特許 7644003 測定装置、測定方法及び制御装置

(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】

(24)【登録日】2025-03-03

(45)【発行日】2025-03-11

(54)【発明の名称】測定装置、測定方法及び制御装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 19/02 20060101AFI20250304BHJP

   G01N 3/40 20060101ALI20250304BHJP

   G01N 19/00 20060101ALI20250304BHJP

   G01N 33/15 20060101ALI20250304BHJP

   A61B 5/00 20060101ALI20250304BHJP

【ＦＩ】

G01N19/02 Z

G01N3/40 C

G01N19/00 B

G01N33/15 Z

A61B5/00 M

【請求項の数】 24

(21)【出願番号】P 2021524741

(86)(22)【出願日】2020-05-19

(86)【国際出願番号】 JP2020019832

(87)【国際公開番号】W WO2020246233

(87)【国際公開日】2020-12-10

【審査請求日】2023-03-17

(31)【優先権主張番号】P 2019106429

(32)【優先日】2019-06-06

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(31)【優先権主張番号】P 2019196477

(32)【優先日】2019-10-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000001959

【氏名又は名称】株式会社 資生堂

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】坂口 歳斗

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 直輝

(72)【発明者】

【氏名】松森 孝平

(72)【発明者】

【氏名】岡崎 龍太

(72)【発明者】

【氏名】北村 尚美

(72)【発明者】

【氏名】岡本 正吾

【審査官】野田 華代

(56)【参考文献】

【文献】特許第３２５７５６３（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特開２００９－１６０１３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１７／１８３７０８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００４－２７１４７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６３－１９６８３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０７０６６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０８５１７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６０－１３５８１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－０７１５３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１２７７１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０９５２６３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ １９／００－１９／１０

Ｇ０１Ｎ ３／００－３／４０

Ｇ０１Ｎ ３３／１５

Ａ６１Ｂ ５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

測定対象に接触する接触子と、
前記接触子に設置された前記測定対象の少なくとも表面状態を測定するセンサと、
前記接触子及び前記センサを前記測定対象に対して変位させる駆動部と、
前記駆動部と、前記接触子及び前記センサとの間に設けられた、前記駆動部から前記接触子及び前記センサへの振動を隔離する振動隔離部材と、
前記接触子及び前記センサを備える先端部と、
前記先端部及び前記駆動部を連結する連結部材と、
前記駆動部を内蔵する筐体を備える本体部と、
を備え、
前記先端部は、前記接触子及び前記センサを支持し、前記接触子と異なる位置に、前記測定対象に接触する接触部を有する支持部材を備え、
前記本体部が前記測定対象に向けて移動されることにより、前記先端部が前記測定対象に押し当てられ、
前記先端部の前記接触部が前記測定対象に接触した状態で、前記駆動部が前記接触子及び前記センサを前記測定対象に対して変位させているときに前記センサにより検出される測定値に基づいて、表面状態を測定する、
測定装置。

【請求項2】

前記支持部材は、底部と、前記底部の上面に並べて形成される第１接触子支持部材及び第２接触子支持部材と、を有し、
前記第１接触子支持部材及び前記第２接触子支持部材の上部に前記接触子が固定される、
請求項１に記載の測定装置。

【請求項3】

前記センサは、前記接触子の前記測定対象と接触する接触面と反対側の面である裏面に固定され、
前記センサは、前記第１接触子支持部材と前記第２接触子支持部材との間に設けられる、
請求項２に記載の測定装置。

【請求項4】

測定対象に接触する接触子と、
前記接触子に設置された前記測定対象の少なくとも表面状態を測定するセンサと、
前記接触子及び前記センサを前記測定対象に対して変位させる駆動部と、
前記駆動部と、前記接触子及び前記センサとの間に設けられた、前記駆動部から前記接触子及び前記センサへの振動を隔離する振動隔離部材と、
前記接触子及び前記センサを備える先端部と、
前記先端部及び前記駆動部を連結する連結部材と、
前記駆動部を内蔵する筐体を備える本体部と、
を備え、
前記振動隔離部材は、第１振動隔離部材及び第２振動隔離部材を備え、
前記先端部は、前記本体部の側から順に、第１支持部材、前記第１振動隔離部材、第２支持部材、前記第２振動隔離部材及び第３支持部材が固定されてなる部材を備え、
前記センサの測定値に基づいて表面状態を測定する測定装置。

【請求項5】

測定対象に接触する接触子と、
前記接触子に設置された前記測定対象の少なくとも表面状態を測定するセンサと、
前記接触子及び前記センサを前記測定対象に対して変位させる駆動部と、
前記駆動部と、前記接触子及び前記センサとの間に設けられた、前記駆動部から前記接触子及び前記センサへの振動を隔離する振動隔離部材と、
前記接触子及び前記センサを備える先端部と、
を備え、
前記振動隔離部材として、前記先端部と前記駆動部とを連結するマグネットカップリングを備え、
前記センサの測定値に基づいて表面状態を測定する測定装置。

【請求項6】

測定対象に接触する接触子と、
前記接触子に設置された前記測定対象の少なくとも表面状態を測定するセンサと、
前記接触子及び前記センサを前記測定対象に対して変位させる駆動部と、
前記駆動部と、前記接触子及び前記センサとの間に設けられた、前記駆動部から前記接触子及び前記センサへの振動を隔離する振動隔離部材と、
前記接触子及び前記センサを備える先端部と、
を備え、
前記振動隔離部材として、前記先端部と前記駆動部とを連結するスポンジカップリングを備え、
前記センサの測定値に基づいて表面状態を測定する測定装置。

【請求項7】

測定対象に接触する接触子と、
前記接触子に設置された前記測定対象の少なくとも表面状態を測定するセンサと、
前記接触子及び前記センサを前記測定対象に対して変位させる駆動部と、
前記駆動部と、前記接触子及び前記センサとの間に設けられた、前記駆動部から前記接触子及び前記センサへの振動を隔離する振動隔離部材と、
前記センサを備えるセンサ基板を内部に備えるセンサケースと、
を備え、
前記センサケースは、開口を備え、
前記接触子が接続部材を介して、前記開口を通して、前記センサ基板に接続され、
前記センサの測定値に基づいて表面状態を測定する測定装置。

