特許 6960323 肌状態の評価方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6960323

(24)【登録日】2021年10月13日

(45)【発行日】2021年11月5日

(54)【発明の名称】肌状態の評価方法

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/107 20060101AFI20211025BHJP

   A61B 5/00 20060101ALI20211025BHJP

【ＦＩ】

   A61B5/107 800

   A61B5/00 M

【請求項の数】13

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2017-240496(P2017-240496)

(22)【出願日】2017年12月15日

(65)【公開番号】特開2019-25292(P2019-25292A)

(43)【公開日】2019年2月21日

【審査請求日】2020年9月7日

(31)【優先権主張番号】特願2017-148501(P2017-148501)

(32)【優先日】2017年7月31日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000000918

【氏名又は名称】花王株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002170

【氏名又は名称】特許業務法人翔和国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】菊池 麻実子

(72)【発明者】

【氏名】五十嵐 崇訓

【審査官】 岡▲さき▼ 潤

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１３−５３３７６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−１２７５８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０５０３７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００９−５０９１４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１４／００２２５５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／０１９８０２６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ ５／１０７

Ａ６１Ｂ ５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

肌の状態を評価するために、皮膚に含まれるメラニン量を反映するメラニンインデックスを求めるメラニンインデックスの算定方法であって、
該メラニンインデックスを、オキシヘモグロビンの吸光係数スペクトル上の吸光係数とデオキシヘモグロビンの吸光係数スペクトル上の吸光係数との比である、ヘモグロビン種間吸光係数比が等しくなる２点の波長を第１等吸光係数比波長及び第２等吸光係数比波長として、第１等吸光係数比波長を含む光を皮膚に照射した際に計測される見かけ上の第１吸光度と、第２等吸光係数比波長を含む光を皮膚に照射した際に計測される見かけ上の第２吸光度とから求めるメラニンインデックスの算定方法。

【請求項2】

短い方の波長である前記第１等吸光係数比波長を含む光を皮膚に照射した際に計測される見かけ上の第１吸光度に、オキシヘモグロビンの第１等吸光係数比波長における吸光係数に対する第２等吸光係数比波長における吸光係数の比、又はデオキシヘモグロビンの第１等吸光係数比波長における吸光係数に対する第２等吸光係数比波長における吸光係数の比である波長間吸収係数比を乗じてから、長い方の波長である前記第２等吸光係数比波長を含む光を皮膚に照射した際に計測される見かけ上の第２吸光度を減算することで、前記メラニンインデックスを求める請求項１記載のメラニンインデックスの算定方法。

【請求項3】

前記第１等吸光係数比波長と前記第２等吸光係数比波長との差は、１０〜２００ｎｍである請求項１又は２記載のメラニンインデックスの算定方法。

【請求項4】

複数の画素からなる肌の画像を用い、該画像の各画素毎又は任意の領域毎に、前記メラニンインデックスを求める請求項１〜３のいずれか１項記載のメラニンインデックスの算定方法。

【請求項5】

肌の状態を評価するために、請求項１〜４のいずれか１項記載のメラニンインデックスの算定方法によって、前記メラニンインデックスを求めると共に、皮膚に含まれるヘモグロビン量を反映するエリスマインデックスを求めるメラニンインデックス及びエリスマインデックスの算定方法であって、
該エリスマインデックスは、見かけ上の吸光度から算定して求めるメラニンインデックス及びエリスマインデックスの算定方法。

【請求項6】

算定された各画素の前記メラニンインデックス及び前記エリスマインデックスに基づいて、メラニン画像及びヘモグロビン画像を作成する請求項５記載のメラニンインデックス及びエリスマインデックスの算定方法。

【請求項7】

算定された各画素の前記メラニンインデックス及び／又は前記エリスマインデックスの均一性を求める請求項６記載のメラニンインデックス及びエリスマインデックスの算定方法。

【請求項8】

皮膚に含まれるメラニン量を反映するメラニンインデックスを用いて肌の状態を評価する肌状態解析部を含む肌状態解析装置であって、
前記肌状態解析部は、波長選択部と、メラニンインデックス算定部とを備えており、
前記波長選択部は、オキシヘモグロビンの吸光係数スペクトル上の吸光係数とデオキシヘモグロビンの吸光係数スペクトル上の吸光係数との比である、ヘモグロビン種間吸光係数比が等しくなる２点の波長を第１等吸光係数比波長及び第２等吸光係数比波長として選択し、
前記メラニンインデックス算定部は、前記第１等吸光係数比波長を含む光を皮膚に照射した際に計測される見かけ上の第１吸光度と、前記第２等吸光係数比波長を含む光を皮膚に照射した際に計測される見かけ上の第２吸光度とからメラニンインデックスを求める肌状態解析装置。

【請求項9】

前記肌状態解析部は、波長間吸収係数比算定部を備えており、該波長間吸収係数比算定部は、オキシヘモグロビンの前記第１等吸光係数比波長における吸光係数に対する前記第２等吸光係数比波長における吸光係数の比、又はデオキシヘモグロビンの前記第１等吸光係数比波長における吸光係数に対する前記第２等吸光係数比波長における吸光係数の比である波長間吸収係数比を算定し、前記メラニンインデックス算定部は、短い方の波長である前記第１等吸光係数比波長を含む光を皮膚に照射した際に計測される見かけ上の第１吸光度に、前記波長間吸収係数比を乗じてから、長い方の波長である前記第２等吸光係数比波長を含む光を皮膚に照射した際に計測される見かけ上の第２吸光度を減算することで、前記メラニンインデックスを求める請求項８記載の肌状態解析装置。

【請求項10】

複数の画素からなる肌の画像を用い、該画像の各画素毎又は任意の領域毎に、前記メラニンインデックスを求める請求項８又は９記載の肌状態解析装置。

【請求項11】

請求項８〜１０のいずれか１項記載の肌状態解析装置に組み込まれて用いる肌状態解析用プログラムであって、
前記肌状態解析装置に前記肌状態解析部を形成すると共に、該肌状態解析部の前記波長選択部には、オキシヘモグロビンの吸光係数スペクトル上の吸光係数とデオキシヘモグロビンの吸光係数スペクトル上の吸光係数との比である、ヘモグロビン種間吸光係数比が等しくなる２点の波長を第１等吸光係数比波長及び第２等吸光係数比波長として選択させ、前記メラニンインデックス算定部には、前記第１等吸光係数比波長を含む光を皮膚に照射した際に計測される見かけ上の第１吸光度と、前記第２等吸光係数比波長を含む光を皮膚に照射した際に計測される見かけ上の第２吸光度とから、メラニンインデックスを求めさせる肌状態解析用プログラム。

【請求項12】

前記肌状態解析部に波長間吸収係数比算定部を形成すると共に、該波長間吸収係数比算定部には、オキシヘモグロビンの前記第１等吸光係数比波長における吸光係数に対する前記第２等吸光係数比波長における吸光係数の比、又はデオキシヘモグロビンの前記第１等吸光係数比波長における吸光係数に対する前記第２等吸光係数比波長における吸光係数の比である波長間吸収係数比を算定させ、前記メラニンインデックス算定部には、短い方の波長である前記第１等吸光係数比波長を含む光を皮膚に照射した際に計測される見かけ上の第１吸光度に、前記波長間吸収係数比を乗じさせてから、長い方の波長である前記第２等吸光係数比波長を含む光を皮膚に照射した際に計測される見かけ上の第２吸光度を減算させることで、前記メラニンインデックスを求めさせる請求項１１記載の肌状態解析用プログラム。

