(57)【要約】      （修正有）【課題】毛髪のつや成分の影響を受けず、また、毛髪に対して負担をかけることなく、毛髪の色を正確かつ簡便に測定することができる毛髪の色測定器具を提供する。【解決手段】一部が測定部として開放された遮光空間内に、毛髪９に光を照射するための光源４と、該光源から毛髪へ照射された光の反射光を測光するための受光部５を有する毛髪の色測定器具１であって、受光部が毛髪からの正反射光の影響を受けない位置に光源を設けたことを特徴とする毛髪の色測定器具。【選択図】  図４
2004198398.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一部が測定部として開放された遮光空間内に、毛髪に光を照射するための光源と、該光源から毛髪へ照射された光の反射光を測光するための受光部を有する毛髪の色測定器具であって、受光部が毛髪からの正反射光の影響を受けない位置に光源を設けたことを特徴とする毛髪の色測定器具。
【請求項２】
受光部の中心軸を、測定部面に対してほぼ垂直方向に設けた請求項第１項記載の毛髪の色測定器具。
【請求項３】
測定部面に対する光源の光軸が、受光部の中心線と測定部面が形成する軸に対して２０°〜６０°の角度である請求項第１項または第２項記載の毛髪の色測定器具。
【請求項４】
測定部面に対する光源の光軸が、受光部の中心線と測定部面が形成する軸に対しほぼ４５°の角度である請求項第３項記載の毛髪の色測定器具。
【請求項５】
光源が赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード及び青色発光ダイオードの組合せにより構成される請求項第１項ないし第４項の何れかの項記載の毛髪の色測定器具。
【請求項６】
複数個の光源を、受光部を中心とした同心円の上にほぼ等間隔に配置する請求項第１項ないし第５項の何れかの項記載の毛髪の色測定器具。
【請求項７】
検出した反射光を、ＲＧＢ系、ＸＹＺ系、Ｌａｂ系またはＣＭＹＫ系の何れかの表色系で表すものである請求項第１項ないし第６項の何れかの項記載の毛髪の色測定器具。
【請求項８】
更に毛髪の色情報を表示する表示部を設けるものである請求項第７項記載の毛髪の色測定器具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、毛髪の色測定器具に関する。更に詳しくは、毛髪のつや成分の影響を受けず、また、毛髪に対して負担をかけることなく、毛髪の色を正確かつ簡便に測定することができる毛髪の色測定器具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
毛髪の色は、外観上の美しさを示す大きな要因の一つであり、近年では、染毛剤等で毛髪を染色（カラーリング）しておしゃれを楽しむ人も多くなってきており、特に若者や女性の関心が非常に高い要素である。
【０００３】
この毛髪の色については、従来より種々の方法で測定が行われてきたのであるが、これらのうち一般的な毛髪の色の測定方法としては、目視により被験者の毛髪の色と標準毛束を比較して評価する方法が挙げられる。しかし、この方法では測定者による評価のばらつきが生じてしまい、客観的な評価を行うには専門的な知識と十分な経験が必要となり、店頭などで手軽に実施できないという欠点があった。また、近年ではカラーリングされた毛髪も多くなり、色構成も多種ないし複雑になってきているため、目視によって毛髪の色を正確に評価ないし判断するのは困難なものとなってきている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２５５７６５号公報（第４頁）
【０００５】
一方、機械的な操作で毛髪の色を測定する方法としては、携帯型の測色計を用いて測定する方法などが知られている。しかし、このような従来の測色計は、積分球を使用して測定を行い、毛髪に照射された光に対する反射光の全てを集光して検出するため、毛髪の色の他、つや成分も同時に検出することとなってしまい、正確な毛髪の色を測定することができなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従って、毛髪のつや成分の影響を受けることなく、正確にかつ簡便に毛髪の色を測定できる器具の提供が求められていた。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を行った結果、被検体である毛髪に対する光源の位置および受光部の位置を工夫することにより、毛髪のつや成分の影響を受けることなく、正確にしかも簡便に毛髪の色を測定可能であることを見出し、本発明を完成した。
