(57)【要約】方向性結合器センサーが、毛髪などの基質の湿分含量を測定するために提供される。センサーは、結合すきまをそれらの間に画定する一対の概ね平行な板を有する、高周波方向性結合器を組み込んでいる。高周波信号発生器が、結合すきまを横切って置かれた基質と共に、間隙を横切る電磁界を発生する。結合電力は、基質の湿分含量に関係する。圧力センサーが、正確で信頼性及び一貫性がある結果を得るために、結合すきまを横切る基質の所望の緻密度を確実に達成するように設けられる。
2005529329.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
毛髪の健康度を測定するためのセンサーであって、
一対の概ね平行な第一及び第二のストリップを有して結合すきまをそれらの間に画定する方向性結合器と、
高周波信号発生器であって、前記第一のストリップに電気的に結合され、前記結合すきまを横切って置かれた前記毛髪を介して前記第二のストリップに対して電力を結合可能なように動作可能であり、これにより前記毛髪の健康度に関係する振幅を有する結合電力信号を前記第二のストリップ内に発生させる高周波信号発生器と
を含むことを特徴とするセンサー。
【請求項２】
前記結合電力信号の前記振幅が、前記毛髪の湿分含量、前記毛髪の滑らかさ、前記毛髪の輝き、前記毛髪の脆弱性、前記毛髪の裂けの無さ、又は前記毛髪のキューティクル破壊の無さに関係しており、
好ましくは、前記結合電力信号の前記振幅が、前記毛髪の前記湿分含量に関係する、請求項１のセンサー。
【請求項３】
前記方向性結合器及び前記高周波信号発生器を支持する毛髪締め具であって、前記締め具が前記結合すきまを横切る前記毛髪に対して詰め込み圧力をかけるように動作可能である、毛髪締め具を更に含む請求項１又は２のセンサー。
【請求項４】
毛髪の手入れに使用するためのヘアケア用電気器具であって、
ハンドルで終結する細長い本体部分と、
前記細長い本体部分に支持され、前記毛髪と係合して前記手入れをもたらすように動作可能である少なくとも１つの毛髪スタイリング部材と、
前記毛髪スタイリング部材に隣接して支持され、及び一対の概ね平行な第一及び第二のストリップを有してそれらの間に結合すきまを画定する方向性結合器と、
高周波信号発生器であって、前記第一のストリップに電気的に結合され、前記結合すきまを横切って置かれた前記毛髪を介して前記第二のストリップに電力を結合するように動作可能であり、これにより前記毛髪の健康度に関係する振幅を有する結合電力信号を前記第二のストリップ内に発生させる高周波信号発生器と
を含むことを特徴とするヘアケア用電気器具。
【請求項５】
前記結合電力信号の前記振幅が、前記毛髪の湿分含量、前記毛髪の滑らかさ、前記毛髪の輝き、前記毛髪の脆弱性、前記毛髪の裂けの無さ、又は前記毛髪のキューティクル破壊の無さに関係しており、
好ましくは、前記結合電力信号の前記振幅が、前記毛髪の前記湿分含量に関係する、請求項４のヘアケア用電気器具。
【請求項６】
前記細長い本体部分に関連付けられて前記方向性結合器を支持する毛髪締め具であって、前記締め具が前記結合すきまを横切る前記毛髪に対して詰め込み圧力をかけるように動作可能である、毛髪締め具を更に含む請求項４又は５のヘアケア用電気器具。
【請求項７】
前記毛髪締め具により支持され、前記毛髪締め具により前記毛髪にかけられる前記詰め込み圧力に関係する信号を発信するように動作可能である圧力センサーを更に含む、請求項６のヘアケア用電気器具。
【請求項８】
前記毛髪締め具が、それぞれがハンドル内の遠隔端部において終結する一対の旋回動するつかみ具を含み、
前記方向性結合器が、前記つかみ具の一方により支持され、
前記圧力センサーが、前記方向性結合器に並置されて前記つかみ具の他方により支持される、請求項６又は７のヘアケア用電気器具。
【請求項９】
毛髪の湿分含量を測定する方法であって、
前記毛髪を通る電磁界を発生させること、
前記電磁界に応じる前記毛髪のリアクタンスを測定すること、及び