【請求項8】

前記センサは、前記接続部材が前記センサ基板に取り付けられている部分に設けられる、
請求項７に記載の測定装置。

【請求項9】

前記センサは、前記接続部材が前記センサ基板に取り付けられている部分の裏側に設けられる、
請求項７に記載の測定装置。

【請求項10】

前記センサは、振動センサを備える、
請求項１から請求項９のいずれかに記載の測定装置。

【請求項11】

前記センサは、力センサを備える、
請求項１から請求項１０のいずれかに記載の測定装置。

【請求項12】

温度センサを更に備える、
請求項１から請求項１１のいずれかに記載の測定装置。

【請求項13】

前記振動隔離部材は、振動吸収部材である、
請求項１から請求項１２のいずれかに記載の測定装置。

【請求項14】

前記センサの信号を処理する信号処理部を更に備える、
請求項１から請求項１３のいずれかに記載の測定装置。

【請求項15】

測定対象に接触する接触子と、
前記接触子に設置された前記測定対象の少なくとも表面状態を測定するセンサと、
前記接触子及び前記センサを前記測定対象に対して変位させる駆動部と、
前記駆動部と、前記接触子及び前記センサとの間に設けられた、前記駆動部から前記接触子及び前記センサへの振動を隔離する振動隔離部材と、
前記センサの信号を処理する信号処理部と、
を備え、
前記センサは、加速度センサであって、
前記駆動部は、前記接触子及び前記センサを前記測定対象に対して回転させ、
前記信号処理部は、前記加速度センサから出力される加速度データにおける前記接触子の回転方向の成分について周波数スペクトルを算出し、
前記センサの測定値に基づいて表面状態を測定する測定装置。

【請求項16】

前記信号処理部は、前記周波数スペクトルに基づいて振動特徴量を求め、前記振動特徴量を説明変数として目的変数との関係を示す第１統計モデルにより、前記振動特徴量に基づいて前記目的変数を推定する、
請求項１５に記載の測定装置。

【請求項17】

測定対象に接触する接触子と、
前記接触子に設置された前記測定対象の少なくとも表面状態を測定するセンサと、
前記接触子及び前記センサを前記測定対象に対して変位させる駆動部と、
前記駆動部と、前記接触子及び前記センサとの間に設けられた、前記駆動部から前記接触子及び前記センサへの振動を隔離する振動隔離部材と、
前記センサの信号を処理する信号処理部と、
を備え、
前記センサは、６軸の力センサであって、
前記駆動部は、前記接触子及び前記センサを前記測定対象に対して回転させ、
前記信号処理部は、前記力センサから出力される力データにおける前記接触子の回転方向の成分と、押し込み方向の成分を用いて摩擦係数を算出し、
前記センサの測定値に基づいて表面状態を測定する測定装置。

【請求項18】

測定対象に接触する接触子と、
前記接触子に設置された前記測定対象の少なくとも表面状態を測定するセンサと、
前記接触子及び前記センサを前記測定対象に対して変位させる駆動部と、
前記駆動部と、前記接触子及び前記センサとの間に設けられた、前記駆動部から前記接触子及び前記センサへの振動を隔離する振動隔離部材と、
前記センサの信号を処理する信号処理部と、
を備え、
前記センサは、加速度センサ及び６軸の力センサであって、
前記駆動部は、前記接触子及び前記センサを前記測定対象に対して回転させ、
前記信号処理部は、
前記加速度センサから出力される加速度データにおける前記接触子の回転方向の成分について周波数スペクトルを算出し、
前記力センサから出力される力データにおける前記接触子の回転方向の成分と、押し込み方向の成分を用いて摩擦係数を算出し、
前記センサの測定値に基づいて表面状態を測定する測定装置。

【請求項19】

前記信号処理部は、前記周波数スペクトルに基づいて振動特徴量を算出し、前記摩擦係数により摩擦特徴量を算出し、前記振動特徴量及び前記摩擦特徴量を説明変数として目的変数との関係を示す第２統計モデルにより、前記振動特徴量及び前記摩擦特徴量に基づいて前記目的変数を推定する、
請求項１８に記載の測定装置。

【請求項20】

前記目的変数は、肌のしっとり度、肌のなめらか度、角層水分量、キメの状態及び被験者の年齢のいずれかである、
請求項１６又は請求項１９のいずれかに記載の測定装置。

【請求項21】

前記駆動部を制御する制御部を更に備える、
請求項１から請求項２０のいずれかに記載の測定装置。

【請求項22】

請求項１から請求項２１のいずれかに記載の測定装置を制御する制御装置であって、
前記駆動部を制御する制御部を備える、
制御装置。

【請求項23】

請求項１から請求項２１のいずれかに記載の測定装置を用いて、肌の表面状態を測定する測定方法。

【請求項24】

化粧料の塗布した前記肌を測定する、
請求項２３に記載の測定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、測定装置、測定方法及び制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

化粧品の重要な要素のひとつに感性価値がある。化粧品の感性価値とは、化粧品を使用したときに、使用者の感性に働きかけることによる価値である。例えば、化粧品を使用することによって、肌のさわり心地がよくなり、使用者が満足感を得ることができれば、化粧品の感性価値は高いと考えられる。

【0003】

化粧品に感性価値を付加できるよう、感性工学に基づいた「よい触感」を実現する必要がある。そのためには、使用者（年齢・習慣）や周辺環境（時期・場所）の違いによる肌の表面状態を正確に測定する必要がある。

【0004】

従来は、肌の状態の測定は、触診により行われていた。また、触感を定量的に評価する装置が知られていた（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１６－０３８３１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、触診よる測定は、主観的な判断となるため、安定して肌の表面状態を計測することはできなかった。従来技術の触覚評価装置は装置自体が大きく、簡便に人の肌を測定することは困難であった。