【０００８】
すなわち本発明は、一部が測定部として開放された遮光空間内に、毛髪に光を照射するための光源と、該光源から毛髪へ照射された光の反射光を測光するための受光部を有する毛髪の色測定器具であって、受光部が毛髪からの正反射光の影響を受けない位置に光源を設けたことを特徴とする毛髪の色測定器具を提供するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施態様を示す図面を挙げて、本発明を説明する。
【００１０】
図１は、本発明の毛髪の色測定器具の一態様を模式的に表した平面図であり、図２はその側面図、図３は図２を矢印方向から見た図である。また、図４は図２におけるＡ−Ａ’方向の部分断面図、図５は、図２におけるＢ−Ｂ’方向の断面図を示す。各図中、１は測定器具本体、２は遮光空間、３は測定部、４は光源、４ａは赤色発光ダイオード、４ｂは緑色発光ダイオード、４ｃは青色発光ダイオード、５は受光部、６は変換部、７は表示部、８は操作ボタン、９は毛髪試料をそれぞれ示す。
【００１１】
図１および図２に示す毛髪の色測定器具１（以下、「測定器具」とする）は、その基本構成として、測定器具１の先端に設けられた遮光空間２に、被検対象である毛髪試料９に対して光を照射するための光源４と、かかる照射光の反射光の強度を測定する受光部５が設けられている。
【００１２】
光を照射するために使用される光源４としては、種々の光源を使用することができるが、色測定器具１をコンパクトなものとするために、発光ダイオード、例えば、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード及び青色発光ダイオードの三色を一組とした発光ダイオード（以下、「ＲＧＢ発光ダイオード」とする）や、ＲＧＢの３色をそれぞれ切り換えて照射することができるフルカラーＲＧＢ発光ダイオード（例えばＬＦ５９ＥＭＢＧＭＢＣ：Ｋｉｎｇｂｒｉｇｈｔ社製等）等を光源４として使用することが好ましい。
【００１３】
光源４として前記のＲＧＢ発光ダイオードを使用する場合には、例えば、図５に示すように、各色の発光ダイオードを３つまとめた構成としてもよく、また、図６に示すように、各色の発光ダイオードを３つ略一列に並べて構成してもよい。
【００１４】
また、本発明の測定器具１における上記光源４は、複数個を受光部５を中心とした同心円の上に、光源４同士をほぼ等間隔にして配置することが好ましい。例えば、ＲＧＢ発光ダイオードを用いる場合、これを同心円上で１２０゜ずつずらして三角形状に配置したり、７２゜ずつずらして五角形状に配置することが好ましい。光源４を前記のように配置することにより、光が毛髪試料９に対して各方向からまんべんなく照射されるため、キューティクルの剥がれ方に左右され、方向性を有するとされる毛髪の色について、その方向性の影響を防止でき、毛髪試料９の色を客観的に測定できる。
【００１５】
一方、反射光を受光する受光部５としては、フォトダイオード、フォトトランジスタ等を使用することができるが、応答性が速い、出力のバラツキが少ない、入射光量と出力との直線性がよい等の理由から、フォトダイオードを用いることが好ましい。
【００１６】
上記光源４および受光部５が設けられる遮光空間２は、その一部が測定部３として開放されているものである。この遮光空間２は、正確に毛髪試料９からの反射光を測定するために、測定部３以外の部分からの光を実質的に遮蔽することができ、かつ少なくとも測定部３の周辺はある程度の弾力性を有する材料で構成されることが好ましい。また、その形状としては、球の一部を切り取ったような形状（例えば、お椀型）であることが望ましい。
【００１７】
また、遮光空間２に設けられた測定部３は、その部分に毛髪試料９を当て、光源４からの光を照射する部分である。この測定部３の形状は、特に制約があるわけではないが、毛髪試料９を当てる位置による影響をなくすため、円形形状であることが好ましい。
【００１８】