前記測定したリアクタンスから前記毛髪の前記湿分含量を決定すること
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１０】
前記電磁界が、一対の概ね平行な第一及び第二のストリップを有してそれらの間に結合すきまを画定する方向性結合器に電気的に結合された高周波信号源により発生され、
前記毛髪が前記結合すきまを横切って配置され、
好ましくは、前記高周波信号源が、無線周波数範囲内又はマイクロ波周波数範囲内で動作する、請求項９の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に測定センサーに関し、特に毛髪などの生物学的システムの内部及び外部の湿分含量などの、基質の状態量を測定するためのセンサーに関する。
【背景技術】
【０００２】
人間の毛髪は、α−ケラチンと呼ばれる複雑なタンパク質からなる。毛髪のタンパク質分子は、有機的な形態に配置されて、水素、塩水、及び疎水性結合などの弱い結合、並びにより強いイオン結合及び硫黄架橋により共に保持されている。これらの結合は、毛髪に硬さ及び剛性を加え、スタイリングプロセスを通してこれらの結合が破壊され次に異なる向きに再確立されるときに、ウェーブ及びカールを伴う毛髪のスタイリングを可能にする。周知のように、毛髪のスタイリングは、カールごて若しくはブロードライヤーでの熱、又は毛髪を濡らす若しくは湿らすなどにてエネルギーを加えることによる結合の破壊によって達成することができる。毛髪が濡れるか又は湿って水素結合が破壊されるとき、ケラチン鎖の位置が変わるので、毛髪は、弾性になり、並びに伸張及び特定の形体の付与が可能になる。毛髪が乾燥すると、結合が別の場所に再形成されて、毛髪を新しい形状に維持する。ブロードライイング又はセッティングは、スタイリングプロセスの調整を助け、その結果、一旦乾燥すると、毛髪が与えられた形体を保つ。
【０００３】
毛髪は、吸湿性及び透湿性であるので、周囲から水を吸収する。正常な状態では、水が、毛髪の組成の約１２％〜１５％を占める。正常な毛髪は、水中においてそれ自体の重量の３０％超を吸収することができる。毛髪が傷んでいる場合には、この割合は４５％に近づくことがあるが、傷んだ毛髪は、毛髪を健康的に見せる毛髪繊維の中に水を保持する能力がより低い。湿度又は以前の損傷のためにより多くの水が毛髪繊維内に吸収されると、水素結合が緩んで、毛髪は、セットを維持する能力が低下する。
【０００４】
スタイリングの間、毛髪が湿り過ぎている場合は、形状を保持しないので、スタイリングが有効になる前に水を除去しなければならない。逆に、毛髪が乾燥し過ぎている場合は、水素結合が既に形成されていてケラチン鎖の再配置及びセットが不可能であるので、スタイリングは良くない結果となる。毛髪の湿分が約３０重量％〜４０重量％の範囲であるときに、最適なスタイリング結果が達成できるということが既に判明している。したがって、最適なスタイリング結果を得るために、いつスタイリングを開始すべきか（すなわち、毛髪中の湿分がいつ３０％〜４０％の範囲になるか）分かることが望ましい。
【０００５】
同様に、既に湿っていて水素結合の破壊が完了した毛髪のスタイリングを停止するときを知ることも重要である。毛髪が乾燥し過ぎている場合には可撓性がないので、スタイリングを継続するときには、毛髪の傷む可能性がある。毛髪の乾燥プロセスは、スタイリングに関連する２つの段階を示すということが既に判明している。一次乾燥段階では、水が毛髪繊維の外側から蒸発され、スタイリング効果は達成されない。二次乾燥段階では、毛髪繊維の内側からの水が、周囲へ拡散される。最適な毛髪スタイリングが達成できるときは、二次乾燥段階へのこの遷移の間である。約３０％の湿分レベルは、毛髪の形作りを可能にするために水素結合を分裂させるのに十分な水を供給することと、水素結合を再形成するために不十分な水とされる水を除去することの間のバランスである。
【０００６】