【0007】

本発明の一実施形態は、上記事情に鑑みて、触感に関連する肌の表面状態を安定して測定する測定装置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】

開示の測定装置は、測定対象に接触する接触子と、前記接触子に設置された前記測定対象の少なくとも表面状態を測定するセンサと、前記接触子及び前記センサを前記測定対象に対して変位させる駆動部と、前記駆動部と、前記接触子及び前記センサとの間に設けられた、前記駆動部から前記接触子及び前記センサへの振動を隔離する振動隔離部材と、を備え、前記センサの測定値に基づいて表面状態を測定する。

【発明の効果】

【0009】

触感に関連する肌の表面状態を安定して測定する測定装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第１実施形態に係る測定装置の一例の全体構成図である。

【図2】第１実施形態に係る測定装置の一例の検出部の側面図である。

【図3】第１実施形態に係る測定装置の一例の検出部の斜視図である。

【図4】第１実施形態に係る測定装置の一例の先端部の構造を説明するための図である。

【図5A】第１実施形態に係る測定装置の一例の上部支持部材を説明するための図である。

【図5B】第１実施形態に係る測定装置の一例の上部支持部材を説明するための図である。

【図5C】第１実施形態に係る測定装置の一例の上部支持部材を説明するための図である。

【図5D】第１実施形態に係る測定装置の一例の上部支持部材を説明するための図である。

【図6A】第１実施形態に係る測定装置の一例の測定結果について説明する図である。

【図6B】第１実施形態に係る測定装置の一例の測定結果について説明する図である。

【図6C】第１実施形態に係る測定装置の一例の測定結果について説明する図である。

【図7A】第１実施形態に係る測定装置の一例の使用例について説明する図である。

【図7B】第１実施形態に係る測定装置の一例の使用例について説明する図である。

【図7C】第１実施形態に係る測定装置の一例の使用例について説明する図である。

【図7D】第１実施形態に係る測定装置の一例の使用例について説明する図である。

【図8A】第１実施形態に係る測定装置の一例の使用例について説明する図である。

【図8B】第１実施形態に係る測定装置の一例の使用例について説明する図である。

【図8C】第１実施形態に係る測定装置の一例の使用例について説明する図である。

【図9A】第１実施形態に係る測定装置の一例の使用例について説明する図である。

【図9B】第１実施形態に係る測定装置の一例の使用例について説明する図である。

【図9C】第１実施形態に係る測定装置の一例の使用例について説明する図である。

【図10】第１実施形態に係る先頭部の重量について説明する図である。

【図11】第２実施形態に係る測定装置の一例の全体構成図である。

【図12】第２実施形態に係る測定装置の一例の検出部の正面図である。

【図13】第２実施形態に係る測定装置の一例の検出部の側面図である。

【図14】第２実施形態に係る測定装置の一例の検出部の斜視図である。

【図15】第２実施形態に係る測定装置の一例の検出部の断面図である。

【図16】第２実施形態に係る測定装置の変形例の検出部の断面図である。

【図17】第３実施形態に係る測定装置の一例の全体構成図である。

【図18】第３実施形態に係る測定装置の一例の検出部の斜視図である。

【図19】第３実施形態に係る測定装置の一例の検出部の断面図である。

【図20】第４実施形態に係る測定装置の一例の検出部の斜視図である。

【図21】第４実施形態に係る測定装置の一例の検出部の内部構成図である。

【図22】第５実施形態に係る測定装置の一例の検出部の斜視図である。

【図23】第５実施形態に係る測定装置の一例の検出部の内部構成図である。

【図24】第６実施形態に係る測定装置の一例の検出部の斜視図である。

【図25】第７実施形態に係る測定装置の一例の演算結果を示す図である。

【図26】第７実施形態に係る測定装置の一例の演算結果を示す図である。

【図27】第７実施形態に係る測定装置の一例の演算結果を示す図である。

【図28】第７実施形態に係る測定装置の一例の演算結果を示す図である。

【図29】第７実施形態に係る測定装置の一例の演算結果を示す図である。

【図30】第７実施形態に係る測定装置の一例の演算結果を示す図である。

【図31】第７実施形態に係る測定装置の一例の演算結果を示す図である。

【図32】第７実施形態に係る測定装置の一例の演算結果を示す図である。

【図33】第７実施形態に係る測定装置の一例の演算結果を示す図である。

【図34】第７実施形態に係る測定装置の一例の演算結果を示す図である。

【図35】第８実施形態に係る測定装置の一例の演算結果を示す図である。

【図36】第８実施形態に係る測定装置の一例の演算結果を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

【0012】

＜＜第１実施形態＞＞

＜測定装置１＞

第１実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係る測定装置の一例の全体構成図である。

【0013】

本実施形態に係る測定装置１は、検出部１００、制御装置２００を備える。検出部１００と制御装置２００とは、ケーブル等で接続されている。以下に詳細を説明するように、本実施形態に係る測定装置１は、触感に関連する肌の表面状態、例えば、肌の表面がなめらかな状態であるか、等を測定する。

【0014】

＜検出部１００＞

最初に、検出部１００について説明する。

【0015】

図２は、本実施形態に係る測定装置の一例の検出部１００の側面図である。図３は、本実施形態に係る測定装置の一例の検出部１００の斜視図である。

【0016】

本実施形態の測定装置１の検出部１００は、本体部１１０、先端部１２０を備える。検出部１００は、矢印Ｐの方向に、測定対象、例えば、人の腕や頬等の肌、に先端部１２０を押し当てることにより肌の表面状態について測定を行う。先端部１２０は、回転軸Ａを中心に矢印Ｒの方向に回転する。

