(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
毛髪保持具によって所定本数の毛髪をその長手方向に沿って所定の曲率にて湾曲させて保持した状態下に該毛髪に光源からの光を照射して、該毛髪からの反射光の内の正反射光が得られる該毛髪の領域を含む領域を、該毛髪の長手方向に亘って撮像手段によって撮像し、撮像データから該毛髪の長手方向についてのＲＧＢのＲ及びＢの各信号強度の分布を求め、該信号強度の分布に基づきＲの信号強度からＢの信号強度を差し引いた値の分布を求め、該差し引いた値の分布における最大値と最小値との差から毛髪の色の深みを評価する毛髪の色の深みの評価方法であって、
上記毛髪保持具、上記光源及び上記撮像手段が、平面視して一直線上に並ぶように、かつ上記光源から照射される光の、上記毛髪保持具からの見込む角θが０〜１８０度となるように配置されており、
上記光源としてＲＧＢのＲとＢに対応する波長を含む光源を用いた毛髪の色の深みの評価方法。
【請求項２】
上記毛髪と共にグレースケールを撮像し、該グレースケールの撮像データに基づき上記毛髪の、ＲＧＢのＲ及びＢの各信号強度の分布を補正する請求項１記載の毛髪の色の深みの評価方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、毛髪の色の深みを簡便に且つ精度良く評価し得る毛髪の色の深みの評価方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
毛髪の色の深みやつや等の髪質の機器評価には、一般に光学的手法が用いられている。例えば、粧技雑第２４巻第２号（１９９０年）１２９〜１３５頁には、毛髪の反射光量を変角分光法（ゴニオフォトメトリー）を用いて測定し、「正反射方向の光量」−「受光角＝０°における拡散反射光量」の値をつや値として採用することにより、毛髪のつやを評価している。
【０００３】
しかし、変角度分光法は、毛束を平坦な試料台の上に装着し、光源又は検出器を移動させることによって、受光角を連続的に変化させながら反射光量を測定するので、測定装置を小型化することは容易でない。また、被験者の毛髪を切り取って評価に供しなければならなず、誰もが気軽に被験者となることができない。更に、毛髪の色の深みは、毛髪のつやと同様に毛髪の健康状態や美的判断基準の重要な要因であるにもかかわらず、十分に確立した評価方法が無かった。
【０００４】
従って、本発明は、毛髪の色の深みを簡便に且つ精度良く評価し得る毛髪の色の深みの評価方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、被験者の毛髪を切り取らずに評価に供し得る毛髪の色の深みの評価方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、所定本数の毛髪を所定の曲率にて湾曲させて保持した状態下に該毛髪に光を照射して、該毛髪からの反射光の内の正反射光が得られる該毛髪の領域を含む領域を、該毛髪の長手方向に亘って撮像し、撮像データから該毛髪の長手方向についてのＲ及びＢの各信号強度の分布を求め、該信号強度の分布に基づきＲの信号強度からＢの信号強度を差し引いた値の分布を求め、該差し引いた値の分布における最大値と最小値との差から毛髪の色の深みを評価する毛髪の色の深みの評価方法を提供することにより上記目的を達成したものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の毛髪の色の深みの評価方法の好ましい実施形態を説明する。先ず、本発明に好ましく用いられる毛髪の色の深みの評価装置を、図面を参照して説明する。図１には本実施形態の評価方法に用いられる評価装置１の構成を示す模式図が示されている。この評価装置１は、所定本数の毛髪を所定の曲率にて凸状に湾曲させた状態下に保持し得る周面部を有する毛髪保持具３と、毛髪保持具３に保持された該毛髪に光を照射する光源４と、該毛髪からの反射光を捉える撮像手段５とを備え、毛髪保持具３、光源４及び撮像手段５が平面視して一直線上に位置するように配されていると共に撮像手段５が、該反射光の内の正反射光が得られる該毛髪の領域を含む領域を、該毛髪の長手方向に亘って撮像し得る位置に配されているものである。