湿分感知器が、毛髪中の湿分レベルを決定するために過去に開発されてきており、抵抗及び静電容量測定を含む様々な技法に頼って望ましい表示を得ている。しかしながら、これらの方法は、断面的な量及び密度が既知の毛髪を測定する場合にのみ効果がある。毛髪の密度又は緻密度は変化するので、これらの測定技法はうまくいかない。更に、これらの技法は、測定のために主として毛髪繊維の外側の湿分含量に依存しており、毛髪繊維の内側の湿分含量をも同様に正確に測定する能力を有さない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、毛髪繊維の内側及び外側両方の湿分を含む、毛髪などの基質の湿分含量を正確に及び信頼性高く決定することができる、感知器が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、これまでに既知の湿分センサー及び湿分含量決定方法の上述及び他の短所及び欠点を克服する。本発明は、ある実施形態に関連して説明されるが、これらの実施形態に限定されるものではないことが理解される。逆に、本発明は、本発明の意図及び及び範囲内に包含される、全ての代替実施形態、変更実施形態、及び等価実施形態を包含する。
【０００９】
本発明の原理にしたがって、方向性結合器センサーが、毛髪などの基質の湿分含量を測定するために提供される。基質の湿分含量が増加するにつれて、その有効相対電気インピーダンスも増加する。本発明のセンサーは、基質の相対インピーダンスを測定するように設計されており、その測定値から基質の湿分含量を決定することができる。
【００１０】
本発明のセンサーには、結合すきまをそれらの間に画定する一対の概ね平行なストリップを有する、高周波方向性結合器が組み込まれている。高周波信号発生器が、ストリップの１つに電気的に結合され、結合すきまを横切って電磁界を発生し、結合すきまを横切ってすなわちその長手方向軸線に概ね垂直に置かれた基質と共に、他方のストリップに電力を結合する。信号発生器は、好ましくは超短波から極超短波の周波数範囲の信号を発生するように動作可能であるが、他の周波数範囲も同様に可能である。超短波の周波数範囲は、約３０ＭＨｚ〜３００ＭＨｚの間であり、極超短波の周波数範囲は、約３００ＭＨｚ〜約３ＧＨｚの間である。信号発生器は、インピーダンス、したがって結合すきまを横切って置かれた基質の湿分含量に関連する振幅を有する結合電力信号を、結合されたストリップの中に発生する。
【００１１】
本発明の別の態様によれば、圧力センサーが設けられて、結合すきまを横切って置かれる基質の適切な詰め込み圧力を確実にする。圧力センサーは、一実施形態ではフィルム状変換器を組み込んでおり、これが結合すきまを横切って置かれる基質にかけられる詰め込み圧力と共に変化する出力電圧信号を発生する。基質の湿分含量の測定は、予め設定された圧力閾値を超えるときに引き起される。これによって確実に、結合すきまを横切って置かれた基質の所望の緻密度が達成されて、正確で信頼性が高い及び一貫した結果が得られる。別の方法としては、詰め込み密度は、機械システムによっても同様に達成することができる。本発明の特徴及び目的は、添付図面と共に得られる次の詳細説明により、更に容易に明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本明細書に取入れてその一部を構成する添付図面は、上に記載した一般説明及び以下に記載する詳細説明と共に、本発明の実施形態を示して本発明を説明する働きをする。
【００１３】
図面類、特に図１及び図２Ａ〜図２Ｅをここで参照すると、本発明の原理に従う方向性結合器センサー１０が示される。簡単にするために、センサー１０は、本明細書において毛髪の湿分測定に関連して説明する。しかしながら、本発明は種々様々な用途に使用され、したがって、毛髪の分析又は基質中の湿分含量の測定に限定されないことを当業者には認識されている。むしろ、本発明のセンサー１０は、当業者が容易に認識されるように、種々様々な基質の分析、及びそれら基質の湿分に関連する種々の特性の測定に容易に適用可能である。
【００１４】