【0017】

本体部１１０は、略円筒形の筐体１１１を備える。本体部１１０は、筐体１１１の内部に、先端部１２０を回転させる駆動部１７０を備える。すなわち、本体部１１０は、駆動部１７０を内蔵する筐体１１１を備える。筐体１１１は、測定者が把持可能な大きさの形状となっている。測定者は、本体部１１０を把持することにより測定を行う。測定者は、本体部１１０を把持して測定対象に向けて移動させることにより、先端部１２０を測定対象に押し当てる。なお、本体部１１０を例えばロボットアーム等に取り付けて測定を行うようにしてもよい。

【0018】

本体部１１０と先端部１２０は、駆動部１７０によって回転される連結軸１３０により連結されている。このように、本体部１１０は、先端部１２０と連結軸１３０を介して接続されている。なお、連結軸１３０が、連結部材の一例である。

【0019】

先端部１２０は、接触子１４０、センサ１５０を備える。

【0020】

接触子１４０は、測定装置１の測定対象に接触する部材である。接触子１４０の接触面１４１が、測定対象に接触する。接触子１４０の接触面１４１は、測定対象や測定の目的によって、平面でもよいし、表面に凹凸があってもよい。

【0021】

測定対象と接触子１４０が接触して、先端部１２０が矢印Ｒの方向に回転することにより、振動が発生する。例えば、測定対象の表面粗さが大きい場合は振動が大きくなる。また、測定対象の表面粗さが小さい場合は振動が小さくなる。接触子１４０の材質は、ステンレス、銅、真鍮等の金属である。接触子１４０の材質を金属にすることによって、発生した広い周波数帯域、特に、高い周波数帯域の振動をセンサ１５０に伝達することができる。なお、接触子１４０の材質をゴム等の弾性体とすることができる。接触子１４０の材質を弾性体にすることによって、例えば、指を伝搬する振動を模擬することができる。

【0022】

センサ１５０は、測定対象の表面状態を測定するセンサである。本実施形態のセンサ１５０は、振動センサである。センサ１５０は、接触子１４０の接触面１４１の反対側の面（裏面１４２。図５Ｃを参照。）に設置されている。振動センサとしては、例えば、３軸の加速度センサである。センサ１５０は、先端部１２０が回転することにより接触子１４０と測定対象が接触して変位することにより発生した振動を検出する。センサ１５０は、ケーブル等により制御装置２００に接続される。制御装置２００は、センサ１５０からの信号を検出して、測定値を取得する。

【0023】

先端部１２０の構造について説明する。図４は、本実施形態に係る測定装置の一例の先端部１２０の構造を説明するための図である。図４は、先端部１２０を構成する部材を、分解して回転軸Ａ方向に並べた図である。

【0024】

先端部１２０は、駆動部１７０により回転される。駆動部１７０は、後述するようにモータで構成されることから振動が発生する。その振動が振動センサで検出されると、測定結果に誤差が生じる。そのような誤差の発生を防止するために、本実施形態の先端部１２０は、本体部１１０からの振動、特に、駆動部１７０で発生する振動を、先端部１２０に設けられたセンサ１５０に伝搬しないように隔離する。

【0025】

本実施形態の先端部１２０は、本体部１１０側から順に、下部支持部材１２１、下部振動吸収部材１２２、中間支持部材１２３、上部振動吸収部材１２４、上部支持部材１２５を備える。下部支持部材１２１、中間支持部材１２３、上部支持部材１２５は、例えば、ポリアセタール等の樹脂により形成されている。下部振動吸収部材１２２、上部振動吸収部材１２４は、振動を吸収する部材により形成されている。振動を吸収する部材としては、例えば、発泡ウレタン等のスポンジやゴム等である。駆動部１７０と、センサ１５０との間に、下部振動吸収部材１２２、上部振動吸収部材１２４を設けて、振動を吸収することにより、駆動部１７０から接触子１４０及びセンサ１５０への振動を隔離する。下部振動吸収部材１２２、上部振動吸収部材１２４が、振動隔離部材の一例である。

【0026】

下部支持部材１２１、下部振動吸収部材１２２、中間支持部材１２３、上部振動吸収部材１２４、上部支持部材１２５の各部材は、それぞれ隣接する部材に接着剤等により固定されている。このように固定されることにより、連結軸１３０からの回転を、下部支持部材１２１から上部支持部材１２５まで伝達することができる。

【0027】

下部支持部材１２１は、連結軸１３０と連結することにより、本体部１１０の駆動部１７０により回転される。それにより、駆動部１７０により連結軸１３０が回転すると、先端部１２０が回転する。下部支持部材１２１は、棒状部材１２１１を備える。棒状部材１２１１は、下部振動吸収部材１２２、中間支持部材１２３、上部振動吸収部材１２４、上部支持部材１２５のそれぞれの開口部１２２１、１２３１、１２４１、１２５１を貫通して、棒状部材１２１１の先端部は、測定対象側に露出する。当該棒状部材１２１１が測定対象に接触することにより、検出部１００を測定対象に押しつける際の位置決めを行うことができる。なお、下部支持部材１２１の棒状部材１２１１は、中間支持部材１２３と上部支持部材１２５には接触しないように離間して設けられている。それによって、本体部１１０からの振動が、中間支持部材１２３と上部支持部材１２５に伝わらないようにしている。

【0028】

下部振動吸収部材１２２は、下部支持部材１２１と中間支持部材１２３の間に備えられる。下部振動吸収部材１２２は、下部支持部材１２１からの回転を中間支持部材１２３に伝えるともに、下部支持部材１２１から伝わる振動、特に、駆動部１７０からの振動を吸収して、中間支持部材１２３に振動が伝わらないようにする。

【0029】

中間支持部材１２３は、下部振動吸収部材１２２と上部振動吸収部材１２４の間に備えられる。中間支持部材１２３は、開口部１２３１を有する円板状の平板である平板部１２３２と、平板部１２３２の下部支持部材１２１側の面に結合する円筒部１２３３を備える。中間支持部材１２３の円筒部１２３３の内部には、平板部１２３２の円筒部１２３３側の面に接触するように下部振動吸収部材１２２が設置される。中間支持部材１２３は、下部振動吸収部材１２２からの回転を上部振動吸収部材１２４に伝える。

