(57)【要約】【課題】皮膚の柔軟感を包括的かつ確実に測定する皮膚触感評価方法及び皮膚触感評価システムを提供する。【解決手段】触感の異なる複数種の皮膚触感モデルの夫々に対して官能評価試験を実施して各皮膚触感モデルの触感評価を示す触感データを生成するステップ（Ｓ１）と、皮膚触感モデルの夫々に対して接触子を接触させてモデル圧最大値を測定すると共に規定接触圧時におけるモデル振動周波数変化値を測定しモデル測定データを生成するステップ（Ｓ２）と、皮膚に接触子を接触させて皮膚圧最大値を測定すると共に皮膚振動周波数変化値を測定し皮膚測定データを生成するステップ（Ｓ３）と、皮膚測定データと同一或いは近似するモデル測定データを選定すると共に選定されたモデル測定データに対応する皮膚触感モデルを抽出し、抽出された当該皮膚触感モデルの触感を前記被測定部位の皮膚の触感と評価するステップ（Ｓ４）とを有する。【選択図】図１
2012130580.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
触感の異なる複数種の皮膚触感モデルの夫々に対して官能評価試験を実施し、該皮膚触感モデルの夫々の触感評価を求め触感データを生成するステップと、
前記皮膚触感モデルの夫々に対して接触子を接触させて接触圧の最大値であるモデル圧最大値を測定すると共に、前記皮膚触感モデルに印加した振動の規定接触圧時におけるモデル振動周波数変化値を測定し、前記モデル圧最大値と前記モデル振動周波数変化値とを含むモデル測定データを生成するステップと、
被測定部位の皮膚に接触子を接触させて接触圧の最大値である皮膚圧最大値を測定すると共に、前記皮膚に印加した振動の振動数と規定接触圧の印加時における皮膚の振動数の差である皮膚振動周波数変化値を測定し、前記皮膚圧最大値と前記皮膚振動周波数変化値とを含む皮膚測定データを生成するステップと、
前記皮膚測定データと同一或いは近似する前記モデル測定データを選定すると共に、選定された該モデル測定データに対応する皮膚触感モデルを抽出し、抽出された当該皮膚触感モデルの触感を前記被測定部位の皮膚の触感と評価するステップと、
を有する皮膚触感評価方法。
【請求項２】
前記触感評価は、やわらかさ感、はり感、及びふっくら感の３感性について実施したことを特徴とする請求項１記載の皮膚触感評価方法。
【請求項３】
前記皮膚触感モデルは、表層と深層とにより構成されており、前記表層及び深層の性状を異ならせることにより異なる触感を有するよう構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の皮膚触感評価方法。
【請求項４】
被測定部位の皮膚に接触させる接触子と、該接触子を前記皮膚に接触させた時の接触圧を測定する接触圧測定部と、前記皮膚に対して振動を印加する振動印加部と、前記皮膚からの振動を測定する振動測定部とを有する皮膚性状検出センサと、
触感の異なる複数種の皮膚触感モデルの夫々に対して官能評価試験を実施することにより得られた、皮膚触感モデルの夫々の触感評価を示す触感データが格納された触感データ記憶手段と、
前記皮膚触感モデルの夫々に対して前記皮膚性状検出センサを用いて予め測定された、前記モデル圧最大値と前記モデル振動周波数変化値とを含むモデル測定データが格納されたモデル測定データ記憶手段と、
被測定部位となる皮膚を前記皮膚性状検出センサを用い、当該皮膚の接触圧の最大値である皮膚圧最大値を求めると共に規定接触圧時における皮膚振動周波数変化値を求め、該皮膚圧最大値及び前記皮膚振動周波数変化値の値と同一或いは近似するモデル測定データを前記触感データ記憶手段から選定する選定手段と、
該選定手段で選定されたモデル測定データの触感評価を前記触感データ記憶手段から抽出し、抽出された当該皮膚触感モデルの触感を前記被測定部位の皮膚の触感と評価する評価手段と、
を有することを特徴とする皮膚触感評価システム。
【請求項５】
前記触感評価は、やわらかさ感、はり感、及びふっくら感の３感性について実施したことを特徴とする請求項４記載の皮膚触感評価システム。
【請求項６】
前記接触圧測定部をロードセルにより構成し、
前記振動印加部及び前記振動測定部を圧電素子により構成し、
前記接触圧測定部と前記前記振動測定部を直列に配置したことを特徴とする請求項４乃至５のいずれか一項に記載の皮膚触感評価システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は皮膚触感評価方法及び皮膚触感評価システムに係り、特に皮膚の柔軟感を定量的に評価する皮膚触感評価方法及び皮膚触感評価システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、皮膚の粗さ，硬さ，柔軟感等の皮膚性状評価に関する研究が進められている。従来における皮膚の柔軟感を評価する方法としては、皮膚表面の測定部分に圧縮ガスを噴射すると共に、噴射により被測定部位の表面変位を変位計等で測定し、噴射からの時間と表面変位との関係から皮膚表面の柔軟性を測定する方法が提案されている（特許文献１）。
【０００３】
また、この方法に加え、ガスの噴射により皮膚表面に発生した凹部の深さを測定することにより、皮膚の表面硬さと内部固さを評価する方法も提案されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１０８７９４号公報