例えば、基質の湿分含量の測定では、本発明のセンサー１０は、基質の湿分含量が増加するとその有効相対電気インピーダンスも増加するという原理の下で動作する。以下で更に詳細に説明するように、センサー１０は、基質の相対インピーダンスを測定するように設計され、その測定値から、基質の湿分含量を決定することができる。湿分含量値は、表示装置上に提示、ユーザーが知覚可能な可聴音で表示、及び／又は装置の機能を制御する制御信号として使用することができる。
【００１５】
図１、図２Ａ〜図２Ｅ、図３、及び図３Ａに示すように、センサー１０は、結合すきま１６をそれらの間に画定する一対の概ね平行なストリップ１４ａ及び１４ｂを有する、高周波方向性結合器１２を組み込んでいる。本発明の一実施形態では、平行ストリップ１４ａ及び１４ｂは、基板１８の下側表面上に形成された接地平面２０を有するＦＲ４プリント基板１８（図３及び図３Ａ）の上に支持される。本発明の一実施形態では、プリント基板１８の高さ「ｈ」は、０．１５７ｃｍ（０．０６２インチ）であり、それぞれのストリップ１４ａ、１４ｂは、０．３８ｃｍ（０．１５インチ）の幅「ｗ」及び０．８８９ｃｍ（０．３５０インチ）の長さ「ｌ」を有し、並びに結合すきま１６は、０．０５１ｃｍ（０．０２０インチ）の間隙距離「ｓ」を有する。言うまでもなく、プリント基板１８、ストリップ１４ａ、１４ｂ、及び間隙１６の他の寸法も、以下で詳細に説明されるように、特定の用途にしたがって同様に可能であることを当業者には認識される。
【００１６】
高周波信号発生器２２は、ストリップ１４ａに電気的に結合され、結合すきま１６を横切って電磁界を発生するように動作可能であり、結合すきま１６は、以下で詳細に説明されるように詰め込まれた状態で結合すきま１６を横切って、すなわち一般に長手方向軸線に垂直に置かれた基質と共に、ストリップ１４ｂに電力を結合する。信号発生器２２は、結合すきま１６を横切って置かれた基質のインピーダンス、したがって湿分含量、に関連する振幅を有する結合電力信号を、結合されたストリップ１４ｂ内に発生させる。信号発生器２２は、水晶基準２４（図２Ａ）に位相ロックされて、周波数、したがって測定の正確さ、安定性、及び繰返し性を維持し、並びに調整可能な電力源２６を有する。信号発生器２２は、超短波から極超短波の周波数範囲、すなわち約３０ＭＨｚ〜約３ＧＨｚの間の信号を発生するように動作可能であるのが好ましいが、他の周波数範囲も同様に可能である。基質の水分含有量はＧＨｚ範囲近くで測定されるインピーダンスにより、最も正確に決定できると考えられているので、信号発生器２２は、本発明の一実施形態によれば、約９１５ＭＨｚなどの約１ＧＨｚで動作することができる。
【００１７】
本発明の一態様によれば、センサー１０は、高周波方向性結合器１２の逆電力結合変形を利用して、結合すきま１６を横切って置かれた物質のインピーダンスの変化を測定する。基質が結合すきま１６を横切って詰め込まれるときに方向性結合器１２が不整合になり、物質の湿分含量増加の結果として、間隙１６を横切るインピーダンスが増加するにつれて、この不整合が、方向性結合器１２の逆電力結合の単調増加を引き起す。ストリップ１４ｂからの反射電力分枝２８（図１及び図２Ｂ）内の逆電力の振幅は、一般にインピーダンス、したがって結合すきま１６を横切って置かれた基質の湿分含量の直接的な測定である。以下で詳細に説明するように、基質の湿分含量すなわちその水分重量含有量は、サンプルで測定したインピーダンスから決定することができる。
【００１８】