【請求項13】

肌の状態を評価するために、皮膚に含まれるヘモグロビン量を反映するエリスマインデックスを求めるエリスマインデックスの算定方法であって、
該エリスマインデックスを、オキシヘモグロビンの吸光係数スペクトル上の吸光係数とデオキシヘモグロビンの吸光係数スペクトル上の吸光係数との比である、ヘモグロビン種間吸光係数比が等しくなる２点の波長を第１等吸光係数比波長及び第２等吸光係数比波長として、第１等吸光係数比波長を含む光を皮膚に照射した際に計測される見かけ上の第１吸光度と、第２等吸光係数比波長を含む光を皮膚に照射した際に計測される見かけ上の第２吸光度とから求めるエリスマインデックスの算定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、肌状態の評価方法に関する。

【背景技術】

【0002】

皮膚の色は、肌色の主たる構成色素であるメラニンの色素量及びヘモグロビンの色素量によって変化し、美容上の観点や、健康状態を診断するといった観点から、重要な特性である。また、例えば肌の美白の状態を適切に把握したり、健康状態を簡易に診断したりするためには、皮膚の色を、感覚的にではなく、客観的・定量的に評価できるようにする必要があることから、皮膚を採取することなく、皮膚に光をあてるだけで、メラニンの色素量やヘモグロビンの色素量を定量できるようにした、色彩計や反射分光光度計が種々開発され、市販されている。これらの色彩計や反射分光光度計では、皮膚の色を計測するのではなく、ランベルト−ベール（Lambert-Beer）の法則に基づいて皮膚の色素量を定量化したインデックスにより表示して、肌の状態を評価するようになっている。

【0003】

一方、色彩計や反射分光光度計を用いて皮膚の色素量をインデックスにより定量化して表示する際に、メラニンの色素量とヘモグロビンの色素量とは、互いに影響を及ぼすものであるため、インデックスが増大又は低下した際に、メラニンの増加等によるものなのか、炎症等に起因するヘモグロビンの増大等によるものなのか、区別することが困難になる場合がある。このようなことから、皮膚の反射スペクトルから、吸光度モデルを置くことにより、皮膚の構成成分の吸光係数スペクトルを用いて重回帰分析を行い、皮膚中の成分量を求めるようにした皮膚中の成分の定量方法が開発されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平１１−２９９７４３号公報

【非特許文献】

【0005】

【非特許文献1】日本香粧品学会誌Vol.28 No.1 (2004)pp18-22「皮膚色の計測」、瀧脇弘嗣著

【非特許文献2】Feather JW et al. Phys Med Biol 1988: 33: 711-722

【非特許文献3】Dawson JB et al. Phys Med Biol 1980: 25: 695-709

【0006】

ここで、ランベルト−ベール(Lambert -Beer)の法則は、希薄溶液の吸光度（透過率の逆数の対数）はその濃度と比例するとするものであり、反射率を、見かけ上の吸光度（反射率の逆数の対数）に変換して演算することが可能である（例えば、非特許文献１参照）。

【0007】

すなわち、真皮を溶液の下に置いた白い反射板と仮定すれば、反射率は透過率×透過率で代用でき、見かけ上の吸光度を測れば色素濃度（メラニン濃度及びヘモグロビン濃度）を推定できるという発想に基づく。皮膚は、表面から表皮、真皮、皮下組織の３層に分かれており、光学的な観点からみると、皮膚の色を決定するのは半透明な膜である角層、メラニン顆粒を含んだ表皮の基底層（メラニン層）、真皮最上層の毛細血管・小血管網（へモグロビン層）、及び白色の真皮層である。進入した光は角層では約９０％が透過し、メラニン層及びヘモグロビン層では、それぞれの色素によって光は吸収されるが、散乱（乱反射）はほとんどなく、残りは透過して真皮では主として散乱が生じることになる。角層を省略した図２に示す皮膚の多層モデルでいえば、ある波長λでの反射率Ｒは、メラニン層ｍ、へモグロビン層ｈでの透過率をそれぞれＴm、Ｔh、真皮層ｄでの反射率をＲdとおくと、メラニン層ｍ、へモグロビン層ｈでは光が往復することになり、下記の式（１）が得られる。

【0008】

【数1】

【0009】

式（１）の両辺の逆数をとれば、下記の式（２）が得られる。

【0010】

【数2】

【0011】

式（２）の左辺（見かけ上の吸光度）をＡ_λと表すと、式（２）は、下記の式（３）のように変形できる。

【0012】

【数3】

【0013】

Ｃ_ｍはメラニン量、Ｃ_ｈはヘモグロビン量、Ｍ_λとＨ_λは波長λでのそれぞれの吸光度に対応した係数、Ｄは真皮の見かけ上の吸光度で、波長λによらずほぼ一定なので定数項とみなすことができる。いま二つの狭波長帯λ１、λ２における見かけ上の吸光度をＡ１、Ａ２とおけば、下記の式（４）が得られる。

【0014】

【数4】

【0015】

式（４）において、Ｍ１−Ｍ２が十分に小さく（理想的にはゼロ）、Ｈ１−Ｈ２が十分に大きい値になるようにλ１、λ２を選べば、Ａ１−Ａ２は、感度の良いヘモグロビン量Ｃ_ｈに比例する指数となる。同様にＨ１−Ｈ２が十分に小さく、Ｍ１−Ｍ２が十分に大きい値になるλ１、λ２を選べば、Ａ１−Ａ２はメラニン量Ｃ_ｍに比例する最適な指数となる。得られたメラニン量Ｃ_ｍやヘモグロビン量Ｃ_ｈのインデックスＭＩ，ＥＩは、このような考えに基づいて定義され、色を表すのではなく、理想的にはターゲットとした皮膚の色素量に線形に相関すると考えられる、１次元の数値となる。

【0016】

また、反射分光光度計を用いれば、都合のよい波長の光を選んで照射できることから、メラニン量Ｃ_ｍのインデックスＭＩやヘモグロビン量Ｃ_ｈのインデックスＥＩを得るためのさまざまな公式が考案されている。インデックスメータとして販売されている機種では、メラニン量Ｃ_ｍのインデックスＭＩやヘモグロビン量Ｃ_ｈのインデックスＥＩを算定するのに適した、特定の狭波長域の光を出すＬＥＤが備えられている。

【0017】

例えば、ヘモグロビン量Ｃ_ｈのインデックスであるエリスマインデックスＥＩを算定して得る際には、メラニンによる影響を軽減させるように、５４０〜５７０ｎｍの波長と６６０ｎｍ付近の波長の光を皮膚に照射した際に計測される見かけ上の吸光度を用いて、吸光度の引き算（Ａ１−Ａ２）を行なう公式や、５６０ｎｍ、５４３ｎｍ、５７６ｎｍ、５１０ｎｍ、及び６１０ｎｍの５波長の光を皮膚に照射した際に計測される、各々の見かけ上の吸光度を用いて引き算を行なう、下記の式（５）の公式によって、エリスマインデックスＥＩを算定することが提案されている。