【特許文献２】特開２００８−０２９５７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、産業応用の観点より皮膚の柔軟感の研究は、特に化粧品業界から注目が集まっている。例えば、化粧品を塗布することによって得られる皮膚の柔軟感は、化粧品の使用感を差別化するための１つの要素である。
【０００６】
しかしながら、学術的に研究されている「やわらかさ感」という性状評価以外にも、皮膚の柔軟感については経験的に用いられている「はり感」や「ふっくら感」という性状評価がある。このような「はり感」や「ふっくら感」については、従来の皮膚の柔軟感評価方法では評価されておらず、よって従来の柔軟感評価方法では柔軟感に対する包括的な評価を行うことができないという問題点があった。
【０００７】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、皮膚の柔軟感を包括的かつ確実に測定しうる皮膚触感評価方法及び皮膚触感評価システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題は、第１の観点からは、
触感の異なる複数種の皮膚触感モデルの夫々に対して官能評価試験を実施し、該皮膚触感モデルの夫々の触感評価を求め触感データを生成するステップと、
前記皮膚触感モデルの夫々に対して接触子を接触させて接触圧の最大値であるモデル圧最大値を測定すると共に、前記皮膚触感モデルに印加した振動の規定接触圧時におけるモデル振動周波数変化値を測定し、前記モデル圧最大値と前記モデル振動周波数変化値とを含むモデル測定データを生成するステップと、
被測定部位の皮膚に接触子を接触させて接触圧の最大値である皮膚圧最大値を測定すると共に、前記皮膚に印加した振動の振動数と規定接触圧の印加時における皮膚の振動数の差である皮膚振動周波数変化値を測定し、前記皮膚圧最大値と前記皮膚振動周波数変化値とを含む皮膚測定データを生成するステップと、
前記皮膚測定データと同一或いは近似する前記モデル測定データを選定すると共に、選定された該モデル測定データに対応する皮膚触感モデルを抽出し、抽出された当該皮膚触感モデルの触感を前記被測定部位の皮膚の触感と評価するステップとを有する皮膚触感評価方法により解決することができる。
【０００９】
また上記の課題は、第２の観点からは、
被測定部位の皮膚に接触させる接触子と、該接触子を前記皮膚に接触させた時の接触圧を測定する接触圧測定部と、前記皮膚に対して振動を印加する振動印加部と、前記皮膚からの振動を測定する振動測定部とを有する皮膚性状検出センサと、
触感の異なる複数種の皮膚触感モデルの夫々に対して官能評価試験を実施することにより得られた、皮膚触感モデルの夫々の触感評価を示す触感データが格納された触感データ記憶手段と、
前記皮膚触感モデルの夫々に対して前記皮膚性状検出センサを用いて予め測定された、前記モデル圧最大値と前記モデル振動周波数変化値とを含むモデル測定データが格納されたモデル測定データ記憶手段と、
被測定部位となる皮膚を前記皮膚性状検出センサを用い、当該皮膚の接触圧の最大値である皮膚圧最大値を求めると共に規定接触圧時における皮膚振動周波数変化値を求め、該皮膚圧最大値及び前記皮膚振動周波数変化値の値と同一或いは近似するモデル測定データを前記触感データ記憶手段から選定する選定手段と、
該選定手段で選定されたモデル測定データの触感評価を前記触感データ記憶手段から抽出し、抽出された当該皮膚触感モデルの触感を前記被測定部位の皮膚の触感と評価する評価手段とを有することを特徴とする皮膚触感評価システムにより解決することができる。
【発明の効果】
【００１０】
開示の発明によれば、皮膚触感モデルの夫々に対して官能評価試験を実施する際、例えば「やわらかさ感」ばかりでなく、「はり感」や「ふっくら感」に対しても官能評価を行っておくことにより、皮膚の触感評価を幅広く包括的に行うことが可能となる。また、皮膚の測定事項は、接触子を皮膚に押圧し振動印加した際の接触圧と振動周波数変化のみであり、また被験者に負荷を与えることなく皮膚の触感評価を容易に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の一実施形態である皮膚触感評価方法の工程図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態である皮膚触感評価システムの構成図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態である皮膚触感評価方法で用いる皮膚触感モデルを示す図である。
【図４】図４は、６５種類の皮膚触感モデルを示す図である。
【図５】図５は、官能評価試験の方法を説明するための図である。
【図６】図６は、官能評価試験により求められた触感データ（やわらかさ感）の一例を示す図である。
【図７】図７は、官能評価試験により求められた触感データ（はり感）の一例を示す図である。
【図８】図８は、官能評価試験により求められた触感データ（ふっくら感）の一例を示す図である。
【図９】図９は、図６〜図８に示す触感データを一つにまとめた図である。
【図１０】図１０は、皮膚性状検出センサにより皮膚触感モデルを測定している状態を示す図である。
【図１１】図１１は、振動周波数変化を測定する方法を説明するための図である。