本発明の測定器具１においては、光源４の光軸と、受光部５の中心軸の関係が重要である。すなわち、測定部３に置かれた毛髪試料９に光を照射し、この反射光を受光部５で測定するのであるから、これらの軸は、測定部３が形成する面において交ることになるが、この角度は、受光部５が毛髪試料９からの正反射光の影響を受けない位置とすることが必要である。ここでいう「影響を受けない」とは、正反射光を受けないことのほか、正反射光成分が多分に混入した拡散反射光も受けないことを意味する。
【００１９】
このように、受光部５が直接反射光の影響を受けないためには、受光部５の中心軸に対し、光源４の光軸を、２０°から６０゜の角度とすることが好ましく、特に約４５°の角度とすることが好ましい。
【００２０】
一方、受光部５の位置は、特に制約があるわけではないが、毛髪試料９からの拡散反射光を有効に測定するため、毛髪試料９の面、すなわち、測定部面の垂直方向に配置することが好ましい。
【００２１】
上記の光源４から毛髪試料９に照射され、拡散反射光として受光部５で測定された光は、受光部５により電気的信号に変換され。この信号は、そのまま測定データとして取り扱うこともできるが、ＲＧＢ系、Ｌａｂ系、ＸＹＺ系、ＣＭＹＫ系等の表色系を示す色情報に変換して取り扱うことが好ましい。そして、かかる色情報への変換を受光部５と連接された変換部６により行い、あらかじめ変換部６に、または該変換部６に連接された制御部（図示しない）に組み込まれたプログラムや制御手段等に従って、表示部７に毛髪試料９の色情報として表示することが好ましい。
【００２２】
なお、本発明の測定器具１においては、その使用における必要な操作、例えば上記した光源からの光の照射の入／切、検出電圧値の色情報への変換、表示部７への毛髪の色の表示等の操作は、全て操作ボタン８により行うことができる。
【００２３】
以上の構成による本発明の測定器具１を用いて毛髪試料９の色の測定を行う方法を、光源４としてＲＧＢ発光ダイオードを用いた場合を例として説明する。
【００２４】
まず、測定器具１のセンサー部２に設けられた測定部３を被験者の毛髪試料９に押しあてた後、赤色発光ダイオード４ａを３つ同時に点灯させて、毛髪試料９に光を照射する。次に、それらの反射光を受光部５で測定し、対応する電気的信号として電圧値を検出する。そして、かかる操作を、同様に緑色発光ダイオード４ｂ及び青色発光ダイオード４ｃについても行い、それぞれの照射光に対応する反射光を受光部５で感知し、対応する電圧を検出する。
【００２５】
このようにして得られる、発光ダイオード各色に対する反射光の電圧値を、受光部５内部に設置される変換部６にてＲＧＢ２５６階調の色情報に変換する。そして、当該色情報を表示部７に表示することにより、毛髪試料９の色情報が表示できることになる。
【００２６】
なお、上記した図１ないし図６で示される測定器具１は、測定部３を毛髪試料９に押しあてるタイプの例を示したものであるが、本発明の測定器具１はかかる形状に限定されることはなく、例えば、以下に示すような測定器具１に空隙を設け該空隙に毛髪試料９を挟み込むタイプのものであってもよい。
【００２７】
図７は、本発明の測定器具の他の態様を示す平面図であり、図８は側面図であり、また、図９はＣ−Ｃ’方向の断面図を示す。各図中、１は測定器具本体、２は遮光空間、３は測定部、４は光源、５は受光部、６は変換部、７は表示部、８は操作ボタン、９は毛髪試料、１０は空隙、１０ａは開放部、をそれぞれ示す。
【００２８】
本態様の測定器具において毛髪の色を測定するには、まず、色を測定すべき毛髪試料９を、測定部３の空隙１０に挟持する。空隙１０は、図８に示すように、一辺が開放されており、この開放部１０ａから毛髪９を挿入して奥に入れ、毛髪試料９を挟持する構造になっている。この空隙１０の幅は適当に定めることができるが、一般には、毛髪試料９を挟持する部分では１〜３ｍｍ程度でよく、特に１〜２ｍｍ程度とすることが好ましい。
【００２９】
なお、空隙１０に狭持される毛髪試料９の長さがあまり短いと、毛髪試料９が空隙１０内で上下に湾曲してしまい、その結果測定誤差が生じてしまうおそれがあるため、被検対象とする毛髪試料９は、ある程度の長さのもの、例えば３ｃｍ以上のものを使用することが好ましい。
【００３０】
次いで、各発光ダイオードを点灯させて、光を毛髪試料９に対して照射し、各発光ダイオードに対する毛髪試料９からの反射光を受光部５で測定する。これらの反射光に対応する電気的信号（電圧）をそれぞれ検出し、当該検出値をＲＧＢ２５６階調の色情報に変換し、これを表示部７に表示することによって、毛髪試料９の色情報を提示することができる。
【００３１】