図１及び図２Ａ〜図２Ｅを更に参照して、ストリップ１４ａからの順電力信号は、順電力分枝３２（図１及び図２Ｂ）及び減衰器３４を通って、ミクサ３０の１つの入力へ電気的に結合される。例えば、順電力信号は、減衰器３４により、−１０ｄＢｍに減衰されてもよい。ストリップ１４ｂからの結合電力信号は、位相調整器３６により位相調整されて、反射電力分枝２８を通って、ミクサ３０の別の入力へ電気的に結合される。ミクサ３０は、順電力信号と同位相の結合された信号に対して最も応答性があるという点で、干渉性受信機として作用することができる。位相調整器３６は、ミクサ３０のために順電力信号に対する反射電力信号の適切な位相干渉を確実にして、最大の認識可能なミクサ出力を作り出す。調整可能な電力源２６によりミクサの順電力を適切なレベルに設定すると、ミクサ３０の出力は、反射結合電力の増加と共に単調に増加する。ミクサ３０は、方向性結合器１２を通る結合電力の値をＤＣベースバンドに復調又は低下させる。ミクサ３０のＤＣ出力は、増幅器３８により濾波及び増幅されて、間隙１６を横切って置かれた基質の湿分含量に関連する測定可能な出力電圧を作り出す。増幅器３８は、調整可能なゲイン４０と、調整可能なＤＣオフセット４２を含む。
【００１９】
図４、図４Ａ及び図４Ｂを参照して、毛髪の湿分含量を決定するセンサー１０の使用について、毛髪湿分センサーシステム４４に関連してここで説明する。毛髪湿分センサーシステム４４は、例えば専門サロンで使用され、顧客の毛髪の湿分含量が約３０重量％〜４０重量％の範囲になって、その結果最適スタイリング結果が達成可能となったときを、速やかに、正確に、及び信頼性高く、スタイリストに表示することができる。
【００２０】
図４Ａ及び図４Ｂに示すように、旋回動するつかみ具４８及び５０を有する毛髪締め具４６が設けられており、それぞれのつかみ具は、スタイリストが容易に把持して動作可能なハンドル５２で終結する。つかみ具４８及び５０は、図４Ａに示すように開放位置に片寄らせることができ、その結果、毛髪の束５４は、つかみ具４８、５０の間に容易に受入れられて、毛髪繊維５４がつかみ具５０により支えられる方向性結合器１２の結合すきま１６を横切って、すなわちその長手方向軸線に概ね垂直に延びるように向けられる。図８に示すように、湿分含量測定の信頼性を確実にするためには、結合すきま１６を横切る毛髪５４の詰め込み圧力が重要であることが判明した。約１．４ｋｇ（３ｌｂ）未満の低い詰め込み密度、すなわち圧力領域５６内の詰め込み密度では、ミクサ３０の出力電圧信号は、結合すきま１６を横切る毛髪繊維５４の不十分な詰め込み密度のために不安定になることがある。約３．２ｋｇ（７ｌｂ）を超える高い詰め込み圧力、すなわち圧力領域５８内の詰め込み密度では、ミクサ３０の出力電圧信号は、毛髪繊維５４が結合すきま１６を横切る詰め込み密度の差の結果を示すので、変動を始める。これらのより高い圧力では、過剰湿分の急速な排出も、信頼性の少ないより低い読み値につながる。約１．４ｋｇ（３ｌｂ）〜約２．７ｋｇ（６ｌｂ）の範囲の詰め込み圧力、すなわち圧力領域６０内の詰め込み圧力が、信頼性及び繰返し性のある湿分含量測定値を作り出すために安定性のあるミクサ３０からの出力電圧信号を提供することが判明した。
【００２１】
図１、図２Ｄ、図４Ａ、及び図４Ｂに示す本発明の別の態様によれば、フィルム状圧力変換器６４を組み込んだ圧力センサー６２が、方向性結合器センサー１２に並置されてつかみ具４８により支えられている。圧力変換器６４は、結合すきま１６を横切って置かれた毛髪５４にかかる詰め込み圧力と共に変化する出力電圧信号を発生するように動作可能である。図１及び図２Ｄに示すように、圧力変換器６４からの出力電圧信号は、調整可能なゲイン６８及びＤＣオフセット７０を有する増幅器６６により増幅され、その増幅された出力電圧信号は、ジャンパ７２を通って圧力センサー６２の出力へ直接提供されるか、又はジャンパ７６を通って比較器７４へ入力として適用されるかいずれかである。所望のトリガー圧力に対応するトリガー電圧が、比較器７４の基準電圧７７として設定される。湿分含量の測定は、予め設定された圧力閾値７７を超えるときに引き起される。これによって、結合すきま１６を横切って置かれた毛髪繊維５４の所望の緻密度が達成されて、正確で信頼性及び繰返し性のある結果を得ることが確実になる。詰め込み密度は、本発明の意図及び範囲から逸脱することなく、機械システム（図示せず）によっても同様に達成可能であることを当業者には理解される。
【００２２】