【図１２】図１２は、皮膚触感モデルを振動測定素子により測定した結果の一例を示す図である。
【図１３】図１３は、皮膚触感モデルをロードセルにより測定した結果の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。
【００１３】
図１は本発明の一実施形態である皮膚触感評価方法の工程図であり、図２は本発明の一実施形態である皮膚触感評価システムの構成図である。本実施形態に係る皮膚触感評価方法及び皮膚触感評価システムは、種々ある皮膚の触感の内、特に皮膚の柔軟感の客観的な感性評価を目指したものである。
【００１４】
また、皮膚の柔軟感の指標としては、「やわらかさ感」，「ふっくら感」，「はり感」を挙げ、この各指標について測定及び評価を行うことにより、皮膚の客観的な柔軟感を求めることを試みた。更に、本実施形態では、皮膚の柔軟感を評価するにあたり、個々に異なる種々の柔軟感を有する複数の皮膚触感モデル２０（図３及び図４参照）を作製し、これを用いて柔軟感の評価を行うことを試みた。
【００１５】
本実施形態に係る皮膚触感評価方法は、図１に示すように、触感データの作成を行うステップ１（図では、ステップをＳと略称する）、モデル測定データの作成を行うステップ２、皮膚の測定及び皮膚測定データを作成するステップＳ３、及び評価処理を行うステップ４とを有している。また、皮膚触感評価システム１は、大略すると皮膚性状検出センサ２、接触圧演算部９，振動周波数変化演算部１０，選定部１１，モデル測定データ記憶部１２，評価部１３，触感データ記憶部１４，及び出力部１５等により構成されている。
【００１６】
図１に示す触感データの作成を行うステップ１では、柔軟感の異なる複数種の皮膚触感モデル２０の夫々に対して官能評価試験（図５参照）を実施し、皮膚触感モデル２０の夫々の触感評価を示すデータである触感データ（図６〜図８参照）の作成を行う。この触感データは、後述するように皮膚触感評価システム１の触感データ記憶部１４に格納される。
【００１７】
また、モデル測定データの作成を行うステップＳ２では、後述する皮膚触感評価システム１を用いて、皮膚触感モデルの夫々に対して接触子３を接触させて接触圧の最大値であるモデル圧最大値を測定する。また、接触子３に予め所定の振動を印加しておき、接触子３を規定接触圧で押圧した時における振動の変化の値（モデル振動周波数変化値）を測定する。そして、求められたモデル圧最大値とモデル振動周波数変化値とを対応付けすることによりモデル測定データを生成する。このモデル測定データは、後述するように皮膚触感評価システム１のモデル測定データ記憶部１２に格納される。
【００１８】
また、皮膚の測定及び皮膚測定データを作成するステップ３では、実際に皮膚の柔軟感を評価しようとする被験者の皮膚Ａに皮膚触感評価システム１の接触子３を接触させて接触圧の最大値である皮膚圧最大値を測定すると共に、皮膚Ａに印加した振動の振動数と規定接触圧の印加時における振動数の差である皮膚振動周波数変化値を測定する。そして、このようにして求められた皮膚圧最大値と皮膚振動周波数変化値とを対応付けすることにより皮膚測定データを生成する。
【００１９】
また、評価処理を行うステップ４では、ステップ３で求められた皮膚測定データとステップ２で求められたモデル測定データを比較し、ステップ３で作成された皮膚測定データと同一或いは近似するモデル測定データを選定する。次に、選定されたモデル測定データに基づき、これに対応する皮膚触感モデル２０を抽出する。ステップ１において官能評価試験を行うことにより、個々の皮膚触感モデル２０の柔軟感は得られている。従って、被験者の皮膚Ａの柔軟感は、ステップ４で選定された皮膚触感モデル２０の柔軟感と評価することができる。
【実施例】
【００２０】
次に、上記した皮膚触感評価方法の具体的な実施例について説明する。
【００２１】
先ず、ステップ１の触感データを作成する具体的な方法について説明する。触感データを作成するには、皮膚触感モデル２０を作製する。この皮膚触感モデル２０の作製するに際し、本発明者は「人間が体験する皮膚柔軟感は、皮膚表層の柔軟性と、ベース部と表層を合わせた全体の柔軟性の２つに影響される」という作業仮説を立てた。この仮説を検証するために、図３に示されるように表層部２１とベース部２２とにより構成される柔軟性の異なる２層構造を持つ単純化した皮膚触感モデル２０を作製し、各皮膚触感モデル２０が与える触感について官能評価試験を行った。
【００２２】
表層部２１及びベース部２２は、いずれもウレタン樹脂により形成した。表層部２１のウレタン基剤の柔軟性は一定とし、その厚さを５段階に変化させることにより表層部２１の柔軟感を変化させた。本実施形態では、7μｍ、15μｍ、30μｍ、45μｍ、60 μｍの各厚さの表層部２１を作製した。
【００２３】
また、ベース部２２のウレタン樹脂は、ウレタン基剤の架橋重合度（以下、重合度と呼ぶ）を変化させることにより柔軟感を変化させた。本実施形態では、重合度を19〜25の間で0.5刻みで変化させることにより、１３種類の柔軟感を有するベース部２２を作製した。よって、表層部２１とベース部２２の組み合わせとしては、（膜厚５種類）×（重合度１３種類）で、合計で６５種類の異なる柔軟感を有する皮膚触感モデル２０（図４参照）を作製し、これを以下で述べる評価実験に使用した。
【００２４】