なお、上記の態様は、いずれも測定器具１の全体の形状が縦長の６面体に近い形状により構成されているものであるが、かかる形状には限定されず、例えば、遮光空間２等を主構成とした、測定器具１全体が手のひらに収まるようなサイズの椀形状もしくは多角形の板状形状により構成されていてもよい。
【００３２】
【作用】
本発明の測定器具１で毛髪の色が正確に測定される原理は、毛髪試料９からの正反射光が受光部５に入らないように光源４の位置を調整することにより、拡散反射光成分のみの測定を可能とするというものである。すなわち、例えば、図１０に示すように、光源４から毛髪試料９が置かれた測定部面に対しほぼ４５°の角度で光を照射させ、かつ、入射光軸に対し、４５゜に反射される光（拡散反射光）のみを受光部５で受光、測定することにより、正反射光（入射光軸に対し、９０゜で反射）成分の影響を受けることなく毛髪試料９の色を正確に測定できるのである。
【００３３】
【実施例】
次に実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に何ら制約されるものではない。
【００３４】
実  施  例  １
図１及び図７に示す本発明の測定器具を用いて毛髪の色を測定し、測定結果を市販の測色計の測定結果と比較・評価した。
【００３５】
（ａ）本発明の測定器具による測定（１）：
市販の毛束４種類（以下、「サンプル１〜４」とする）に対し、光源としてＲＧＢ発光ダイオードを用いる図１の測定器具（器具の測定部を毛髪に押し付けるタイプ）を用い、下記表１（光源）及び表２（受光部）に示す測定条件によりＲＧＢごとの反射光の強度（電圧値）を測定した。そして、かかる電圧値を下記換算式（Ｉ）〜（ＩＩＩ）を用いて、ＲＧＢ２５６階調の色情報に変換した。ＲＧＢ２５６階調の色情報への変換式は、ＲＧＢ値が既知の色サンプルを用い、測定電圧とＲＧＢ値を関係から求めた。測定した電圧値を表３、換算した色情報を表４にそれぞれ示す。
【００３６】
（  換算式  ）
【数１】
Ｒ  ＝  ２１６．８  ×  Ｒｖ  −  ８．１          ……（Ｉ）
Ｇ  ＝  １８９．２  ×  Ｇｖ  −  ０．３        ……（ＩＩ）
Ｂ  ＝  ２２４．４  ×  Ｂｖ  −  ７．６          ……（ＩＩＩ）
（式中、Ｒｖ、Ｇｖ及びＢｖは、受光部にて検出された電圧値（Ｖ）を、Ｒ、Ｇ及びＢは、ＲＧＢ２５６階調の色情報で表した値を示す）
【００３７】
（  測定条件  ）
【表１】
2004198398.tif 000003
【００３８】
【表２】
2004198398.tif 000004
【００３９】
（  結  果  ）
【表３】
2004198398.tif 000005
【００４０】
【表４】
2004198398.tif 000006
【００４１】
（ｂ）本発明の測定器具による測定（２）：
サンプル１〜４に対して、図７に示す測定器具（空隙に毛髪を狭持させるタイプ）を用いて、光源をＲＧＢ発光ダイオードとして、上記表１（光源）及び表２（受光部）に示す測定条件によりＲＧＢごとの反射光の強度（電圧値）を測定した。そして、かかる電圧値を、下記換算式（ＩＶ）〜（ＶＩ）を用いて、ＲＧＢ２５６階調の色情報に変換した。測定した電圧値を表５、換算した色情報を表６にそれぞれ示す。
【００４２】
（  換算式  ）
【数２】
Ｒ  ＝    ７０．１×Ｒｖ  ＋  ２３．８        ……（ＩＶ）
Ｇ  ＝  ４８６．６×Ｇｖ  −  ４６．９      ……（Ｖ）
Ｂ  ＝  ２５５．３×Ｂｖ  −    ４．９      ……（ＶＩ）
（式中、Ｒｖ、Ｇｖ及びＢｖは、受光部にて検出された電圧値（Ｖ）を、Ｒ、Ｇ
及びＢは、ＲＧＢ２５６階調の色情報で表した値を示す）
【００４３】
（  結  果  ）
【表５】
2004198398.tif 000007
【００４４】
【表６】
2004198398.tif 000008
【００４５】
なお、上記の測定（１）及び（２）においては、図１０に示されるように、受光部の中心軸に対し、光源４の光軸をほぼ４５°の角度となるようにした。
【００４６】
（ｃ）市販の測色計による測定：
市販の測色計（ミノルタＣＯＬＯＲ  ＲＥＡＤＥＲ  ＣＲ−１０：ミノルタ（株）製）により、通常の測定条件を用いてサンプル１〜４の毛髪の色のＬａｂ値の色情報を測定し、ＣＩＥ（国際照明委員会）にて定義されている変換式を用いて、ＲＧＢ２５６階調の色情報を得た。ＲＧＢ２５６階調の色情報を表７に示す。
