したときに、測定部位で反射された各光の反射光強度を受光素子４で検出し、赤色光を照射したときの反射光強度ＲM 及び緑色光照射したときの標準反射光強度ＧM を別々に測定して、各色の標準反射光強度ＲM ，ＧM を記憶装置１１の標準反射光強度記憶領域１１Ｍに記憶して測定を終了する。
【００１８】
次いで、演算手段７で、前記記憶装置１１に記憶された各色標準反射光強度Ｒ0 ，Ｇ0 と、各色反射光強度ＲM ，ＧM に基づいて正規化反射光強度Ｒ，Ｇが算出され、これらの算出結果に基づいて、肌の明るさＢと、肌の色合いＣが算出される。
そして、算出された肌の明るさＢ及び色合いＣのデータに基づいて表示装置８の発光ダイオードＬ00，Ｌ11，Ｌ12，Ｌ21，Ｌ22，Ｌ31，Ｌ32，Ｌ41，Ｌ42が点灯されるので、測定部位の肌の明るさ及び色合いが、標準測定対象面の明るさ及び色合いと比較した相対的な量として読み取ることができる。
【００１９】
例えば、発光ダイオードＬ00が点灯した場合は測定部位の肌の明るさ及び色合いが標準測定対象面の明るさ及び色合いと略一致しており、また、第一象限Ｚ1 の発光ダイオードＬ11又はＬ12が点灯した場合は標準測定対象面に比して明るいピンクがかったより健康的な肌であると判断することができ、第二象限Ｚ2 の発光ダイオードＬ21又はＬ22が点灯した場合は標準測定対象面に比してより明るい色白の肌であると判断することができ、第三象限Ｚ3 の発光ダイオードＬ31又はＬ32が点灯した場合は標準測定対象面に比して血の気が少ない蒼みがかった白い肌であると判断することができ、第四象限Ｚ4 の発光ダイオードＬ41又はＬ42が点灯した場合は標準測定対象面に比して日焼けした褐色の肌であると判断することができる。
【００２０】
この結果より、例えば第一象限Ｚ1 の発光ダイオードＬ11，Ｌ12が点灯した場合には明るさ及び赤みを抑える色のファンデーションを、第二象限Ｚ2 の発光ダイオードＬ21，Ｌ22が点灯した場合には明るさを抑え赤みを増す色のファンデーションを、第三象限Ｚ3 の発光ダイオードＬ21，Ｌ22が点灯した場合には赤み及びと明るさを増す色のファンデーションを、第四象限Ｚ4 の発光ダイオードＬ41，Ｌ42が点灯した場合には明るさを増し赤みを抑える色のファンデーションを選択するというように、肌の明るさや色合いに応じて最適なファンデーションを選択する指標を与えることができる。
【００２１】
そして最後に、再び、腕の内側などを標準測定対象面として、ファンデーションを肌にぬった部分の肌の明るさ及び色合いを測定し、このとき原点近傍の発光ダイオードＬ00が点灯すれば、両者の明るさ及び色合いが一致したことになり、最適な色のファンデーションを選択できたことになる。
【００２２】
なお、上述の説明では、肌の明るさを、赤色光及び緑色光の正規化反射光強度の和に基づいて決定する場合について説明したが、肌の明るさはメラニンの濃度で定まり、赤色光の正規化反射光強度がメラニン濃度に比例するので、肌の明るさＢを、赤色光の正規化反射光強度Ｒ及び緑色光の正規化反射光強度Ｇの和で表すにの替えて、単に赤色光の正規化反射光強度Ｒを用いてもよい。すなわち、この場合、肌の明るさＢは、Ｂ＝Ｒで求まることになる。
また、表示装置８としては発光ダイオードを二次元的に配する場合に限らず、肌の明るさを段階的に表示する複数の発光ダイオードと、肌の色合いを段階的に表示する複数の発光ダイオードを二列に配置する場合であってもよい。
【００２３】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、一つのプローブ内に赤色発光素子と緑色発光素子が配置されて、赤色光及び緑色光が透光部を介して皮膚の測定部位に所定の時差で順次照射されるように成されているので、一つの受光素子で夫々の反射光強度を個別に測定でき、構造を簡略化して装置全体を小型化・軽量化でき、さらに、ハンディタイプの装置本体に前記プローブを一体的に取り付けて、装置本体内に測定手段及び演算手段を配し、装置本体の表面に表示手段を配したオールインワンタイプに形成すれば、女性の美容部員がハンドバッグなどに入れて簡単に携帯できる大きさに小型化・軽量化できるという効果がある。
【００２４】
そして、赤色発光素子及び緑色発光素子から出射された各色光は、受光素子の光軸に対して等角的に照射され、同一部位に照射した各色光の反射光強度を等しい反射条件の下で測定することができるので、測定条件が異なることに起因する測定誤差を生ずることがなく、また、測定部位で反射した各色の反射光強度を、標準測定対象面で反射した各色の標準反射光強度で正規化しているので、各発光素子の照射光強度が異なることに起因する測定誤差を称することはなく、反射光強度のみを測定することにより、肌の明るさ及び色合いを正確に測定することができるという効果がある。
【００２５】
しかも、この場合に、自分の肌のきれいな部分を標準測定対象面とすれば、その部分と、ファンデーションで肌色化粧しようとする顔などの部分との相対的な明るさ及び色合いの違いを客観的に測定することができ、したがって、その測定結果を参考にして、自然な肌色化粧をするための最適な色のファンデーションを容易に選び出すことができ、さらに、選びだしたファンデーションをぬった肌の明るさ及び色合いが標準測定対象面となる自分の肌のきれいな部分の明るさ及び色合いと一致しているか否かを極めて容易に確認することができるという大変優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る肌の明るさ及び色合い測定装置。
【図２】そのブロック図。
【図３】肌の明るさと色合いの関係を示すグラフ。
【符号の説明】
１・・・装置本体
２・・・プローブ
２Ｐ，２Ｇ，２Ｒ・・・光路
３・・・透光部
Ｘ・・・光軸
４・・・受光素子
５Ｒ・・赤色発光素子
５Ｇ・・緑色発光素子
６・・・測定手段
７・・・演算手段
８・・・表示装置
Ｒ0 ・・赤色光の標準反射光強度
Ｇ0 ・・緑色光の標準反射光強度
ＲM ・・赤色光の反射光強度
ＧM ・・緑色光の反射光強度
Ｒ・・・赤色光の正規化反射光強度
Ｇ・・・緑色光の正規化反射光強度
Ｂ・・・肌の明るさ
Ｃ・・・肌の色合い
【図１】
0003645369.tif 000002
【図２】
0003645369.tif 000003
【図３】
0003645369.tif 000004