次に、上記のように作製した６５種類の皮膚触感モデル２０ｎ（ｎ＝1〜65）の夫々に対して官能評価試験を実施する。本実施形態では、パネラ（実験参加者）として男女各20名ずつ、合計計40名に参加してもらった。そして、図５に示すように各パネルに上述の各皮膚触感モデル２０ｎ（ｎ＝1〜65）に触れてもらい、各々に対して「やわらかさ感」，「はり感」「ふっくら感」の３感性に「あてはまるサンプル」，「あてはまらないサンプル」を抽出してもらった。
【００２５】
具他的な官能評価試験手順は次の通りである。
（１）各皮膚触感モデル２０ｎ（ｎ＝1〜65）を、温冷庫を利用して人間の皮膚温（３２度）相当に温める。
（２）パネルの前に、６５種類の各皮膚触感モデル２０ｎ（ｎ＝1〜65）を並べる。
（３）次の３項目のいずれかについて３分間以内で、該当するサンプルをできるだけ早く正確に選び出させる。ただし、判断しかねるものについては、その場に残しておくこととする。
【００２６】
また、評価項目は下記の３種類とした。
【００２７】
(a)やわらかさ感がある、やわらかさ感がない
(b)はり感がある、はり感がない
(c)ふっくら感がある、ふっくら感がない
上記のように実施した官能評価試験の結果を、上記の表層部２１の厚さ毎（7μｍ、15μｍ、30μｍ、45μｍ、60 μｍ毎）に図６〜図８に示す。
【００２８】
図６〜図８において、横軸は皮膚触感モデル２０のベース部２２の柔軟性の指標である重合度を示している。横軸の数字が小さいほうが柔軟性が高く（やわらかい）、大きいほうが柔軟性が低い（硬い）サンプルである。また縦軸は、上記した(a)〜(c)の項目に対する回答の頻度を示している。即ち、図６を例に挙げると、縦軸はやわらかさ感があると回答された頻度を示している。
【００２９】
先ず、図６の「やわらかさ感」の評価に注目する。「やわらかさ感」の評価では、ベース部２２の重合度が20以下で「やわらかさ感」があると回答された。また、表層部２１の膜厚を増やした場合、即ち表層部２１の柔軟性を下げた場合においても、重合度が20以下で「やわらかさ感」があると回答される傾向は変わらなかった。
【００３０】
次に、図７の「はり感」の評価に注目する。「はり感」の評価では、表層部２１の膜厚が7μｍであり、重合度が22である時に「はり感がある」との回答が高頻度で得られた。また表層部２１の膜厚を変化させても、重合度が中程度（重合度22前後）である場合に「はり感がある」との回答が高頻度で得られた。この傾向は表層部２１の膜厚が30μｍ以上に増えても共通に見られたが、最も「はり感」がある皮膚触感モデル２０は膜厚が7μｍで重合度が22の場合であった。
【００３１】
次に、図７の「ふっくら感」の評価に注目する。「ふっくら感」の評価では、重合度が20付近で「ふっくら感」が高い頻度で体感されやすいことがわかった。また、表層部２１の膜厚を7μｍから徐々に上げてゆくと、30μｍの時に75％を超える高い回答率が得られた。更に、膜厚を45μm以上に増加すると、「ふっくら感」を感じるという回答率は下がった。
【００３２】
上記の官能評価試験の結果、６５種類の各皮膚触感モデル２０ｎ（ｎ＝1〜65）の中から、「やわらかさ感」，「はり感」，「ふっくら感」を高頻度で与える皮膚触感モデルを見つけることができた。図９は、図６〜図８に示した結果を１つのグラフにまとめたものである。図９において、横軸は皮膚触感モデル２０を構成するベース部２２のウレタン重合度を示し、縦軸は表層部２１の膜厚を示している。太線で囲ったエリアは、各官能評価試験項目「やわらかさ感」，「はり感」，「ふっくら感」があると75％以上の確率で選ばれたサンプルの位置を示す。
【００３３】
同図から明らかなように、重合度が小さい場合には「やわらかさ感」が高く、重合度が22 付近に「はり感」が感じられる領域があることがわかった。また、重合度が20で膜厚が30μｍ付近に「ふっくら感」が体感される領域があることがわかった。これは、前記した「人間が体験する皮膚柔軟感は、皮膚表層と全体の柔軟性の2つに影響される」という仮説が検証されたことを意味する。
【００３４】
上記した官能評価試験により、６５種類の皮膚触感モデル２０ｎ（ｎ＝1〜65）の夫々に対し、「やわらかさ感」，「はり感」，「ふっくら感」の評価を得ることができる。本実施形態では、このようにして求められた個々の皮膚触感モデル２０ｎ（ｎ＝1〜65）に対する官能評価の結果を触感データという。この官能評価の結果を示す触感データは、図２に示す皮膚触感評価システム１の触感データ記憶部１４に格納される。
【００３５】
次に、図１に示すステップ２のモデル測定データを作成する具体的な方法について説明する。
【００３６】
上記したステップ１では、６５種類の皮膚触感モデル２０ｎ（ｎ＝1〜65）の夫々に対して官能評価試験を行うことにより、個々の皮膚触感モデル２０ｎ（ｎ＝1〜65）に対して「やわらかさ感」，「はり感」，「ふっくら感」を示す触感データを作成した。ステップ２では、６５種類の皮膚触感モデル２０ｎ（ｎ＝1〜65）の夫々に対し、図１に示す皮膚性状検出センサ２を用いて測定対象の有する客観的な物性値の測定を行った。
【００３７】
ところで、前記したステップ１の結果は、人が体感する皮膚柔軟感を定量化するためには皮膚全体の柔軟性だけでなく、皮膚の表層の柔軟性も同時に計測することが必要であることを示唆している。そこで本実施形態に係る皮膚性状検出センサ２は、測定対象（ステップ２では、皮膚触感モデル２０が測定対象となる）の表層及び全体の両方の柔軟性が計測できるよう構成したことを特徴としている。