【0018】

【数5】

【0019】

また、メラニン量Ｃ_ｍの指標であるメラニンインデックスＭＩを算定して得る際には、ヘモグロビンによる影響を軽減させるように、ヘモグロビンによる影響を受け難い、長波長の波長として、例えば６２０〜６５０ｎｍの波長と６７０〜７００ｎｍの波長の光を皮膚に照射した際に計測される見かけ上の吸光度を用いて、吸光度の引き算（Ａ１−Ａ２）を行なう公式や（例えば、非特許文献２参照）、６２０〜６５０ｎｍの波長の光を皮膚に照射した際に計測される見かけ上の吸光度の平均値と、６７０〜７００ｎｍの波長の光を皮膚に照射した際に計測される見かけ上の吸光度の平均値とを用いて、吸光度の平均値の引き算（Ａ1ave−Ａ2ave）を行なう公式によって（例えば、非特許文献３参照）、メラニンインデックスＭＩを算定することが提案されている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0020】

しかしながら、従来のメラニンインデックスＭＩやエリスマインデックスＥＩによりメラニンの色素量やヘモグロビンの色素量を定量して、肌の状態を評価する方法によれば、特にメラニンインデックスＭＩを算定する際に、ヘモグロビンによる影響を排除できるように、長波長の光を照射して計測される見かけ上の吸光度を用いてメラニンインデックスＭＩを算定しているが、ヘモグロビンは、長波長の領域においては、吸光度がそれほど高くないオキシヘモグロビンに対して、デオキシヘモグロビンの吸光度は高くなっており、実際の血液では、これらが混ざったスペクトルを示すため、血液の酸素飽和度の相違によってスペクトルが変化することになる。血液の酸素飽和度によって吸光係数スペクトルが変化すると、吸光度の高いデオキシヘモグロビンによる影響を十分に排除することができなくなって、メラニンインデックスＭＩを精度良く算定することが難しくなることから、このような酸素飽和度の相違による影響を受けないようにして、メラニンインデックスＭＩをさらに精度良く算定できるようにすることで、肌の状態をより一層適正に評価できるようにする方法の開発が望まれている。

【0021】

本発明は、ヘモグロビンの酸素飽和度の相違による影響を受けないようにして、メラニンインデックスＭＩやエリスマインデックスＥＩをさらに精度良く算定できるようにすることで、肌の状態をより一層適正に評価することを可能にする肌状態の評価方法、肌状態解析装置、及び肌状態解析用プログラムに関する。

【課題を解決するための手段】

【0022】

本発明は、皮膚に含まれるメラニン量を反映するメラニンインデックスを用いて肌の状態を評価する肌状態の評価方法であって、該メラニンインデックスを、オキシヘモグロビンの吸光係数スペクトル上の吸光係数とデオキシヘモグロビンの吸光係数スペクトル上の吸光係数との比である、ヘモグロビン種間吸光係数比が等しくなる２点の波長を第１等吸光係数比波長及び第２等吸光係数比波長として、第１等吸光係数比波長を含む光を皮膚に照射した際に計測される見かけ上の第１吸光度と、第２等吸光係数比波長を含む光を皮膚に照射した際に計測される見かけ上の第２吸光度とから求める肌状態の評価方法を提供する。

【0023】

また、本発明は、皮膚に含まれるメラニン量を反映するメラニンインデックスを用いて肌の状態を評価する肌状態解析部を含む肌状態解析装置であって、前記肌状態解析部は、波長選択部と、メラニンインデックス算定部とを備えており、前記波長選択部は、オキシヘモグロビンの吸光係数スペクトル上の吸光係数とデオキシヘモグロビンの吸光係数スペクトル上の吸光係数との比である、ヘモグロビン種間吸光係数比が等しくなる２点の波長を第１等吸光係数比波長及び第２等吸光係数比波長として選択し、前記メラニンインデックス算定部は、前記第１等吸光係数比波長を含む光を皮膚に照射した際に計測される見かけ上の第１吸光度と、前記第２等吸光係数比波長を含む光を皮膚に照射した際に計測される見かけ上の第２吸光度とからメラニンインデックスを求める肌状態解析装置を提供する。

【0024】

さらに、本発明は、上記の肌状態解析装置に組み込まれて用いる肌状態解析用プログラムであって、前記肌状態解析装置に前記肌状態解析部を形成すると共に、該肌状態解析部の前記波長選択部には、オキシヘモグロビンの吸光係数スペクトル上の吸光係数とデオキシヘモグロビンの吸光係数スペクトル上の吸光係数との比である、ヘモグロビン種間吸光係数比が等しくなる２点の波長を第１等吸光係数比波長及び第２等吸光係数比波長として選択させ、前記メラニンインデックス算定部には、前記第１等吸光係数比波長を含む光を皮膚に照射した際に計測される見かけ上の第１吸光度と、前記第２等吸光係数比波長を含む光を皮膚に照射した際に計測される見かけ上の第２吸光度とから、メラニンインデックスを求めさせる肌状態解析用プログラムを提供する。

【0025】

さらにまた、本発明は、皮膚に含まれるヘモグロビン量を反映するエリスマインデックスを用いて肌の状態を評価する肌状態の評価方法であって、該エリスマインデックスを、オキシヘモグロビンの吸光係数スペクトル上の吸光係数とデオキシヘモグロビンの吸光係数スペクトル上の吸光係数との比である、ヘモグロビン種間吸光係数比が等しくなる２点の波長を第１等吸光係数比波長及び第２等吸光係数比波長として、第１等吸光係数比波長を含む光を皮膚に照射した際に計測される見かけ上の第１吸光度と、第２等吸光係数比波長を含む光を皮膚に照射した際に計測される見かけ上の第２吸光度とから求める肌状態の評価方法を提供する。

【発明の効果】

【0026】

本発明の肌状態の評価方法、肌状態解析装置、又は肌状態解析用プログラムによれば、ヘモグロビンの酸素飽和度の相違による影響を受けないようにして、メラニンインデックスやエリスマインデックスをさらに精度良く算定できるようにすることで、肌の状態をより一層適正に評価することができる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】皮膚の色の構成色素であるメラニン、オキシヘモグロビン及びデオキシヘモグロビンの、吸光係数と波長との関係を示す吸光係数スペクトルのチャートである。

【図2】角層を省略した皮膚の多層モデルにおいて、照射された光が乱反射する状況の説明図である。

【図3】肌の２次元画像を得るためのハイパースペクトラルイメージング装置を含む肌状態評価システムの説明図である。

【図4】実施例１〜３において選択される等吸光係数比波長を説明する、波長とヘモグロビン種間吸光係数比との関係を示すチャートである。

【図5】ＵＶ照射を行ってメラニン沈着を得た状態、ニコチン酸メチルを塗布して血流促進効果を得た状態、及びテープ止血することで鬱血させた状態の、実施例１〜３で選択した等吸光係数比波長による各々のメラニン画像を示す説明図である。

【図6】ＵＶ照射を行ってメラニン沈着を得た状態、ニコチン酸メチルを塗布して血流促進効果を得た状態、及びテープ止血することで鬱血させた状態の、比較例１のメラニン画像を示す説明図である。