【0030】

上部振動吸収部材１２４は、中間支持部材１２３と上部支持部材１２５の間に備えられる。上部振動吸収部材１２４は、中間支持部材１２３からの回転を上部支持部材１２５に伝えるともに、中間支持部材１２３から伝わる振動、特に、駆動部１７０で発生した振動を吸収して、上部支持部材１２５に振動が伝わらないようにする。なお、本体部１１０からみて振動隔離部材（下部振動吸収部材１２２及び上部振動吸収部材１２４）から先の部分を先頭部という。本実施形態においては、上部支持部材１２５、接触子１４０及びセンサ１５０が先頭部１６０である。

【0031】

上部支持部材１２５は、接触子１４０、センサ１５０を支持する部材である。図５Ａから図５Ｄは、本実施形態に係る測定装置の一例の上部支持部材１２５を説明するための図である。図５Ａは上部支持部材１２５の上面図、図５Ｂは上部支持部材１２５の正面図、図５Ｃは上部支持部材１２５の右側面図、図５Ｄは上部支持部材１２５の斜視図である。

【0032】

上部支持部材１２５は、直径１０ｍｍから５０ｍｍの円板状の底部１２５２を備える。例えば、本実施形態の底部１２５２は、直径３０ｍｍの円板である。なお、底部１２５２の直径については、測定対象の大きさに応じて前記の範囲に限らず適宜定めることができる。また、底部１２５２の平面視の形状についても、円に限らず多角形でもよい。底部１２５２は、中央に開口部１２５１を備える。底部１２５２の上面には、接触子支持部材１２５３、１２５４が設けられている。接触子支持部材１２５３、１２５４は、並べて設けられた底部１２５２の上面から垂直に形成された板状の部材である。接触子支持部材１２５３、１２５４の上部には、接触子１４０が、接着剤等で固定されている。接触子１４０の接触面１４１に対向する裏面１４２には、センサ１５０が接着剤等で固定されている。センサ１５０は、接触子支持部材１２５３と接触子支持部材１２５４の間に固定されている。さらに、底部１２５２の接触子支持部材１２５３、１２５４の開口部１２５１に対して対向する位置には、突出部１２５５が形成されている。突出部１２５５を設けることにより、接触子１４０を傾くことなく均一に測定対象に押し当てることができる。なお、上部支持部材１２５が、支持部材の一例である。突出部１２５５は、接触部の一例である。

【0033】

本実施形態の先端部１２０では、二つの振動吸収部材（下部振動吸収部材１２２及び上部振動吸収部材１２４）を備えることによって、下部振動吸収部材１２２で本体部１１０からの振動を減衰させて、さらに、上部振動吸収部材１２４で振動を減衰させることできる。それによって、センサ１５０における本体部１１０からの振動の影響を小さくすることができる。また、振動吸収部材を複数用いることによって、各振動吸収部材の厚さを薄くすることができることから、連結軸１３０から上部支持部材１２５への回転の伝達を安定して行うことができる。さらに、各振動吸収部材の吸収する周波数特性を変更することによって、広い範囲の周波数領域において振動を減衰させることができる。

【0034】

駆動部１７０は、連結軸１３０を回転させて先端部１２０を、測定対象に対して回転変位させる。駆動部１７０は、例えば、ステッピングモータやＤＣモータ等のモータである。モータには、変速機を備えてもよい。

【0035】

接触子１４０とセンサ１５０を人の手で動かす場合には、測定者の動作のブレ等が影響して、接触子１４０とセンサ１５０を動かす速度に人や日時の違いによるバラツキが発生する。本実施形態の測定装置１では、駆動部１７０を用いることによって、所望の速度で接触子１４０とセンサ１５０を動かすことができる。例えば、長期間にわたる測定（例えば、１週間、１ヶ月、１年等）などにおいて、日時や測定者が変わっても、定められた所望の速度で接触子１４０とセンサ１５０を動かすことができるので、測定の再現性を高めることができる。

【0036】

＜制御装置２００＞

次に制御装置２００について、図１に戻って説明する。

【0037】

制御装置２００は、信号処理部２１０、検出部制御部２２０を備える。

【0038】

信号処理部２１０は、検出部１００のセンサ１５０からの信号を受信する。そして、信号処理部２１０は、受信した信号をフィルター処理や増幅処理を行い、アナログ・デジタル変換した測定値を取得する。信号処理部２１０は、取得した測定値を処理することにより、肌の表面状態を計測する。例えば、測定値をフーリエ変換して、パワースペクトル等により計測する。

【0039】

検出部制御部２２０は、検出部１００の駆動部１７０を制御する。具体的には、駆動部１７０を制御して、連結軸１３０を所定の角度の間を往復するように回転させる。連結軸１３０の回転速度は往復する際の一部の期間で一定速度にするようにしてもよいし、正弦関数的に変化するようにしてもよい。なお、例えば、長期間にわたる測定（例えば、１週間、１ヶ月、１年等）や多くの被験者に対する測定等の場合は、速度をある一定の基準速度に定めて、その基準速度で接触子１４０とセンサ１５０を変位させることにより測定を行う。本実施形態の測定装置１では、駆動部１７０を用いることによって、定められた基準速度で測定を行うことができることから、測定の再現性が向上し、測定のバラツキ等を抑えることができる。また、被験者に対して、複数の速度で測定することより、速度に対する肌の特性を測定することができる。

【0040】

なお、検出部制御部２２０による検出部１００の駆動部１７０の制御については、上記の所定の角度の間を往復するように回転させることに限らない。例えば、連結軸１３０を一方向に一定の速度で回転運動させるようにしてもよい。また、その際に、速度について、複数の速度で行うようにしてもよい。さらに、速度について、所定の設定に基づいて徐々に速度を変化させるようにしてもよい。