図１及び図４を参照して、センサー１０からの測定した信号及び圧力センサー６２からのトリガー信号すなわち圧力信号は、ケーブル７８を通って、従来型ＰＣ又はラップトップコンピューターなどの処理システム８０へ電気的に結合される。処理システム８０は、センサー１０により生成された測定信号を、システム８０のディスプレイ８２上に提示してもよい湿分含量値に変換するように動作可能である。上記で詳しく説明したように、測定信号は、圧力センサー６２により生成されるトリガー信号に応じて引き起される。１つ又は複数の測定信号が、トリガー信号に応じて得られてもよい。
【００２３】
ここで図６及び図７を参照すると、センサー１０の増幅された出力電圧は、まず複数の毛髪の束を相対湿度を使用して既知の湿分含量にすることにより校正される。次に、センサー１０を使用して、図６に示すように、様々な相対湿度の毛髪のそれぞれの束に対する測定信号を生成する。毛髪は、図７に示すように、湿分重量含量と相対湿度の間で概ね線形の関係を示すので、処理システム８０は、参照用テーブル又はアルゴリズムを使用して、センサー１０の増幅した出力電圧を毛髪重量基準の湿分含量を表わす値に変換するように動作可能である。傷んだ毛髪と健康な毛髪の水吸収能力は異なるので、本発明のセンサー１０は、一般に毛髪の健康度に関連する信号を提供するように使用することができる。一般に、毛髪の健康度は、滑らかさ、輝き、脆弱性の無さ、裂けの無さ、及びキューティクル破壊の無さなどの要因により特徴付けられる。これらの因子のそれぞれは、毛髪の湿分含量に直接的又は間接的に関係するので、本発明のセンサー１０は、生体内又は生体外の毛髪で測定した健康度の正確及び信頼できる表示の提供が可能である。
【００２４】
本発明のセンサー１０は、消費者の毛髪の一般的な健康度を消費者が定期的に測定できる、消費者が手軽に使える自己評価ツールを提供する。消費者は、これらの測定に基づき必要に応じて、消費者の毛髪の健康度を改善する方向の修正活動を実施することができる。これらの活動には、ヘアケア製品の変更、ヘアスタイリング技法の変更、又はその両方を含むことができ、その結果、消費者の毛髪の一般的な健康度は、常に監視及び改善が可能である。センサー１０は、ヘアスタイリスト及びヘアテクニシャンにも同様に有用な監視ツールを提供する。
【００２５】
図５Ａ及び図５Ｂに示すような本発明の別の態様によれば、センサー１０はまた、毛髪の手入れするためのブラシ８４などのヘアケア製品に組み込まれる。ブラシ８４は、ハンドル８８で終結する細長い本体部分８６を含む。剛毛９０が、ブラシ８４の本体部分８６から従来方法で延びて、毛髪の手入れを可能にする。図３に示すように、信号発生器２２、ミクサ３０、電圧調整器９２（図２Ｅ）、及び圧力センサー６２の電子機器すべてが、本発明の原理にしたがって、プリント基板１８上に組み込まれ、プリント基板は、毛髪締め具９６（図５Ａ及び図５Ｂ）の固定ベース９４の上に支持される。固定ベース９４は、方向性結合器１２を剛毛９０近くに位置づけており、その結果、毛髪がブラシされている間に測定が容易に実施される。毛髪締め具９６は、ばねで片寄らされた締め部材９８を含み、これが圧力変換器６４を方向性結合器１２に並置して位置づけている。レバー１００が、移動可能な締め部材９８に動作可能に連結されていて、図５Ｂに示すように締め部材９８を固定ベース９４に向けて移動させてセンサー測定を望むときに、ユーザーが結合すきま１６を横切って毛髪を締め付けることができるようになっている。ヘアブラシ８４は、ＬＥＤを含み、及び／又は可聴信号を発信して、センサー測定に基づく毛髪の湿分状態、健康度、又は他の状態についてユーザーに表示を提供してもよい。図示してはいないが、本発明のセンサー１０は、手入れの間にユーザーの毛髪と好ましくは係合する、くし、カールごて、又は類似ヘアケア製品などの他のヘアケア製品に同様に組み込んで、センサー測定に基づく毛髪の湿分含量、健康度、又は他の状態の測定値を提供してもよいことが認識される。
【００２６】