【図7】実施例２で選択した等吸光係数比波長によるメラニン画像を、波長間吸収係数比αを変化させて示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

本発明の好ましい一実施形態に係る肌状態の評価方法は、人の肌の状態として、例えば腕や掌や顔の肌の状態を適正に評価できるようにするための情報、より具体的には画像情報を評価者に提示する方法（肌状態の評価のための情報提示方法）として採用されたものである。本実施形態の肌状態の評価方法を用いることで、例えば肌色の主たる構成色素であるメラニンの色素量に由来する色素沈着の状態を、適正に把握することができる。すなわち、本実施形態の肌状態の評価方法は、例えば皮膚のメラニン層ｍ（図２参照）に含まれるメラニン量Ｃ_ｍを定量するメラニンインデックスＭＩを算定する際に、デオキシヘモグロビンによる影響を受けないようにして、精度良く算定できるようにすることで、肌の状態を一層適正に評価できるようにする機能を備えている。

【0029】

そして、本実施形態の肌状態の評価方法は、好ましくは皮膚に含まれるメラニン量を反映するメラニンインデックスＭＩを用いて肌の状態を評価する評価方法であって、メラニンインデックスＭＩを、オキシヘモグロビンの吸光係数スペクトル上の吸光係数とデオキシヘモグロビンの吸光係数スペクトル上の吸光係数との比である、ヘモグロビン種間吸光係数比が等しくなる２点（等吸光係数比点）１１，１２（図１参照）の波長を第１等吸光係数比波長λ11及び第２等吸光係数比波長λ12として、第１等吸光係数比波長λ11を含む光を皮膚に照射した際に計測される見かけ上の第１吸光度Ａ_λ１１と、第２等吸光係数比波長λ12を含む光を皮膚に照射した際に計測される見かけ上の第２吸光度Ａ_λ１２とから求める。

【0030】

すなわち、本実施形態では、メラニンインデックスＭＩは、オキシヘモグロビン及びデオキシヘモグロビンの、吸光係数と波長との関係を示す図１の吸光係数スペクトルにおいて、例えばオキシヘモグロビンの吸光係数スペクトル上の吸光係数とデオキシヘモグロビンの吸光係数スペクトル上の吸光係数との比である、ヘモグロビン種間吸光係数比が等しくなる第１等吸光係数比点１１の波長５２５ｎｍの光を含む光を皮膚に照射した際に計測される見かけ上の第１吸光度Ａ_λ１１（Ａ_５２５）と、第２等吸光係数比点１２の波長５６８ｎｍの光を含む光を皮膚に照射した際に計測される見かけ上の第２吸光度Ａ_λ１２（Ａ_５６８）との差を、下記の式（６）により算定することで求める。

【0031】

なお、第１等吸光係数比点１１の波長や第２等吸光係数比点１２の波長を、オキシヘモグロビンの吸光係数スペクトルとデオキシヘモグロビンの吸光係数スペクトルとから選定する際に、これらの等吸光係数比点の波長（５２５ｎｍ、５６８ｎｍ）は、正確な波長から±１０ｎｍ程度ずれた値となっていても、実用上問題はないと考えられる。

【0032】

【数6】

【0033】

また、本実施形態では、式（６）において、好ましくは、短い方の波長である第１等吸光係数比波長λ11を含む光を皮膚に照射した際に計測される見かけ上の第１吸光度Ａ_λ１１（Ａ_５２５）に、オキシヘモグロビンの第１等吸光係数比波長λ11における吸光係数に対する第２等吸光係数比波長λ12における吸光係数の比、又はデオキシヘモグロビンの第１等吸光係数比波長λ11における吸光係数に対する第２等吸光係数比波長λ11における吸光係数の比である波長間吸収係数比αを乗じてから、長い方の波長である第２等吸光係数比波長λ12を含む光を皮膚に照射した際に計測される見かけ上の第２吸光度Ａ_λ１２（Ａ_５６８）を減算することで、メラニンインデックスを求めて、肌の状態を評価するようになっている。

【0034】

さらに、本実施形態の肌状態の評価方法では、メラニンインデックスＭＩと共に、皮膚に含まれるヘモグロビン量を反映するエリスマインデックスＥＩを用いて肌の状態を評価する。すなわち、皮膚のメラニン層ｍに含まれるメラニン量Ｃ_ｍを定量するメラニンインデックスＭＩと、皮膚のヘモグロビン層ｈ（図２参照）に含まれるヘモグロビン量Ｃ_ｂを定量するエリスマインデックスＥＩとの、２つのインデックスを指標として、肌状態を評価する。エリスマインデックスＥＩは、見かけ上の吸光度から算定して求められる。

【0035】

ランベルト−ベールの法則は、上述のように、反射率を、見かけ上の吸光度（反射率の逆数の対数）に変換して演算することを可能にする。本実施形態では、角層を省略した図２に示す皮膚の多層モデルを想定して、上記の式（１）を変形することで、上記の式（２）、式（３）から、さらに上記の式（４）を得ることができた。式（４）において、Ｍ１−Ｍ２が十分に小さく（理想的にはゼロ）、Ｈ１−Ｈ２が十分に大きい値になるように波長λ１、λ２を選べば、Ａ１−Ａ２は、感度の良いヘモグロビン量Ｃ_ｂに比例する指数（エリスマインデックスＥＩ）となって、ヘモグロビンの色素量を精度良く定量することが可能になると考えられる。同様にＨ１−Ｈ２が十分に小さく、Ｍ１−Ｍ２が十分に大きい値になる波長λ１、λ２を選べば、Ａ１−Ａ２はメラニン量Ｃ_ｍに比例する最適な指数（メラニンインデックスＭＩ）となって、メラニンの色素量を精度良く定量することが可能になると考えられる。本願の発明者は、これらの着想に基づいて、本願の発明を完成するに至った。

【0036】

本実施形態では、Ｈ１−Ｈ２を十分に小さな値とし、且つＭ１−Ｍ２を十分に大きな値とする波長λ１、λ２として、図１に示すオキシヘモグロビンの吸光係数スペクトル上の吸光係数とデオキシヘモグロビンの吸光係数スペクトル上の吸光係数との比である、ヘモグロビン種間吸光係数比が等しくなる等吸光係数比点１１，１２の波長λ11，λ12を含む光として、例えばλ11＝波長５２５ｎｍ、λ12＝波長５６８ｎｍの光を含む光を皮膚に照射した際に計測される、見かけ上の吸光度Ａ_λ１１（Ａ_５２５）、Ａ_λ１２（Ａ_５６８）から算定して、メラニンインデックスＭＩを得ている。

【0037】

ここで、オキシヘモグロビンの吸光係数と波長との関係を示すオキシヘモグロビンの吸光係数スペクトル、及びデオキシヘモグロビンの吸光係数と波長との関係を示すデオキシヘモグロビンの吸光係数スペクトルは、オキシヘモグロビンやデオキシヘモグロビンに特有の物性として、既に検証されている公知のスペクトルである。図１に示すように、オキシヘモグロビンの吸光係数スペクトルは、吸光係数が波打った値となっており、６００ｎｍを超える長波長の領域では、吸光係数は、波長の増加に伴って０に近い値でなだらかに減少する。デオキシヘモグロビンの吸光係数スペクトルもまた、吸光係数が波打った値となっており、６００ｎｍを超える長波長の領域では、波長の増加に伴ってなだらかに減少するものの、オキシヘモグロビンと比較すると吸光係数は高いままとなっている。このため、長波長の光を照射して計測される見かけ上の吸光度を用いてメラニンインデックスＭＩを算定することで、ヘモグロビンによる影響を排除できるようにした従来の公式では、オキシヘモグロビンによる影響を除くことができても、デオキシヘモグロビンによる影響を十分に排除できていなかった。