【００３８】
以下、皮膚性状検出センサ２の構成について説明する。皮膚性状検出センサ２は、図２及び図１０に示されるように、接触子３、ロードセル４、ピエゾ振動子５、及び振動測定素子６等を有した構成とされている。
【００３９】
接触子３はピン状とされており、その直径が1.0mm以上2.0mm以下に設定されている。この接触子３は、測定時において先端部（図中下端部）が測定対象に接触（押圧）される。ロードセル４は、接触子３の測定対象に接触される端部と反対側の端部に配設される。このロードセル４は例えば歪みゲージであり、接触子３を測定対象に接触させ押圧した時の接触圧を測定する。また本実施形態のロードセル４は、0〜5000mNの測定が可能なものを選定している。
【００４０】
ピエゾ振動子５は、接触子３に対して振動印加可能な構成で取り付けられている。このピエゾ振動子５は、図示しない振動制御回路（位相シフト回路）に接続されている。そして、振動制御回路によりピエゾ振動子５の発生する振動は、接触子３を共振振動させる周波数に制御される。
【００４１】
振動測定素子６は、ピエゾ振動子５と共に接触子３に取り付けられている。このピエゾ振動子５は、接触子３の振動を測定可能な構成で取り付けられている。このピエゾ振動子５及び振動測定素子６は、いずれも機械−電気変換機能を有する圧電素子を用いることができる。
【００４２】
ロードセル４で検出された接触圧の測定信号（接触圧信号という）は、図２に示すように、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）７により帯域制限された後に接触圧演算部９に送られる。接触圧演算部９では、ロードセル４から送られた接触圧信号から接触圧を演算する。
【００４３】
また、振動測定素子６で検出された共振振動数の変化を示す測定信号（振動周波数変化信号という）は、ＢＰＦ８により帯域制限された後に振動周波数変化演算部１０に送られる。振動周波数変化演算部１０では、振動測定素子６から送られた振動周波数変化信号から振動数の変化値を演算する。この演算された各値は、出力部１５から出力することが可能である。尚、選定部１１及び評価部１３の動作については、説明の便宜上後述するものとする。
【００４４】
上記構成とされた皮膚性状検出センサ２において、接触子３が測定対象に接していない状態でピエゾ振動子５を駆動すると、接触子３は共振状態となる（共振周波数をf0とする）。次に、この共振状態にある接触子３の先端部を測定対象に接触させると、測定対象の音響インピーダンスに依存して接触子３の振動数が変化する。
【００４５】
即ち、接触子３が測定対象に接触することにより対象物体を伴った共振系が形成され、よって共振周波数が変化する（変化後の共振周波数をf1とする）。このf0からf1への共振周波数の変化は、振動測定素子６により測定することができる。
【００４６】
ピエゾ振動子５で測定対象に印加された振動は、主に測定対象の表面を伝搬する。また、測定対象を伝搬する振動は、測定対象の物性である柔軟性に影響を受ける。よって、振動測定素子６で測定される振動周波数変化は、測定対象の主に表面性状（即ち、表面の柔軟性）に起因した変化である。このため、振動測定素子６を用いて接触子３が測定対象に接触した際の振動の周波数の変化を測定することにより、測定対象の表面の柔軟性を測定することができる。
【００４７】
これに対し、接触子３を測定対象に接触させ押圧した際、測定対象はその表面ばかりでなく、それよりも深層をも変位させる（図１０に示す例を参照）。またロードセル４により測定される接触圧は接触子３を測定対象に押圧した際の反力であり、その値は測定対象の柔軟性に影響を受ける。よって、ロードセル４で測定される接触圧は、測定対象の表面ばかりでなく、その深層をも含めた全体的な柔軟性を示した測定値となる。
【００４８】
よって、皮膚性状検出センサ２を用いて測定対象を測定した場合、ロードセル４により測定対象の全体の柔軟感を測定することができ、また振動測定素子６により測定対象の表面の柔軟感を測定することができる。
【００４９】
ステップ２では、上記構成及び特性を有する皮膚性状検出センサ２（皮膚触感評価システム１）を用いると共に、各皮膚触感モデル２０を測定対象として測定を行う。またモデル測定データとは、本ステップにおいて皮膚性状検出センサ２を用いて皮膚触感モデル２０を測定することにより得られたデータをいうものとする。
【００５０】
皮膚性状検出センサ２を用いた皮膚触感モデル２０の柔軟性の測定は、次のようにして行う。本実施形態では、先ずステップ１で使用した６５個の皮膚触感モデル２０ｎ（ｎ＝1〜65）の内、異なる膜厚５種類と、異なる重合度７種類を組み合わせることにより３５種類の皮膚触感モデル２０を適宜選定した。そして、選定された皮膚触感モデル２０ｎ（ｎ＝1〜35）に対し、皮膚性状検出センサ２を用いてそれぞれ３０回ずつ測定処理を実施した。具体的な測定処理手順を以下説明する。
【００５１】
３５種類の皮膚触感モデル２０ｎ（ｎ＝1〜35）の内、測定を行う一つの皮膚触感モデル２０を皮膚性状検出センサ２の下に置き、接触子３を皮膚触感モデル２０に接触させると共に2mm接触子３を進入させることにより、皮膚触感モデル２０に余圧を印加する。この時にロードセル４から得られる接触圧の変化、及び振動測定素子６から振動周波数変化を測定する。この測定処理は、１個の皮膚触感モデル２０に対して10回ずつ実施した。以上の計測を、３５個の各皮膚触感モデル２０ｎ（ｎ＝1〜35）のサンプルに対し３日間連続して実施し、よって合成で1050回（35個×10回×３日）の測定を行った。