【0041】

制御装置２００の各機能は、不図示の記憶装置に読み出し可能に記憶されるプログラムによってＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）が動作することにより実現される。例えば、これらの各機能は、ＣＰＵを含むマイクロコンピュータにおけるハードウェアとソフトウェアとの協働により実現される。

【0042】

＜検出結果＞

図６Ａから図６Ｃは、本実施形態に係る測定装置の一例の測定結果について説明する図である。

【0043】

図６Ａから図６Ｃは、測定対象として、被験者の頬を測定した結果である。測定は、接触子１４０とセンサ１５０を、約９０°の範囲で往復するように変位させて行った。また、接触子１４０とセンサ１５０を変位させる回転方向の速度が、折り返し部分を除いて、略一定の速度になるように測定を行った。

【0044】

図６Ａは、接触子１４０が測定対象に当たっていない状態、すなわち、空運転状態、でのセンサ１５０の出力である。図６Ｂは、接触子１４０をなめらかな肌の被験者の肌に接触させた状態で測定した状態でのセンサ１５０の出力である。図６Ｃは、接触子１４０をがさがさな肌の被験者の肌に接触させた状態で測定した状態でのセンサ１５０の出力である。なお、グラフの縦軸は、加速度（×９．８ ｍ／ｓ^２）、横軸は時間（ｍｓ）を表す。また、加速度は、センサ１５０の回転方向の加速度の出力値である。

【0045】

本実施形態のセンサ１５０は、加速度センサである。本実施形態の検出部１００では、センサ１５０の回転方向の加速度を用いている。測定では、ほぼ鉛直の頬に対して、検出部１００の先端部を被験者の頬に押し当てて測定を行う。そのため、接触子１４０、センサ１５０が回転することにより、重力加速度の影響により、測定値が１秒間で上昇又は下降を繰り返す。図６Ａより、空運転状態では、ほぼ重力加速度の変動のみが計測されている。図６Ｂ、図６Ｃを比較すると、なめらかな肌の被験者の試験結果に対して、がさがさな肌の被験者の試験結果では、高い周波数の振動が大きくなっていることが分かる。すなわち、センサ１５０の測定値について、高い周波数の振動が大きければ、肌の表面状態が、がさがさ（荒れている）の状態であると判断することができる。このように、本実施形態の測定装置１を用いることによって、肌の表面状態を測定することができる。なお、センサ１５０の出力について、回転方向の加速度以外に、半径方向、回転軸方向の加速度を用いて測定してもよい。

【0046】

＜作用・効果＞

本実施形態の測定装置１は、駆動部１７０により接触子１４０を接触させながら、接触子１４０とセンサ１５０を所定の速度で変位させることができる。そのことから、例えば、日時や測定者が変わっても、再現性の高い安定した計測を行うことができる。

【0047】

本実施形態の測定装置１は、振動吸収部材を備えることにより、本体部１１０の駆動部１７０からセンサ１５０に伝わる振動を遮断することができる。それによって、センサ１５０で測定する際に、本体部１１０の駆動部１７０からの振動の影響を受けることなく、正確な測定を行うことができる。

【0048】

本実施形態の測定装置１は、小型のため持ち運びが容易で、どのような環境でも測定を行うことができる。また、本実施形態の測定装置１は、回転運動により接触子１４０とセンサ１５０を変位させることにより、変位する距離を長くしながら、測定対象（肌）の狭い範囲に対して、計測することが可能である。

【0049】

本実施形態の測定装置１は、接触子１４０を金属で構成していることから、接触子１４０と測定対象が接触して変位することにより発生した高周波数の振動も計測できる。

【0050】

＜使用例＞

本実施形態の測定装置１を用いた測定方法と測定した結果について示す。

【0051】

（１）肌感触評価

本実施形態の測定装置１を使用して肌感触の評価を行った。具体的には、本実施形態の測定装置１での測定結果と、専門評価者による触診による触感評価、皮表角層水分量測定装置による角層水分量評価、ビデオマイクロスコープによる肌理撮影による角層の均一度（肌理の状態評価）、について、得られたデータ間の相関解析を行った。測定は、２０歳から４９歳の女性４０名を対象に行った。

【0052】

図７Ａから図７Ｄは、本実施形態に係る測定装置の一例の使用例として、肌感触評価を行った結果について説明する図である。

【0053】

図７Ａ及び図７Ｂは、本実施形態の測定装置１で測定した結果と専門評価者による触診による触感評価の結果との相関結果である。図７Ａは、測定装置１において、振動周波数１８０Ｈｚにおける振動のスペクトラム強度と、触診による触診評価のがさがさ度合いの評価結果との相関結果である。図７Ｂは、測定装置１において、振動周波数３０Ｈｚにおける振動のスペクトラム強度と、触診による触診評価のべたつき度合いの評価結果との相関結果である。当該相関結果より、本実施形態の測定装置１で測定した結果と専門評価者による触診による触感評価の結果との間に有意な相関が認められる。このように、本実施形態の測定装置１を用いることによって、肌の触感評価を行うことができる。

【0054】

図７Ｃは、測定装置１において、振動周波数３０Ｈｚにおける振動のスペクトラム強度と、皮表角層水分量測定装置による角層水分量評価結果との相関結果である。当該相関結果から本実施形態の測定装置１で測定した結果と皮表角層水分量測定装置による角層水分量評価結果との間に有意な相関が認められる。このように、本実施形態の測定装置１を用いることによって、角層水分量の評価を行うことができる。

【0055】

図７Ｄは、測定装置１において、振動周波数１４０Ｈｚにおける振動のスペクトラム強度と、ビデオマイクロスコープによる肌理撮影による角層の均一度（肌理の状態評価）との相関結果である。当該相関結果、本実施形態の測定装置１で測定した結果とビデオマイクロスコープによる肌理撮影による角層の均一度（肌理の状態評価）との間に有意な相関が認められる。このように、本実施形態の測定装置１を用いることによって、肌理の状態評価を行うことができる。