【0038】

また、図１に示すオキシヘモグロビンの吸光係数スペクトルとデオキシヘモグロビンの吸光係数スペクトルとは、各々のスペクトルの波打った形状が異なっていることから、オキシヘモグロビンの吸光係数スペクトル上の吸光係数とデオキシヘモグロビンの吸光係数スペクトル上の吸光係数との比である、ヘモグロビン種間吸光係数比が等しくなる等吸光係数比点は、複数箇所に現れるようになっている。本実施形態では、式（４）により見かけ上の吸光度Ａ１（Ａ_λ１１）、Ａ２（Ａ_λ１２）から算定してメラニンインデックスＭＩを得る際に、ヘモグロビン種間吸光係数比が等しくなる等吸光係数比点の波長を、皮膚に照射すべき光の波長として用いる。見かけ上の吸光度Ａ１、Ａ２から算定してメラニンインデックスＭＩを得る際の波長として、等吸光係数比点の波長λ11、λ12を用いることにより、オキシヘモグロビンやデオキシヘモグロビンの影響を抑制した、精度の良いメラニンインデックスＭＩを、効率良く得ることが可能になる。

【0039】

さらに、本実施形態では、見かけ上の吸光度Ａ１、Ａ２から式（４）により算定してメラニンインデックスＭＩを得る際に用いる等吸光係数比点の波長として、例えば第１等吸光係数比点１１の５２５ｎｍの第１等吸光係数比波長λ11と、第２等吸光係数比点１２の５６８ｎｍの第２等吸光係数比波長λ12との、２箇所の等吸光係数比点１１，１２における波長λ11、λ12が用いられている。これらの等吸光係数比点１１，１２は、その波長λ11、λ12の差が、５０ｎｍという好ましい範囲に収まるように選ばれている。第１等吸光係数比点１１の第１等吸光係数比波長λ11と第２等吸光係数比点１２の第２等吸光係数比波長λ12との差を１０〜２００ｎｍの範囲に収めることで、第１等吸光係数比点１１の第１等吸光係数比波長λ11と第２等吸光係数比点１２の第２等吸光係数比波長λ12とが、比較的近い値となるので、波長による真皮の反射特性の違いの影響や、波長による光の皮膚への浸透深さの違いの影響を受けずに、あるいは小さくして、メラニンインデックスＭＩを得ることが可能になる。

【0040】

ここで、見かけ上の吸光度Ａ１、Ａ２から式（４）により算定してメラニンインデックスＭＩ（Ａ１−Ａ２）を得る際の等吸光係数比点の波長として、２箇所の等吸光係数比点１１，１２における波長λ11、λ12を用いる必要は必ずしも無く、例えば第１等吸光係数比点１１の波長λ11と第２等吸光係数比点１２の波長λ12と第３等吸光係数比点１３の波長λ13との、３箇所の等吸光係数比点１１，１２，１３における波長λ11、λ12、λ13を用いることもできる。例えば第１等吸光係数比点１１の波長λ11と第２等吸光係数比点１２の波長λ12との平均値を第１等吸光係数比点の波長とし、第３等吸光係数比点１３の波長λ13を第２等吸光係数比点の波長として、これらの差から、式（４）によりメラニンインデックスＭＩを算定することもできる。

【0041】

また、本実施形態では、上述のように、メラニンインデックスＭＩは、好ましくは、短い方の波長である第１等吸光係数比波長λ11を含む光を皮膚に照射した際に計測される見かけ上の第１吸光度Ａ_λ１１（Ａ_５２５）に、オキシヘモグロビンの第１等吸光係数比波長λ11における吸光係数に対する第２等吸光係数比波長λ12における吸光係数の比、又はデオキシヘモグロビンの第１等吸光係数比波長λ11における吸光係数に対する第２等吸光係数比波長λ11における吸光係数の比である波長間吸収係数比αを乗じてから、長い方の波長である第２等吸光係数比波長λ12を含む光を皮膚に照射した際に計測される見かけ上の第２吸光度Ａ_λ１２（Ａ_５６８）を減算することで、上述の式（６）によって、求められるようになっている。

【0042】

すなわち、本実施形態では、後述する実施例における表１の実施例１の欄にも示されるように、短い方の波長である第１等吸光係数比波長λ11を５２５ｎｍの波長とし、長い方の波長である第２等吸光係数比波長λ12を５６８ｎｍの波長としたことから、オキシヘモグロビンの第１等吸光係数比波長λ11における吸光係数は、３０８８３〔ｃｍ^−１／（moles／liter）〕となり、第２等吸光係数比波長λ12における吸光係数は、４０１７２〔ｃｍ^−１／（moles／liter）〕となる。したがって、オキシヘモグロビンの第１等吸光係数比波長λ11における吸光係数に対する、第２等吸光係数比波長λ12における吸光係数の比は、４０１７２／３０８８３＝１．３０となる。また、デオキシヘモグロビンの第１等吸光係数比波長λ11における吸光係数は、３５１７１〔ｃｍ^−１／（moles／liter）〕となり、第２等吸光係数比波長λ12における吸光係数は、４６９４８〔ｃｍ^−１／（moles／liter）〕となる。したがって、デオキシヘモグロビンの第１等吸光係数比波長λ11における吸光係数に対する、第２等吸光係数比波長λ12における吸光係数の比は、４６９４８／３５１７１＝１．３３となる。

【0043】

本実施形態では、上述のように、第１等吸光係数比点１１の波長や第２等吸光係数比点１２の波長を選定する際に、これらの等吸光係数比点の波長（５２５ｎｍ、５６８ｎｍ）は、正確な波長から±１０ｎｍ程度ずれた値となっていても、実用上問題はないと考えられている。このため、オキシヘモグロビンの第１等吸光係数比波長λ11における吸光係数に対する第２等吸光係数比波長λ12における吸光係数の比と、デオキシヘモグロビンの第１等吸光係数比波長λ11における吸光係数の比は、僅かに異なっていることから、オキシヘモグロビンの第１等吸光係数比波長λ11における吸光係数に対する第２等吸光係数比波長λ12における吸光係数の比、又はデオキシヘモグロビンの第１等吸光係数比波長λ11における吸光係数に対する第２等吸光係数比波長λ12における吸光係数の比である、波長間吸収係数比αは、これらの平均の値をとって、α＝１．３２としてメラニンインデックスＭＩを算出できるようになっている。