【００５２】
次に、上記のようにして皮膚性状検出センサ２（ロードセル４及び振動測定素子６）から出力された各測定信号の処理について説明する。前記のように、ロードセル４から出力された接触圧信号及び振動測定素子６から出力された振動周波数変化信号は、ＢＰＦ７，８でフィルタ処理が実施される。ＢＰＦ７，８は、いずれもカットオフ周波数が1Hzのフィルタである。このフィルタ処理を行うことにより、外乱の除去を図ることができ測定精度の向上が図られている。
【００５３】
図１１は、皮膚性状検出センサ２により皮膚触感モデル２０を測定した結果の一例を示している。図１１（Ａ）はロードセル４から出力された接触圧信号から得られた接触圧を示している。また、図１１（Ｂ）は振動測定素子６から出力された振動周波数変化信号から得られた振動周波数変化を示している。尚、各図において横軸は時間を取っている。
【００５４】
測定時において、接触子３は下方（図２に矢印で示す方向）移動することにより、皮膚触感モデル２０の表層部２１に接触する。そして更に下方に移動することにより、図１０に示すように接触子３は表層部２１及びベース部２２の双方を押圧して変形させた状態となる。その後、接触子３は上方に移動を開始し、やがて皮膚触感モデル２０から離間した状態となる。図１１は、この接触子３の一回の上下移動を行う間に、ロードセル４及び振動測定素子６から出力される信号の変化を時間の経過と共に示している。
【００５５】
先ず、図１１（Ａ）に示す接触圧に注目する。接触力は、接触子３が皮膚触感モデル２０と接触し押圧することにより上昇し、約2000ms経過した時点でピークとなる（図１１（Ａ）に矢印Ａで示す）。その後、接触子３の皮膚触感モデル２０からの離脱方向への移動に伴い、接触力は漸次減少する。
【００５６】
本実施形態に係る測定方法では、接触子３を皮膚触感モデル２０に押し込んだ際、ロードセル４の出力から得られる最大測定値を接触圧とする。よって図１１に示す例では、矢印Ａで示す接触値である130mNが、当該皮膚触感モデル２０の接触圧となる。
【００５７】
前記したようにロードセル４で測定される接触圧は、皮膚触感モデル２０の表層部２１及びベース部２２の双方の柔軟性を反映した値である。よって、接触子３を最も深く押し込んだ状態である矢印Ａで示すピーク値が、最も表層部２１及びベース部２２の性状を反映した接触力となる。
【００５８】
次に、図１１（Ｂ）に示す振動周波数変化に注目する。前記したように、振動測定素子６は皮膚触感モデル２０の表層部２１の柔軟性を測定するものである。従って、接触圧のように矢印Ａで示す押し込みのピークの状態で測定処理を行うと、その測定精度が低下することが考えられる。よって、どのタイミングで振動周波数変化を測定するかが問題となる。
【００５９】
振動周波数変化を測定するタイミングとして、例えば図１１（Ｂ）に示す時間経過に伴う振動周波数変化の値の変化において、線形性の高い領域を選定して測定を行うことが考えられる。しかしながら、３５個の皮膚触感モデル２０において線形性の高い領域は一定ではなく、また測定を行う測定者の人的誤差が混入する可能性もある。
【００６０】
そこで本実施形態に係る測定方法では、客観的な測定タイミングを担保するため、接触子３を皮膚触感モデル２０に押し込んだ際、ロードセル４の測定値が30mNであった瞬間の、振動測定素子６から出力される振動周波数の変化量を振動周波数変化値とすることとした。具体的には、図１１に示す例では、接触力が30mNである時間は700msである（図１１（Ａ）参照）。また図１１（Ｂ）において、時間が700msの時の振動周波数変化の値は−1300Hzである。よって、図１１に示す例では、−1300Hzを振動周波数変化値とする。
【００６１】
上記の測定方法を採用することにより、３５個の皮膚触感モデル２０ｎ（ｎ＝1〜35）のそれぞれに対して共通した一定の条件化で振動周波数変化値を求めることが可能となり測定精度の向上を図ることができる。また、実験条件が異なる場合に必要となる補正処理も不要となり、測定処理の簡単化も図ることができる。
【００６２】
図１２及び図１３は、上記のようにして測定された測定結果を皮膚触感モデル２０の表層部２１の膜厚毎に示したものである。図１２は振動測定素子６からの出力信号から求められた振動周波数変化（絶対値）を示しており、図１３はロードセル４からの信号から求められた接触圧を示している。また、各図において横軸は皮膚触感モデル全体の柔軟性の指標である重合度を示している。
【００６３】
図１２に示す測定結果より、重合度が低い時において、表層部２１の膜厚の違いにより振動周波数変化が分離されていることがわかった。これは、各膜厚の振動周波数変化を示す折れ線は重なっている部分が少なく、よって各膜厚の振動周波数変化の値が特定しやすいことを意味している。
【００６４】
また、図１２において重合度が高い領域（硬い領域）では、各膜厚の振動周波数変化を示す折れ線の重なりが多くなり、表層部２１の膜厚の違いが判別し難くなる傾向が見られる。この理由は、ベース部２２の硬さが上昇することで、これが表層部２１の硬さにも影響を与えるからであると考えられる。
【００６５】