【００４７】
（  結  果  ）
【表７】
2004198398.tif 000009
【００４８】
参  考  例  １
毛髪のつやの測定：
特開２０００−１１６６２２号公報中に開示される毛髪のつや測定器具を用いて、下記表８（光源）及び表９（受光部）の測定条件とし、かつ毛髪試料に対する光源と受光部の位置関係を図１１に示すようにして、サンプル１〜４の毛髪に対して、ＲＧＢごとの電位差（正反射方向の電圧と拡散反射方向の電圧との差）を測定して毛髪のつやの程度の指標値とした。測定結果を表１０に示す。なお、各指標値のうち、Ｒ成分で０．５以上、Ｇ成分で０．１５以上、Ｂ成分で０．２５以上であれば、各成分それぞれについて、毛髪のつやの影響が大きいといえる。
【００４９】
（  測定条件  ）
【表８】
2004198398.tif 000010
【００５０】
【表９】
2004198398.tif 000011
【００５１】
（  結  果  ）
【表１０】
2004198398.tif 000012
【００５２】
表１０の結果より、例えばサンプル３のＲ値やサンプル４のＲ及びＧ値等、毛髪のつやの指標値が高いと判断されるところでは、市販の測色計を用いて得られる結果（表７）の色情報も高い値となっており、毛髪のつや成分の影響を受けていることがわかる。一方、本発明の測定器具を用いて得られる結果（表４及び表６）は、毛髪のつやの指標値が高いところであっても、得られる色情報は市販品ほど高くなっておらず、つや成分の影響を受けにくいものであることを示している。従って、本発明の測定器具を用いて毛髪の色の測定を行えば、毛髪のつや成分の影響を受けずに、毛髪の色を正確に測定できると判断された。
【００５３】
【発明の効果】
本発明の毛髪の色測定器具は、毛髪に対する光の照射を特定方向から行なうことにより、拡散反射光成分のみを受光して検出するため、毛髪のつや成分の影響を受けることなく、毛髪の色を正確に測定することができる。また、測定に際して毛髪の切断等の操作を必要としないため、毛髪に負担をかけることなく毛髪の色を測定することを可能とするものである。
【００５４】
また、本発明の測定器具は小型で使用方法も簡便であるため、販売店の店頭などでも容易に毛髪の色を測定できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の毛髪の色測定器具の一態様を示す平面図である。
【図２】本発明の毛髪の色測定器具の一態様を示す側面図である。
【図３】図２を矢印方向から見た状態を示す図である。
【図４】図２のＡ−Ａ’方向の部分断面図である。
【図５】図２のＢ−Ｂ’方向の断面図である。
【図６】図５において、発光ダイオードの各色を略一列に並べて光源を構成する態様を示した図である。
【図７】本発明の毛髪の色測定器具の別の実施態様であって、空隙に毛髪を挟持した状態を示す図面である。
【図８】本発明の毛髪の色測定器具の別の実施態様の側面図である。
【図９】図８のＣ−Ｃ’断面図である。
【図１０】本発明の測定原理、特に光源及び受光部と毛髪との関係を模式的に表した図面である。
【図１１】参考例１における毛髪試料に対する光源と受光部の位置関係を示した図面である。
【符号の説明】
１  ……  測定器具本体
２  ……  遮光空間
３  ……  測定部
４  ……  光源
４ａ  ……  赤色発光ダイオード
４ｂ  ……  緑色発光ダイオード
４ｃ  ……  青色発光ダイオード
５  ……  受光部
６  ……  変換部
７  ……  表示部
８  ……  操作ボタン
９  ……  毛髪試料
１０  ……  空隙
１０ａ  ……  開口部
以    上
【図１】
2004198398.tif 000013
【図２】
2004198398.tif 000014
【図３】
2004198398.tif 000015
【図４】
2004198398.tif 000016
【図５】
2004198398.tif 000017
【図６】
2004198398.tif 000018
【図７】
2004198398.tif 000019
【図８】
2004198398.tif 000020
【図９】
2004198398.tif 000021
【図１０】
2004198398.tif 000022
【図１１】
2004198398.tif 000023