【0044】

メラニンインデックスＭＩを、短い方の波長である第１等吸光係数比波長λ11を含む光を皮膚に照射した際に計測される見かけ上の第１吸光度Ａ_λ１１（Ａ_５２５）に、波長間吸収係数比αを乗じてから、長い方の波長である第２等吸光係数比波長λ12を含む光を皮膚に照射した際に計測される見かけ上の第２吸光度Ａ_λ１２（Ａ_５６８）を減算することで求めることにより、オキシヘモグロビン及びデオキシヘモグロビン両者の影響をより効果的に排除することが可能になって、メラニン量Ｃ_ｍのみに比例するメラニン指数となるメラニンインデックスＭＩを、より精度良く得ることが可能になる。

【0045】

本実施形態では、更に、メラニンインデックスＭＩと共に、皮膚に含まれるヘモグロビン量を反映するエリスマインデックスＥＩを用いて、肌の状態を評価する。エリスマインデックスＥＩは、見かけ上の吸光度から算定して求められる。本実施形態では、エリスマインデックスＥＩは、上述のように、ヘモグロビン量Ｃ_ｈのインデックスである当該エリスマインデックスＥＩを得るための式として考案された、公知のさまざまな公式のうち、より精度良くエリスマインデックスＥＩを算定できると考えられる、上記の式（５）を用いて算定することができる。すなわち、メラニンによる影響を軽減させるように、エリスマインデックスは、５００ｎｍ以上７００ｎｍ以下の少なくとも２波長の光の見かけ上の吸光度から算定して求めるのが好ましく、５６０ｎｍ、５４３ｎｍ、５７６ｎｍ、５１０ｎｍ、及び６１０ｎｍの５波長の光を皮膚に照射した際に計測される、各々の見かけ上の吸光度を用いて引き算を行なう上記の式（５）によって、エリスマインデックスＥＩを算定して求めるのがより好ましい。本実施形態では、算定されたエリスマインデックスＥＩと、上述のメラニンインデックスＭＩに基づいて、メラニン画像及びヘモグロビン画像を作成すると共に、作成したメラニン画像及びヘモグロビン画像が提示され、あるいは統計処理などがなされることで、肌の状態を評価できるようになっている。

【0046】

本実施形態では、皮膚に含まれるヘモグロビン量を反映するエリスマインデックスＥＩは、オキシヘモグロビンの吸光係数スペクトル上の吸光係数とデオキシヘモグロビンの吸光係数スペクトル上の吸光係数との比である、ヘモグロビン種間吸光係数比が等しくなる２点１１，１２（図１参照）の波長を第１等吸光係数比波長λ11及び第２等吸光係数比波長λ12として、第１等吸光係数比波長λ11を含む光を皮膚に照射した際に計測される見かけ上の第１吸光度Ａ_λ１１と、第２等吸光係数比波長λ12を含む光を皮膚に照射した際に計測される見かけ上の第２吸光度Ａ_λ１２とから求めることもできる。これによって、オキシヘモグロビン及びデオキシヘモグロビンの吸光係数スペクトルの相違による両者の影響を効果的に排除して、エリスマインデックスＥＩをより精度良く得ることが可能になり、例えばへモグロビン層における血流の状態等の肌状態をさらに精度よく評価することが可能になる。

【0047】

また、本実施形態では、肌の状態を評価するために、ハイパースペクトラルイメージング装置を用いて、例えば人の顔の部分の肌を撮影し、撮影された顔の部分の肌の２次元画像の各画素について、メラニンインデックス及びエリスマインデックスを算定する。なお、メラニンインデックスＭＩ及びエリスマインデックスＥＩを用いた肌の状態の評価は、後述するハイパースペクトラルイメージング装置により撮像される画像を介して評価する方法に限定されることなく、例えば、一般的な分光測色器（例えば、商品名：ＣＭ−２６００ｄ、コニカミノルタ社製）を用いて、肌の特定領域における肌の状態を評価する方法やシステムに採用することもできる。

【0048】

ここで、人の顔の肌をハイパースペクトラルイメージング装置を用いて撮影するためのシステムとして、図３に示す肌状態評価システム１を用いることができる。図３に示す肌状態評価システム１は、被写体である例えば人の腕や掌や顔の部分に所定の波長の光を照射する照明装置２と、照明装置２により光が照射された顔の部分を撮像するハイパースペクトラルイメージング装置３と、ハイパースペクトラルイメージング装置３により撮像された画像の各画素について、上記の式（５）及び式（６）を用いてヘモグロビン量及びメラニン量を定量して、ヘモグロビン画像及びメラニン画像を作成すると共に、定量した各画素のヘモグロビン量及びメラニン量から、肌の状態を評価可能とする肌状態評価装置４とを含んで構成されている。

【0049】

照明装置２は、被写体である例えば人の腕や掌や顔の部分を、Ａ方向から内部に臨ませることが可能な開口部２０ａ、及びハイパースペクトラルイメージング装置３のレンズ部を、Ｂ方向から内部に臨ませることが可能なレンズ挿入口２０ｂを有する照明ボックス２０と、照明ボックス２０の内部に臨ませた例えば人の腕や掌や顔の部分に向けて、所定の波長の光を照射する光源（図示せず）とを含んで構成されている。

【0050】

照明ボックス２０は、半球状に形成されており、その内側面には、白色の梨地面加工が施されている。梨地面加工は、表面に微細で均一なざらつき加工を施したものである。内側面に梨地面加工が施されることで、照明ボックス２０の内部を無光沢にすることが可能になる。また光源から照射される光の拡散性を向上させることが可能になって、被写体である例えば顔に均一な光を照射することが可能になる。光源は、照明ボックス２０の内部に配され、白色ＬＥＤが好ましく用いられる。

【0051】

ハイパースペクトラルイメージング装置３は、バンド数（波長分解能）が数十バンド〜数百バンドとなっており、３バンドのＲＧＢ（人の目）や、数バンド〜数十バンドのマルチスペクトルカメラと比較して、物性のスペクトル形状を、より連続的に見ることが可能なカメラとして公知のものである。またハイパースペクトラルイメージング装置３は、色（ＲＧＢ）では識別できない変化を可視化したり、目に見えない現象を可視化したり、スペクトルの変化を画像として捉えたりすることで、人の目と同等又はそれ以上の色変化を認識できる機能を備えている。このようなハイパースペクトラルイメージング装置３として、例えば製品名「ハイパースペクトルカメラＮＨ−７」（エバ・ジャパン製、解像度：１３１．１万画素、波長範囲：４００〜１０００ｎｍ、波長分解能：５ｎｍ）を用いることができる。

【0052】

本実施形態では、ハイパースペクトラルイメージング装置３は、撮像時には、Ｂ方向の直線上に配置されている照明ボックス２０に形成されたレンズ挿入口２０ｂに、レンズを挿入した状態で固定される。

【0053】

肌状態評価装置４は、メラニンインデックスＭＩやエリスマインデックスＥＩを算出するＣＰＵと、メラニンインデックスＭＩやエリスマインデックスＥＩを算出するためのプログラム等が記憶される揮発性のＲＡＭと、算出したメラニンインデックスＭＩやエリスマインデックスＥＩ等を一時的に記憶可能な不揮発性のＲＯＭと、算出したメラニンインデックスＭＩやエリスマインデックスＥＩ等を画像として提示するモニターと、これらを操作するためのマウスやキーボードとを含んで構成されている。肌状態評価装置４としては、例えば、汎用のパーソナルコンピュータを用いることができる。