【０００７】
図１に示すように、評価装置１は、ハウジング２を備えており、このハウジング２内に、毛髪保持具３、光源４、及び撮像手段５がそれぞれ配置されている。ハウジング２の内面は黒色の遮光布で覆われており、光源４から照射された光がハウジング２の内面で反射した後に測定対象である毛髪に入射しないようになされている。また、ハウジング２は、外部からの光が入らないような遮光構造となっている。
【０００８】
図２には毛髪保持具３の分解斜視図が示されている。毛髪保持具３は、所定の直径を有する円筒状ロッド３ａと、ホルダー３ｂとから構成されている。ホルダー３ｂは、円筒状ロッド３ａの周方向に沿って該円筒状ロッド３ａと嵌合する一対の嵌合部３ｂ’，３ｂ’と、一対の該嵌合部３ｂ’を互いに連結する直線状の一対の連結部３ｂ”，３ｂ”とから構成されている。測定対象となる毛髪は、円筒状ロッド３ａの周方向に沿って各毛髪が略平行となるように、該円筒状ロッド３ａの周面上に配置される。そして、その上からホルダー３ｂを嵌合させることで、毛髪は嵌合部３ｂ’及び連結部３ｂ”によって円筒状ロッド３ａの周面に押しつけられ、図３に示すような保持状態となされる。斯かる保持状態において、ホルダー３ｂにおける嵌合部３ｂ’，３ｂ’間は毛髪の露出部Ｅとなり、露出部Ｅが撮像手段５による撮像対象領域となる。斯かるホルダー３ｂを用いることによって、毛髪Ｈの浮き上がりや、毛髪Ｈの末端の跳ね上がりが効果的に防止され、測定精度が高まる。露出部Ｅの角度α（図３参照）、即ち円筒状ロッド３ａの周方向に沿って保持された毛髪Ｈが描く円弧の角度は、６０〜３６０°、特に１５０〜３００°であることが、ホルダー３ｂによって末端が固定されなかった毛髪が撮像手段５の撮像視野内に入らなくなることから好ましい。また露出部Ｅの軸方向の幅Ｗ（図３参照）は、０．１〜１００ｍｍ、特に１〜３０ｍｍであることが、再現性よく毛髪を固定し得る点から好ましい。
【０００９】
図３に示すように、毛髪Ｈは、所定の曲率にて凸状に湾曲された状態下に保持されることになる。毛髪Ｈをこのような保持状態下に評価することによって、従来用いられてきた変角分光法と異なり、検出器や光源を移動させる必要が無くなる。その結果、評価装置自体をコンパクト化・携帯化することが容易となる。しかも可動部分が無いことから測定自体も容易となる。従って、例えば、ヘアケア製品の店頭における販売促進のためデモンストレーション用として本発明の評価方法を用いる場合に、上記評価装置１は極めて有用である。更に、毛髪を凸状に湾曲した状態下に保持することで、実際の頭髪の状態に近い状態での評価が可能となり、視覚的な官能評価との相関性が一層高まる。
【００１０】
保持状態下における毛髪Ｈの曲率、即ち本実施形態においては円筒状ロッド３ａの半径は、１〜１００ｍｍ、特に１０〜５０ｍｍであることが、毛髪に再現性よく一定の曲率形状を付与し得る点、及び一般的な長さの毛髪を保持しうる点から好ましい。
【００１１】
評価対象となる毛髪の本数に特に制限は無いが、本数が多い方が測定精度が一層高くなる。複数本の毛髪が用いられる場合には、該毛髪は、上述した通り各毛髪が円筒状ロッド３ａの周方向に沿って略平行となるように、円筒状ロッド３ａの軸方向に亘り均一な厚みで保持されることが好ましい。
【００１２】
円筒状ロッド３ａの周面は、黒色の遮光布で被覆されており、これにより該円筒状ロッド３ａの周面自体で反射が起こることが効果的に防止され、測定精度が一層高まる。また、円筒状ロッド３ａの周面上には、該円筒状ロッド３ａの軸方向に亘って櫛歯３ｃが配されている。これにより、毛髪Ｈが互いに平行に整えられた状態で該周面上に保持され、測定精度が更に一層高まる。