一方、図１３に注目すると、重合度が上昇するに従い全ての膜厚において接触圧は略線形に増大すると特性を示す。このロードセル４の出力から求められる接触圧に対して分散分析(two-way (膜厚×重合度) repeated ANOVA)を行った結果、重合度の主効果は有意(F(6，174)=12480.32, p<.001)であった。多重比較（Bonferroniの調整下）の結果、各重合度間で有意差が見られた(p<.001)。このことは即ち、ロードセル４の出力から得られる接触圧の測定値によって、任意の皮膚触感モデル２０の重合度（即ち、柔軟性）を判別することが可能であることを示している。
【００６６】
次に、振動測定素子６の出力から求められる振動周波数変化に対して分散分析(two-way (膜厚×重合度) repeated ANOVA)を行った結果、膜厚の主効果は有意(F(4，116)=7490.87,p<.001)であった。また、膜厚×重合度の交互作用も有意であった(F(24, 116)= 7490.87, p<.001)。多重比較（Bonferroniの調整下）の結果、重合度の有意差が既知である時、振動測定素子６の測定結果において膜厚間に有意差が見られた(p<.01)。
【００６７】
以上の結果は、ロードセル４と振動測定素子６から得られる２つの測定値（接触圧及び振動周波数変化）を利用することで、本実施形態で測定した35個の皮膚触感モデル２０ｎ（ｎ＝1〜35）を統計的有意に区別できることを示している。即ち、皮膚性状検出センサ２を用いることにより、その測定結果より、35個の皮膚触感モデル２０ｎ（ｎ＝1〜35）を仕分けることが可能となる。
【００６８】
特に、上記の分散分析の結果を鑑みると、皮膚性状検出センサ２で任意の皮膚触感モデル２０を測定することで、その皮膚触感モデル２０の表層部２１及びベース部２２の性状、具体的にはベース部２２のウレタン基剤の重合度と、表層部２１の膜厚を推定することが99%以上の精度（多重比較の結果より算出）で可能であることがわかる。
【００６９】
尚、この皮膚性状検出センサ２により測定された各皮膚触感モデル２０ｎ（ｎ＝1〜35）の測定結果（接触圧及び振動周波数変化）は、モデル測定データとして図２に示すモデル測定データ記憶部１２に格納される。このモデル測定データ記憶部１２は、測定値をアドレスとして特定の皮膚触感モデル２０を抽出することができると共に、皮膚触感モデル２０を特定することにより、当該皮膚触感モデル２０の測定値を抽出できる構成とされている。
【００７０】
次に、図１にステップ３で示す皮膚測定及び皮膚測定データの作成方法について説明する。
【００７１】
前記したステップ２では測定対象を皮膚触感モデル２０としたが、ステップ３では測定対象を実際に皮膚の柔軟感を評価しようとする被験者の皮膚Ａとし、被験者の皮膚Ａに対して皮膚触感評価システム１（皮膚性状検出センサ２）を用いてステップ２で行ったと同様の測定を実施する。即ち、被験者の皮膚Ａに対して接触子３を接触させると共に押圧し、この時の接触圧及び振動周波数変化を測定する。尚、この処理は、図２に示す皮膚触感評価システム１のロードセル４、振動測定素子６、ＢＰＦ７，８、接触圧演算部９、及び振動周波数変化演算部１０において実施される。
【００７２】
ステップ３では、先ず図２に示すように被験者の皮膚Ａの測定を行おうとする部位を皮膚性状検出センサ２の下に置く。そして、接触子３を下動させて皮膚Ａに接触させると共に押圧することにより、皮膚触感モデル２０に2mm接触子３を進入させる。この時にロードセル４から得られる接触圧の変化、及び振動測定素子６から振動数変化を測定する。この測定処理は、例えば皮膚Ａの測定箇所に対し所定の間隔を置いて10回実施する。そして、この１０回の測定結果を平均化することにより、平均接触圧データと平均振動周波数変化データを求める。
【００７３】
このようにして求められた被験者の皮膚Ａの平均接触圧データは、図１１（Ａ）に示したと同様に横軸に時間を取ると共に縦軸に平均接触圧を取った二次元データとして示すことができる。同様に、被験者の皮膚Ａの平均振動周波数変化データは、図１１（Ｂ）に示したと同様に横軸に時間を取ると共に縦軸に平均振動周波数変化値を取った二次元データとして示すことができる。
【００７４】
そして、ステップ２で実施したのと同様の手法で被験者の皮膚Ａの接触圧及び振動周波数変化値を求めた。即ち、平均接触圧データのピークとなる値を被験者の皮膚Ａの接触圧とすると共に、接触子３を皮膚Ａに押し込んだ際にロードセル４の測定値が30mNになった瞬間の、振動測定素子６から出力される平均振動周波数値を被験者の皮膚Ａの振動周波数変化値とした。皮膚測定データとは、このようにして皮膚性状検出センサ２を用いて測定された被験者の皮膚Ａの接触圧の値及び振動周波数変化の値をいうものとする。
【００７５】
上記のようにしてステップ３で求められた被験者の皮膚Ａの皮膚測定データは、ステップ２において求められた皮膚触感モデル２０のモデル測定データと同一の方法を用いて測定を行うことにより得られたものである。よって、特に補正等を行うことなく、被験者の皮膚Ａの皮膚測定データと皮膚触感モデル２０のモデル測定データとを比較することができる。
【００７６】
次に、図１にステップ４で示す評価処理の方法について説明する