【0054】

本実施形態では、例えば、汎用のパーソナルコンピュータによる肌状態評価装置４に、皮膚に含まれるメラニン量を反映するメラニンインデックスを用いて肌の状態を評価する肌状態解析用プログラムが組み込まれている。肌状態解析用プログラムは、肌状態評価装置４に肌状態解析部を形成する。これによって肌状態評価装置４は、肌状態解析部を含んで構成されることになる。肌状態解析部は、波長選択部と、メラニンインデックス算定部とを備えており、波長選択部は、オキシヘモグロビンの吸光係数スペクトル上の吸光係数とデオキシヘモグロビンの吸光係数スペクトル上の吸光係数との比である、ヘモグロビン種間吸光係数比が等しくなる２点１１，１２（図１参照）の波長を第１等吸光係数比波長λ11及び第２等吸光係数比波長λ12として選択するようになっている。メラニンインデックス算定部は、第１等吸光係数比波長λ11を含む光を皮膚に照射した際に計測される見かけ上の第１吸光度と、第２等吸光係数比波長λ12を含む光を皮膚に照射した際に計測される見かけ上の第２吸光度とからメラニンインデックスＭＩを求めるようになっている。

【0055】

また、肌状態解析部は、波長間吸収係数比算定部を備えている。波長間吸収係数比算定部は、オキシヘモグロビンの第１等吸光係数比波長λ11における吸光係数に対する第２等吸光係数比波長λ12における吸光係数の比、又はデオキシヘモグロビンの第１等吸光係数比波長λ11における吸光係数に対する第２等吸光係数比波長λ12における吸光係数の比である波長間吸収係数比αを算定し、メラニンインデックス算定部は、短い方の波長である第１等吸光係数比波長λ11を含む光を皮膚に照射した際に計測される見かけ上の第１吸光度に、波長間吸収係数比αを乗じてから、長い方の波長である第２等吸光係数比波長λ12を含む光を皮膚に照射した際に計測される見かけ上の第２吸光度を減算することで、上記の式（６）によって、メラニンインデックスＭＩを求めるようになっている。

【0056】

すなわち、肌状態解析用プログラムは、肌状態解析装置４に肌状態解析部を形成すると共に、肌状態解析部の波長選択部には、オキシヘモグロビンの吸光係数スペクトル上の吸光係数とデオキシヘモグロビンの吸光係数スペクトル上の吸光係数との比である、ヘモグロビン種間吸光係数比が等しくなる２点１１，１２（図１参照）の波長を第１等吸光係数比波長λ11及び第２等吸光係数比波長λ12として選択させ、メラニンインデックス算定部には、第１等吸光係数比波長λ11を含む光を皮膚に照射した際に計測される見かけ上の第１吸光度と、第２等吸光係数比波長λ12を含む光を皮膚に照射した際に計測される見かけ上の第２吸光度とから、メラニンインデックスを求めさせるようになっている。

【0057】

また、肌状態解析用プログラムは、肌状態解析部に波長間吸収係数比算定部を形成すると共に、波長間吸収係数比算定部には、オキシヘモグロビンの第１等吸光係数比波長λ11における吸光係数に対する第２等吸光係数比波長λ12における吸光係数の比、又はデオキシヘモグロビンの第１等吸光係数比波長λ11における吸光係数に対する第２等吸光係数比波長λ12における吸光係数の比である波長間吸収係数比を算定させ、メラニンインデックス算定部には、短い方の波長である第１等吸光係数比波長λ11を含む光を皮膚に照射した際に計測される見かけ上の第１吸光度に、波長間吸収係数比αを乗じさせてから、長い方の波長である第２等吸光係数比波長λ12を含む光を皮膚に照射した際に計測される見かけ上の第２吸光度を減算させることで、メラニンインデックスを求めさせるようになっている。

【0058】

本実施形態では、例えば、汎用のパーソナルコンピュータによる肌状態評価装置４に、公知の各種の画像解析用のプログラムが組み込まれており、組み込まれた画像解析用のプログラムにおいて、上記の式（５）や式（６）を取り込むことによって、ハイパースペクトラルイメージング装置３で撮影された、被写体である人の顔の部分の画像の各画素について、エリスマインデックスＥＩ及びメラニンインデックスＭＩを算定する。また算定したエリスマインデックスＥＩ及びメラニンインデックスＭＩに基づいて、肌のヘモグロビン量やメラニン量を定量すると共に、メラニン画像及びヘモグロビン画像を作成する。作成したメラニン画像及びヘモグロビン画像が提示されることで、評価者が、例えばメラニンの色素量に由来する、シミ、そばかす、くすみ等の美白効果に影響を及ぼす色素沈着の状態や、ヘモグロビンの色素量に由来する鬱血や炎症等の状態を把握して、肌の状態を評価することができるようになっている。

【0059】

すなわち、本実施形態では、肌状態評価装置４は、複数の画素からなる肌の画像を用い、肌の画像の各画素毎又は任意の領域毎に、メラニンインデックスＭＩやエリスマインデックスＥＩを求めて、肌の状態を評価することができる。また、算定された各画素又は各領域のメラニンインデックスＭＩ及びエリスマインデックスＥＩに基づいて、メラニン画像及びヘモグロビン画像を作成し、作成したメラニン画像及びヘモグロビン画像から、肌の状態を評価することができる。さらに、本実施形態では、算定された各画素のメラニンインデックスＭＩ及び／又はエリスマインデックスＥＩの均一性（分散）から、肌の状態を評価することができるようになっている。

【0060】

そして、上述の構成を備える本実施形態の肌状態の評価方法によれば、ヘモグロビンの酸素飽和度の相違による影響を受けないようにして、メラニンインデックスＭＩをさらに精度良く算定できることで、肌の状態をより一層適正に評価することが可能になる。

【0061】

すなわち、本実施形態によれば、メラニンインデックスＭＩを、オキシヘモグロビンの吸光係数スペクトル上の吸光係数とデオキシヘモグロビンの吸光係数スペクトル上の吸光係数との比である、ヘモグロビン種間吸光係数比が等しくなる２点（等吸光係数比点）１１，１２の波長を第１等吸光係数比波長λ11及び第２等吸光係数比波長λ12として、第１等吸光係数比波長λ11を含む光を皮膚に照射した際に計測される見かけ上の第１吸光度Ａ_λ１１と、第２等吸光係数比波長λ12を含む光を皮膚に照射した際に計測される見かけ上の第２吸光度Ａ_λ１２とから求める。

【0062】

これによって、本実施形態によれば、ランベルト−ベールの法則に基づいて得られた上記の式（４）において、Ｈ１−Ｈ２が十分に小さく（理想的にはゼロ）、Ｍ１−Ｍ２が十分に大きな値となるようにすることが可能になるので、ヘモグロビンの酸素飽和度の相違にかかわらず、特にデオキシヘモグロビンによる影響を受けないようにして、皮膚のメラニン層ｍに含まれるメラニン量Ｃ_ｍを反映するメラニンインデックスＭＩを、精度良く算定することが可能になり、これによって、肌の状態をより一層適正に評価することが可能になる。