【００１３】
毛髪保持具３は、図１に示すように評価装置１内における底部Ｂ近傍に着脱可能に配されており、底部Ｂに設けられた取り出し用開口部（図示せず）を通じて装置外に取り出すことができる。評価に際しては、毛髪をカーラーで巻く要領と同じ要領で、評価対象となる毛髪を毛髪保持具３に固定することができるので、被験者は自己の毛髪を切り取ることなく毛髪保持具３に固定させた状態で、該毛髪を評価に供することができる。
【００１４】
光源４は、ハウジング２の上部の位置に固定されている。光源４としては、髪質の評価に一般に用いられているＪＩＳ標準Ａ光源などが用いられるが、これに限定されるものではない。光源４は、それが連続光源である場合には、光の照射対象となる毛髪の表面照度が１〜１０００００ルックス、特に１０〜１００００ルックスとなるようなものであることが、撮像手段５として通常の感度の画像入力装置を用い得る点、及び毛髪を過度に加熱しない点から好ましい。また、光源４としてストロボ光源等の非連続光源を用いることもできる。
【００１５】
光源４からの光は、毛髪保持具３からの見込む角が０〜１８０°、特に４５〜１３５°となるように照射されることがハウジング２をより小型化できる点から好ましい。また、毛髪が、図３に示すように円筒状ロッド３ａの周方向に沿って略平行となるように保持されている場合には、該毛髪の長手方向と直交する方向（この方向は円筒状ロッド３ａの軸方向と同方向である）における該毛髪の表面照度が略同一となるように光を照射する。これにより測定精度が更に一層高まる。
【００１６】
撮像手段５としては、デジタルカメラ、ビデオカメラ等の各種カメラを用いることができ、特に撮像データの処理の容易なデジタルカメラが好ましく用いられる。撮像手段５で得られた撮像データは、図示しないデータ処理手段に送られる。撮像データは、撮像手段がデータ処理手段と電気的、光学的或いはその他の手段で接続されることによりデータ処理手段に送られる。評価装置１の携帯性を重視する場合は、撮像データが磁気的、電気的、光学的或いはその他の手段によって格納されたリムーバルなデータ格納媒体を介して、データ処理手段に撮像データを送ることが好ましい。データ処理手段に連続的にデータを送る場合、あるいはデータ処理手段に撮像手段の制御機構を組み込む場合は、両手段間を磁気的、電気的又は光学的な通信手段で接続することが好ましい。尚、データ処理手段としては、所定の画像処理プラグラムの実行が可能な各種コンピュータ等が用いられる。
【００１７】
撮像手段５は、評価対象となる毛髪からの反射光の内の正反射光が得られる該毛髪の領域を含む領域を、該毛髪の長手方向に亘って撮像し得る位置に配されている。斯かる領域を撮像することによって、毛髪の色の深みに関する有用な情報を得ることができる。
【００１８】
上述した通り、本実施形態の評価装置１においては、毛髪保持具３、光源４及び撮像手段５が平面視して一直線上に並ぶように配置されている。更に評価装置１においては、図１に示すように毛髪保持具３、光源４及び撮像手段５が所定の角度θをなすように配置されている。角度θの値は、正反射光を撮像範囲に入れる点から、０〜１８０°、特に０〜１２０°であることが好ましい。
【００１９】
図１に示す評価装置１には、撮像手段５による撮像視野内の位置にグレースケール６が配されている。これにより、撮像手段５で毛髪を撮像した場合、該毛髪と共にグレースケール６が撮像される。その結果、撮像された該毛髪の撮像データを画像処理する際に、クレースケール６の撮像データに基づき該毛髪の撮像データの補正を行うことができ、測定精度が一層高まる。
【００２０】
上述の評価装置１を用いた毛髪の色の深みの評価方法を以下に説明する。