評価処理を行うステップ４では、先ずステップ３で求められた皮膚測定データとステップ２で求められたモデル測定データを比較し、皮膚測定データと同一或いは近似するモデル測定データを選定する処理を行う。この処理は、図２に示す皮膚触感評価システム１の選定部１１が実施する。
【００７７】
ステップ３の処理により、皮膚触感評価システム１の選定部１１には、ロードセル４，ＢＰＦ７，及び接触圧演算部９を介して被験者の皮膚Ａの接触圧が送られると共に、振動測定素子６，ＢＰＦ８，及び振動周波数変化演算部１０を介して被験者の皮膚Ａの振動周波数変化値が送られる。選定部１１は送られた皮膚測定データ（接触圧，振動周波数変化）に基づき、評価部１３に格納されている３５個の皮膚触感モデル２０ｎ（ｎ＝1〜35）の各モデル測定データと皮膚測定データとを比較する。
【００７８】
そして、３５個の皮膚触感モデル２０ｎ（ｎ＝1〜35）の内、皮膚測定データと同一或いは最も近似した皮膚触感モデル２０を選定する。このようにして選定された皮膚触感モデル２０は、最も被験者の皮膚Ａの柔軟性に近似した柔軟性を有したものである。
【００７９】
選定部１１で被験者の皮膚Ａの柔軟性と同一或いは最も近似した皮膚触感モデル２０が選定されると、この情報は評価部１３に送られる。評価部１３では、ステップ１１で特定された皮膚触感モデル２０の触感データを触感データ記憶部１４から抽出する処理を行う。即ち、前記のしたように触感データ記憶部１４には、ステップ１で作成された６５種類の皮膚触感モデル２０ｎ（ｎ＝1〜65）の夫々についての触感データ（即ち、「やわらかさ感」，「はり感」，「ふっくら感」のデータ）が格納されている。よって評価部１３は、この触感データ記憶部１４から選定部１１で選定された皮膚触感モデル２０の触感データを抽出する。
【００８０】
前記したように、選定部１１で選定された皮膚触感モデル２０は、最も被験者の皮膚Ａの柔軟性に近似した柔軟性を有したものである。よって、被験者の皮膚Ａの柔軟性は、選定部１１で選定された皮膚触感モデル２０の触感データの内容と同様であるということができる。従って、被験者の皮膚Ａの柔軟性は、選定された皮膚触感モデル２０の触感データに示される柔軟感と評価することができる。
【００８１】
この評価に際し、本実施形態ではステップ１において皮膚触感モデル２０に対して官能評価試験を実施する際、「やわらかさ感」ばかりでなく、「はり感」や「ふっくら感」に対しても官能評価を行っているため、被験者の皮膚Ａの触感的な評価を幅広く包括的に行うことが可能となる。また被験者の皮膚Ａに対する測定事項は、接触子３を皮膚Ａに押圧するのみであるため、容易にまた被験者に負荷を与えることなく皮膚の触感評価を行うことができる。
【００８２】
尚、上記のようにして評価された被験者の皮膚Ａの柔軟性評価の結果は、出力部１５において出力処理がされる。
【００８３】
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は上記した特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能なものである。
【００８４】
例えば、本実施形態ではステップ２でモデル測定データを作成する際、６５個の皮膚触感モデル２０の全てに対してモデル測定データを作成するのではなく、その内の３５個の皮膚触感モデル２０に対してのみモデル測定データを作成することとした。しかしながら、６５個の全ての皮膚触感モデル２０に対してモデル測定データを作成することとしてもよい。
【００８５】
また、本実施形態では皮膚表面（表層部２１）の性状を測定するのに圧電素子等からなる振動測定素子６を用い、皮膚全体（表層部２１＋ベース部２２）性状を測定するのにロードセル４を用いた。しかしながら、皮膚表面及び皮膚全体の性状を測定する手段は本実施形態の手段に限定されるものではなく、例えば光，磁界，電波，電流等の他の手段を用いることも可能である。
【００８６】
また本実施形態では、皮膚の「やわらかさ感」，「はり感」，及び「ふっくら感」等の皮膚の柔軟性に対する評価を行う例について説明した。しかしながら、本発明は皮膚の他の性状や感触についての評価に対しても適用する可能性がある。
【符号の説明】
【００８７】
１  皮膚触感評価システム
２  皮膚性状検出センサ
３  接触子
４  ロードセル
５  ピエゾ振動子
６  振動測定素子
９  接触圧演算部
１０  振動数変化演算部
１１  選定部
１２  モデル測定データ記憶部
１３  評価部
１４  触感データ記憶部
１５  出力部
２０  皮膚触感モデル
２１  表層部
２２  ベース部
【図１】
2012130580.tif 000003
【図２】
2012130580.tif 000004
【図３】
2012130580.tif 000005
【図４】
2012130580.tif 000006
【図５】
2012130580.tif 000007
【図６】
2012130580.tif 000008
【図７】
2012130580.tif 000009
【図８】
2012130580.tif 000010
【図９】
2012130580.tif 000011
【図１０】
2012130580.tif 000012
【図１１】
2012130580.tif 000013
【図１２】
2012130580.tif 000014
【図１３】
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