本発明の方向性結合器センサー１０は、ストリップ１４ａ及び１４ｂの表面まで約０．２５ｃｍ（０．１インチ）のようにごく近くのインピーダンスの変化に対して感受性を有するので、毛髪の湿分含量、健康度、又は他の状態を測定するのに非常に好適である。ストリップ１４ａ及び１４ｂの表面からのこの有効測定調査深度の高さは、ストリップ１４ａ及び１４ｂを結合する電磁界の関数である。測定調査深度の高さは、プリント基板１８の高さ、プリント基板１８の誘電率、ストリップ１４ａ及び１４ｂの寸法、結合すきま距離「ｓ」、及び／又は信号発生器２２により供給される電力を変えて、特定の用途に対して変化させることができる。これらのパラメータのいずれか又は全てを変化させることにより、結合した電磁界の高さを変更して、これにより有効測定調査深度を変化させることができる。
【００２７】
センサー１０は、少なくとも１つの信号発生器２２に電気的に結合された複数の方向性結合器１２を含み、複数の基質のそれぞれの湿分含量を上記で詳述した本発明の原理にしたがって測定してもよいことが考えられている。更に、複数の方向性結合器１２の少なくとも２つは、上記で詳述したパラメータの１つ以上を変化させることにより、異なる有効測定調査深さを有してもよいことも考えられている。
【００２８】
本発明の詳細説明中で引用した全ての文献は、その関連部分において本明細書に参考として組み込まれるが、いずれの文献の引用もそれが本発明に関して先行技術であると認めたとして解釈されるべきではない。
本発明の特定の実施形態を説明及び記載したが、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、様々なその他の変形及び変更が可能であることは、当業者に明らかであるだろう。したがって、本発明の範囲内にあるそのようなすべての変形及び変更を添付の特許請求の範囲で扱うものとする。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の原理に従う方向性結合器センサーの機能的なブロック図。
【図２Ａ】本発明の一実施形態による図１のセンサーで使用する高周波信号発生器の回路表示。
【図２Ｂ】本発明の一実施形態による図１のセンサーで使用する方向性結合器の回路表示。
【図２Ｃ】本発明の一実施形態による図１のセンサーで使用する湿分含量検知機の回路表示。
【図２Ｄ】本発明の一実施形態による図１のセンサーで使用する圧力センサーの回路表示。
【図２Ｅ】本発明の一実施形態による図１のセンサーで使用する電圧調整器の回路表示。
【図３】プリント基板上に一体化して示される、図１のセンサーの上面図。
【図３Ａ】図３の線３Ａ−３Ａに沿ってとった断面図。
【図４】本発明の一実施形態による方向性結合器センサーシステムの斜視図。
【図４Ａ】図４のセンサーシステムで使用する毛髪締め具の拡大した前立面図であり、毛髪を器具の中に受入れるために開放位置にある締め具。
【図４Ｂ】毛髪を器具の中に締め付けるために閉鎖位置にある締め具を示す、図４Ａと同様な図。
【図５Ａ】本発明の方向性結合器センサーを組み込んだヘアブラシの側立面図。
【図５Ｂ】本発明の方向性結合器センサーを組み込んだヘアブラシの側立面図。
【図６】方向性結合器センサーの出力電圧と毛髪の様々な束に対する相対湿度の間の関係を示すグラフ。
【図７】毛髪の湿分重量含量と毛髪の相対湿度の間の関係を示すグラフ。
【図８】方向性結合器センサーの出力電圧と毛髪を締め付けるためにかけた圧力の間の関係を示すグラフ。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図３】
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【図３Ａ】
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【図４】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
2005529329.tif 000019
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