先ず、所定本数の毛髪を、図２に示す毛髪保持具３を用いて図３に示すように保持固定する。上述の通り上記評価装置１を用いれば、被験者から毛髪を切り取らずに、該毛髪を毛髪保持具３に保持できる。次いで、毛髪を保持した毛髪保持具３は、評価装置１における底部開口部から装置内に挿入されて、装置内の所定の位置に装着される。
【００２１】
次いで、毛髪に向けて光源４から所定の光を照射し、この状態下に撮像手段５によって毛髪を撮像する。撮像領域は上述の通り、毛髪からの反射光の内の正反射光が得られる領域を含む、毛髪の長手方向に亘る領域である。更に、撮像に際しては、グレースケール６も同時に撮像される。撮像手段５によって得られた撮像データは、データ処理手段において画像処理が施され、該毛髪の長手方向についてのＲＧＢの各信号強度の分布が得られる。
【００２２】
詳細には、先ず、撮像されたグレースケール６のＲ及びＢの測定値を用いて、撮像された毛髪のＲ及びＢの値を補正する。補正後、毛髪が保持された毛髪保持具３における露出部Ｅ（図３参照）に対応する、撮像データにおける領域のＲ及びＢの値を、幅方向（円筒状ロッド３ａの軸方向と同方向）に亘って積算する。この積算によって、Ｓ／Ｎ比が高くなり測定精度が一層向上する。積算されたＲ及びＢの値に基づき、毛髪の長手方向についてのＲ及びＢの各信号強度の分布を求める。
【００２３】
ＲＧＢのうち毛髪の色の深みに大きく影響するものはＲとＢであることが本発明者らの詳細な検討の結果判明した。官能評価熟練者による官能評価で色に深みがあると判定された毛髪のＲ及びＢに関する毛髪の長手方向についての信号強度は例えば図４（ａ）に示す通りとなり、Ｒ及びＢ共に立ち上がりの鋭いピークを有する曲線を描く。特にＲについては、ピークの隣に肩部Ｓが観察される。これに対して官能評価熟練者による官能評価で色に深みがないと判定された毛髪のＲ及びＢに関する毛髪の長手方向についての信号強度は例えば図４（ｂ）に示す通りとなり、なだらかな上に凸の曲線となり、明瞭なピークは観察されない。また、図４（ａ）で観察された肩部Ｓも観察されない。このように、毛髪の色の深みの有無によって、Ｒ及びＢの信号強度に大きな差異が生じる。尚、図４中、横軸は撮像データにおける長手方向（毛髪の長手方向と平行な方向）の基準点からの距離を表し、縦軸が信号強度を表している。そして、信号強度が最大値をとる横軸の位置が、正反射光が得られる位置に対応している。上記基準点は、撮像領域の大小に応じて任意に定めることができる。好ましくは、信号強度が最大値をとる位置（即ち正反射光が得られる位置）が信号強度曲線におけるほぼ中央に位置するように上記基準点を定める。
【００２４】
次に、図４（ａ）及び（ｂ）に示す信号強度の分布に基づきＲの信号強度からＢの信号強度を差し引いた値（Ｒ信号強度−Ｂ信号強度）の分布を求める。このようにして得られた分布曲線の一例は図５（ａ）及び（ｂ）に通りであり、図５（ａ）が図４（ａ）に対応しており、図５（ｂ）が図４（ｂ）に対応している。更に、図５（ａ）及び（ｂ）に示される分布における最大値と最小値との差（最大値−最小値）を求める。この差の値の大小から毛髪の色の深みの有無が評価される。具体的には、該差の値が大きいほど毛髪の色に深みがあると評価され、該差の値が小さいほど毛髪の色に深みが無いと評価される。
【００２５】
【実施例】
以下、実施例により本発明の毛髪の色の深みの評価方法が、官能評価と極めて良く相関することを例証する。
【００２６】
図１に示す構成の評価装置を用いて評価を行った。装置における各部および試料の詳細は以下の通りである。
〔Ａ：毛髪保持具〕
円筒状ロッド３ａの半径は１４ｍｍであり、その周面は黒色の遮光布で覆われている。その上に、ロッド３ａの軸方向に亘って櫛歯が配されている。毛髪をロッド３ａに固定するためにプラスチック製のホルダー３ｂを用いた。
〔Ｂ：撮像手段〕
デジタルカメラ〔リコー製のＤＣ−４（商品名）〕を使用した。
〔Ｃ：光源〕