【0056】

（２）化粧料の使用感触評価

人工皮膚（ビューラックス製）に、専門評価者よる使用感の評価が異なる２種類の化粧水を塗布した際の測定装置１を用いて振動データを取得した。使用感の評価として、さっぱり感を採用した。サンプル１はさっぱり感が高いサンプル、サンプル２はさっぱり感が低いサンプルである。なお、さっぱり感を数値的に評価するために、数名の専門評価者がさっぱり感を－３～３の７段階評価を行い、その評価スコアの平均値をさっぱり得点として評価した。その評価結果では、サンプル１はさっぱり得点１．８、サンプル２はさっぱり得点－２．３３であった。

【0057】

図８Ａから図８Ｃは、本実施形態に係る測定装置の一例の使用例として、化粧料の使用感触評価を行った結果について説明する図である。

【0058】

図８Ａは、測定装置１において、サンプル１の測定における振動波形である。図８Ｂは、測定装置１において、サンプル２の測定における振動波形である。図８Ｃは、測定装置１において、サンプル１、サンプル２の周波数スペクトラムを測定した結果である。当該評価結果から、本実施形態の測定装置１で測定した結果、異なる使用感触の化粧料で異なる振動データが取得できることが明らかとなった。このように、本実施形態の測定装置１を用いることによって、化粧料の使用感触評価を行うことができる。

【0059】

（３）化粧料の使用前後の評価

被験者の前腕内側に、クリーム（化粧料）を塗布前、塗布後に、測定装置１を用いて振動データを取得した。

【0060】

図９Ａから図９Ｃは、本実施形態に係る測定装置の一例の使用例として、化粧料の使用前後の評価を行った結果について説明する図である。

【0061】

図９Ａは、測定装置１において、クリーム塗布前の測定における振動波形である。図９Ｂは、測定装置１において、クリーム塗布後の測定における振動波形である。図９Ｃは、測定装置１において、クリーム塗布前と塗布後の周波数スペクトラムを測定した結果である。当該評価結果から、本実施形態の測定装置１で測定した結果、クリーム塗布前と塗布後で異なる振動データが取得できることが明らかとなった。このように、本実施形態の測定装置１を用いることによって、化粧料の使用前後の評価を行うことができる。

【0062】

＜変形例＞

センサ１５０は、振動センサに限らない。例えば、センサ１５０として、力センサを用いてもよい。力センサとしては、３軸の力センサを用いてもよい。センサ１５０として力センサを備えることにより、接触子１４０が変位する際の肌と接触子１４０との摩擦力を測定することができる。また、センサ１５０として、振動センサと力センサを備えるようにしてもよい。

【0063】

センサ１５０は、出力を無線により行う無線センサとしてもよい。センサ１５０を無線センサとすることによって、配線を簡略化することができる。また、センサ１５０を無線センサとすることによって、配線のからまりがなくなり、駆動部１７０による回転の自由度を上げること（例えば、一方向に一定の速度で回転運動させること、等。）ができる。

【0064】

測定装置１は、センサ１５０を複数備えるようにしてもよい。例えば、変形例の測定装置は、図５Ａ、図５Ｂ及び図５Ｄに示す突出部１２５５の位置に、センサ１５０を更に備えるようにしてもよい。

【0065】

制御装置２００は、本体部１１０の筐体１１１に内蔵するようにしてもよい。それにより、使用者が日常手軽に測定することができる。

【0066】

接触子１４０は、取り替え可能にしてもよい。接触子１４０を取り替え可能にすることによって、測定や測定対象に応じて最適な接触子を採用することができる。

【0067】

接触子１４０は、本実施形態のような板状の形状に限らない。例えば、刷毛のようなものでもよい。刷毛を接触子１４０として採用することにより、例えば、化粧品を塗布する際の肌について評価することができる。なお、刷毛以外にも、例えばコットンやスポンジ等の化粧品で用いられる塗布具を接触子として用いてもよい。

【0068】

先端部１２０の構造については、本実施形態の構造に限らない。例えば、接触子１４０を測定対象に押し当てる際の位置決めを行うために、先端部１２０の周囲に、先端部１２０の測定対象側端部と同じ高さの円筒状のカバーを設けるようにしてもよい。それによって、カバーを肌に押し当てることにより、接触子１４０の押し当て方向の位置決めを行うことができる。なお、円筒状のカバーの高さは測定部位の肌の形状、柔軟性、表面状態に応じて可変にしてもよい。また、接触子１４０が測定対象に対して一定の角度で接触するように、本体部１１０と先端部１２０との間に、先端部１２０が一定の角度になるような機構（首振り機構）を備えるようにしてもよい。

【0069】

先端部１２０に、センサ１５０以外のセンサを備えるようにしてもよい。例えば、温度センサを備えるようにしてもよい。温度センサを備えることによって、測定対象である肌の温度を同時に測定することができる。また、ＣＣＤカメラ等の撮像素子を備えるようにしてもよい。撮像素子を備えることによって、肌の肌理等を同時に測定することができる。

【0070】

先端部１２０は、本体部１１０から取り外し可能としてもよい。例えば、先端部１２０を別の検出部１００の本体部１１０に接続してもよいし、本体部１１０に別の先端部１２０を接続してもよい。

【0071】

先端部１２０の変位については、本実施形態の回転方向の変位に限らない。例えば、直線往復運動により直線方向の変位でもよい。

【0072】

先頭部１６０の重量について、３０ｇ以下であることが好ましく、２０ｇ以下であることがより好ましく、１５ｇ以下であることが特に好ましい。図１０は、先頭部の重量と、測定対象と先頭部の間で発生する振動の減衰比を示すグラフである。試験は、ランダム振動を行う振動台に載置された模擬皮膚にセンサ１５０の振動センサを直接設置して振動を測定した値と、同模擬皮膚に重量を変えた先頭部１６０のサンプルと振動センサを設置して振動を測定した値の比（振動減衰比）を求めた。振動減衰比は、振動の周波数範囲１００～５００Ｈｚにおける各振動減衰比の平均から求めた。なお、振動減衰比が１に近いほうが、振動台の振動を減衰させることなく忠実に測定していると考えられる。図１０の結果より、先頭部の重量が小さい方が、振動台で発生している振動を正確に測定できる。なお、図１０より、３０ｇ以下であれば、センサ１５０を直接取り付けた場合と比較して、略４０％以上の振動を測定可能となっている。