【0063】

なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく種々の変更が可能である。例えば、ハイパースペクトラルイメージング装置での撮影に代えて、光源側の波長を例えばフィルタなどで選択して被写体に当て、反射強度をモノクロカメラで撮影してもよい。また、上述のハイパースペクトラルイメージング装置を用いて撮影された肌の２次元画像の各画素について、メラニンインデックス及びエリスマインデックスを算定して肌の状態を評価したり、作成したメラニン画像及びヘモグロビン画像から肌の状態を評価したりする必要は必ずしも無く、その他の種々の装置やシステムを用いて、メラニンインデックスを算定して、肌の状態を評価することもできる。例えば、２以上の特定の波長を含む光を皮膚に照射して、その反射波を計測する機能を備える反射率計測部と、反射率計測部により得られた反射率のデータから特定領域での平均値としての皮膚の反射係数を複数求め、所定の式を用いて、前記複数の波長の反射係数からメラニンインデックスやエリスマインデックスを算定して表示する機能を備える制御算定部とからなる、簡易な構成の定量装置を用いて、本発明を実施することもできる。

【実施例】

【0064】

以下、実施例及び比較例により、本発明の肌状態の評価方法をさらに詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例及び比較例の記載によって何ら制限されるものではない。

【0065】

〔実施例１〜３〕
図４に示す波長とヘモグロビン種間吸光係数比との関係を示すチャートにおいて、ヘモグロビン種間吸光係数比が概ね１．０（オキシヘモグロビンの吸光係数とデオキシヘモグロビンの吸光係数が概ね等しい値）となる５３０ｎｍの波長と５７０ｎｍの波長の等吸光係数比点を、実施例１の第１等吸光係数比点（第１等比点）及び第２等吸光係数比点（第２等比点）として選択し、ヘモグロビン種間吸光係数比が概ね０．８６となる５２５ｎｍの波長と５６８ｎｍの波長の等吸光係数比点を、実施例２の第１等吸光係数比点（第１等比点）及び第２等吸光係数比点（第２等比点）として選択し、ヘモグロビン種間吸光係数比が概ね０．７２となる５１５ｎｍの波長と５６５ｎｍの波長の等吸光係数比点を、実施例３の第１等吸光係数比点（第１等比点）及び第２等吸光係数比点（第２等比点）として選択した。

【0066】

選択された実施例１〜３の第１等吸光係数比点（第１等比点）及び第２等吸光係数比点（第２等比点）に関する、等吸光係数比波長、オキシヘモグロビンの吸光係数、デオキシヘモグロビンの吸光係数、ヘモグロビン種間吸光係数比、オキシヘモグロビンの波長間吸光係数比、デオキシヘモグロビンの波長間吸光係数比、及びオキシヘモグロビンの波長間吸光係数比とデオキシヘモグロビンの波長間吸光係数比との平均値を表１に示す。

【0067】

【表1】

【0068】

〔メラニンインデックスＭＩの算定及びメラニン画像の作成〕
人の肌として、被験者の腕の内側部分の肌にＵＶ照射を行って、３カ月経過後にメラニン沈着を得た状態で、ＵＶ照射をした被験者の腕の内側部分の肌を、上記実施形態で用いた肌状態評価システム１と同様の構成を備える肌状態評価システムを用いて撮影した。人の肌として、被験者の腕の内側部分の肌にニコチン酸メチルを塗布して血流促進効果を得た後に、ニコチン酸メチルを塗布した被験者の腕の内側部分の肌を、上記実施形態で用いた肌状態評価システム１と同様の構成を備える肌状態評価システムを用いて撮影した。人の肌として、被験者の手の中指の第１関節よりも先の部分の指腹部の肌を、第１関節と第２関節との間をテープ止血することでうっ血させた後に、被験者の手の肌を、上記実施形態で用いた肌状態評価システム１と同様の構成を備える肌状態評価システムを用いて撮影した。

【0069】

撮影したこれらの２次元画像の各画素について、メラニンインデックスＭＩを算定して、メラニン画像を作成した。メラニンインデックスＭＩの算定は、第１等吸光係数比点の第１等吸光係数比波長を含む光と、第２等吸光係数比点の第２等吸光係数比波長を含む光の分光反射画像を用い、見かけ上の第１吸光度と、見かけ上の第２吸光度とを得て、上記の式（６）により各画素毎に行った。作成したメラニン画像を図５に示す。

【0070】

〔比較例１〕
上述と同様の各々の２次元画像の各画素について、従来の公式によりメラニンインデックスＭＩを算定して、メラニン画像を作成した。すなわち、メラニンインデックスＭＩの算定は、撮影した被験者の肌の２次元画像の各画素について、６２０〜６４０ｎｍの分光画像の平均値と、６７０〜６９０ｎｍの分光画像の平均値を用い、これらの光が反射した際に計測される見かけ上の吸光度の平均値（Ａave620~640、Ａave670~690）を得て、従来の公式（Ａave620~640−Ａave670~690）により各画素毎に行った。作成した比較例１のメラニン画像を、図６示す。

【0071】

図５に示す、実施例１、実施例２、及び実施例３のメラニン画像によれば、図６に示す比較例１のメラニン画像では排除できなかった、うっ血や静脈等のデオキシヘモグロビンの色素量に由来する部分を画像から排除できていることが判明する。これによって、本発明によれば、ヘモグロビンの酸素飽和度の相違による影響を受けないようにして、メラニンインデックスＭＩをさらに精度良く算定できることが判明する。

【0072】

〔波長間吸収係数比αのずれに対する検討〕
第１等比点の第１等吸光係数比波長を５２５ｎｍ、第２等比点の第２等吸光係数比波長を５６８ｎｍとした実施例２によりメラニンインデックスＭＩを算定する際に、波長間吸収係数比αがずれることによる影響を検討した。すなわち、実施例２において、計算により求めた波長間吸収係数比αは、１．３２であったのに対して、波長間吸収係数比αを、１．００、１．２０、１．４０、１．６０、及び２．００に変化させてメラニンインデックスＭＩを算定すると共に、上述と同様に、ＵＶ照射を行ってメラニン沈着を得た状態、ニコチン酸メチルを塗布して血流促進効果を得た状態、及びテープ止血することでうっ血させた状態のメラニン画像を作成した。作成したメラニン画像を、実施例２によるメラニン画像と共に、図７に示す。

【0073】

図７に示す波長間吸収係数比αのずれによる影響を検討したメラニン画像によれば、波長間吸収係数比αは、例えばデバイスの相違によってずれた場合でも、±１０％程度のずれであれば、実用上は問題ないことが判明する。また、波長間吸収係数比αが、１．００、１．６０、及び２．００の場合は、ニコチン酸メチルの塗布により増加したヘモグロビンの影響や、うっ血により増加したデヘモグロビンの影響が、メラニンとして検出されていることが判明する。

【符号の説明】

【0074】

１ 肌状態評価システム
２ 照明装置
３ ハイパースペクトラルイメージング装置
４ 肌状態評価装置（パーソナルコンピュータ）
１１ 第１等吸光係数比点
１２ 第２等吸光係数比点
１３ 第３等吸光係数比点
２０ 照明ボックス
２０ａ 開口部
２０ｂ レンズ挿入口
ＭＩ メラニンインデックス
ＥＩ エリスマインデックス
ｍ メラニン層
ｈ ヘモグロビン層
ｄ 真皮層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】