市販の三波長発光型白色蛍光灯FPL27EX-N （商品名）をインバータによって高周波条件で点灯させて使用した。毛髪の表面照度は３２０ルックスであった。蛍光灯はカバーで覆い、毛髪保持具からの見込む角度が５°になるように該カバーにスリット状の窓を開けた。
〔Ｄ：各部の配置〕
光源、毛髪保持具および撮像手段をハウジング内に配置した。光源と毛髪保持具と撮像手段とのなす角度θは７０°に設定した。散乱光を除去するために、ハジングの内面を黒色の遮光布で覆った。
〔Ｅ：グレースケール〕
撮像手段による撮像視野内の位置にグレースケールを配置し、毛髪と共に該グレースケールも撮影されるようにした。グレースケールにはコダック社製のものを用いた。
〔Ｆ：試料の調製〕
女性の頭髪を採取して、平らな刷毛状の毛束（毛髪の長さ２０ｃｍ、幅４ｃｍ、厚さ１ｍｍ）を調製し、これを測定試料に供した。試料は、官能評価熟練者による官能評価で色の深みがあると判定された試料６本と、深みが無いと判定された試料３本を用いた。
【００２７】
上記の各試料を対象として得られた撮像データに基づき上記の方法にて画像処理を行い、毛髪の長手方向についてのＲ及びＢの各信号強度の分布を求め、更に該信号強度の分布に基づきＲの信号強度からＢの信号強度を差し引いた値の分布を求めた。次いで、求められた該分布の最大値から最小値を差し引くことで差をを求めた。その結果は図６に示す通りとなり、該差の値が約１９を境として、官能評価において色の深みがあると判定された試料と、深みが無いと判定された試料とが明瞭に二分された。この結果から、本発明の毛髪の色の深みの評価方法が、官能評価と極めて高い相関性を有し、毛髪の色の深みの評価方法として客観性があり、有用なものであることが確認された。尚、図６に示す結果において、上記差の値は、光源の種類、試料の調製方法、撮像手段の種類等の測定条件によって異なるので、１９という数値は、如何なる場合にも毛髪の色の深みの有無の判定基準となる境界値としての意味をなすものではない。従って、測定条件毎に予め該境界値を定めておく必要がある。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、毛髪の色の深みを簡便に且つ精度良く評価し得る毛髪の色の深みの評価方法が提供される。また、本発明によれば、被験者の毛髪を切り取ること無く評価に供し得る毛髪の色の深みの評価方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の毛髪の色の深みの評価方法に好ましく用いられる評価装置の一例の構成を示す模式図である。
【図２】毛髪保持具の分解斜視図である。
【図３】毛髪保持具によって保持された毛髪の保持状態を示す図である。
【図４】図４（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ本発明の評価方法に従い測定された毛髪の長手方向についてのＲ及びＢの信号強度の分布を示す図である。
【図５】図５（ａ）及び（ｂ）はそれぞれＲ及びＢの信号強度の分布に基づきＲの信号強度からＢの信号強度を差し引いた値の分布を示す図であり、それぞれ図４（ａ）及び（ｂ）に対応している。
【図６】本発明の評価方法による評価結果と、官能評価による評価結果との相関性を示す図である。
【符号の説明】
１    評価装置
２    ハウジング
３    毛髪保持具
３ａ  円筒状ロッド
３ｂ  ホルダー
３ｂ’嵌合部
３ｂ”連結部
３ｃ  櫛歯
４    光源
５    撮像手段
６    グレースケール
【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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【図６】
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