【0073】

測定対象については、人の肌に限らない。例えば、牛や豚等の家畜の皮膚に用いてもよい。また、人の肌（皮膚）に限らず、人工皮革、模擬皮膚、布や紙、毛髪等の表面状態を測定してもよい。

【0074】

本実施形態の測定装置１では、振動隔離部材として振動吸収部材を用いた。ただし、振動隔離部材は、振動吸収部材に限らない。例えば、駆動部１７０と、センサ１５０とをマグネットカップリングを用いて接合することにより、駆動部１７０から接触子１４０及びセンサ１５０への振動を隔離してもよい。マグネットカップリングは、カップリングの間に空間を設けながら、磁力により力を伝達する。そのことから、カップリングの間で、振動を隔離することができる。

【0075】

＜＜第２実施形態＞＞

＜測定装置２＞

次に、第２実施形態について説明する。図１１は、本実施形態に係る測定装置の一例の全体構成図である。

【0076】

本実施形態に係る測定装置２は、検出部３００、制御装置４００を備える。検出部３００と制御装置４００とは、無線又は有線により通信可能に接続されている。本実施形態に係る測定装置２は、測定装置１と同様に、触感に関連する肌の表面状態、例えば、肌の表面がなめらかな状態であるか、等を測定する。

【0077】

＜検出部３００＞

最初に、検出部３００について説明する。

【0078】

図１２は、本実施形態に係る測定装置の一例の検出部３００の正面図である。図１３は、本実施形態に係る測定装置の一例の検出部３００の側面図である。図１４は、本実施形態に係る測定装置の一例の検出部３００の斜視図である。

【0079】

本実施形態に係る測定装置２の検出部３００は、本体部３１０、先端部３２０を備える。先端部３２０は、本体部３１０の後述する押し当てリング３１６の開口部から接触子３４０が露出されるように、本体部３１０に内蔵される。検出部３００は、矢印Ｐの方向に、測定対象、例えば、人の腕や頬等の肌、に先端部３２０を押し当てることにより肌の表面状態について測定を行う。先端部３２０は、回転軸Ａを中心に矢印Ｒ１の方向に回転する。なお、回転方向については、矢印Ｒ１の方向に限らず、例えば、矢印Ｒ１の逆方向に回転してもよいし、矢印Ｒ１の方向とその逆方向に繰り返し回転するようにしてもよい。

【0080】

本体部３１０は、中央部分がくびれた略円筒形の筐体３１１を備える。筐体３１１は、トップカバー３１２、サイドカバー３１３、サイドカバー３１４、ボトムカバー３１５により構成される。筐体３１１の各カバーは、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合樹脂（ＡＢＳ（Ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ Ｂｕｔａｄｉｅｎｅ Ｓｔｙｒｅｎｅ）樹脂）等により形成されている。

【0081】

トップカバー３１２の上部には、先端に環状の平面３１６ａを備える円筒形の押し当てリング３１６が螺着されている。当該押し当てリング３１６の内側には、先端部３２０の接触子３４０が外部に露出するように、先端部３２０が備えられている。

【0082】

押し当てリング３１６の平面３１６ａを肌に押し当てることにより、測定装置２の押し当て方向の位置決めを行うことができる。押し当てリング３１６の平面３１６ａから接触子３４０の後述する接触面３４１までの回転軸Ａに沿う方向の距離は、トップカバー３１２に螺着する量を変えることによって、変更することができる。このようにして、例えば、測定部位の肌の形状、柔軟性、表面状態に応じて、押し当てリング３１６の平面３１６ａから接触子３４０の接触面３４１までの回転軸Ａに沿う方向の距離を変更することができる。これにより、先端部３２０の接触子３４０が測定対象に接触する際の押し当てる力を調整することができる。なお、押し当てリング３１６は、例えば、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ（Ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌ Ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ））等により形成されている。

【0083】

本体部３１０は、筐体３１１の内部に、先端部３２０を回転させる後述する駆動部３７０を備える。すなわち、本体部３１０は、駆動部３７０を内蔵する筐体３１１を備える。筐体３１１は、測定者が把持可能な大きさの形状となっている。測定者は、本体部３１０を把持することにより測定を行う。測定者は、本体部３１０を把持して測定対象に向けて移動させることにより、先端部３２０を測定対象に押し当てる。

【0084】

接触子３４０は、測定装置２の測定対象に接触する部材である。接触子３４０の接触面３４１が、測定対象に接触する。接触子３４０の接触面３４１は、測定対象や測定の目的によって、平面でもよいし、表面に凹凸があってもよい。

【0085】

測定対象と接触子３４０が接触して、先端部３２０が回転軸Ａを中心に例えば矢印Ｒ１の方向に回転することにより、振動が発生する。例えば、測定対象の表面粗さが大きい場合は振動が大きくなる。また、測定対象の表面粗さが小さい場合は振動が小さくなる。接触子３４０の材質は、ステンレス、銅、真鍮等の金属である。接触子３４０の材質を金属にすることによって、発生した広い周波数帯域、特に、高い周波数帯域の振動を後述する加速度センサ３５１に伝達することができる。なお、接触子３４０の材質をゴム等の弾性体とすることができる。接触子３４０の材質を弾性体にすることによって、例えば、指を伝搬する振動を模擬することができる。

【0086】

測定対象と接触子３４０が接触して、先端部３２０が回転軸Ａを中心に例えば矢印Ｒ１の方向に回転することにより、接触子１４０が変位する際の肌と接触子１４０との摩擦力が発生する。当該摩擦力を後述する力センサ３５２で検出する。

【0087】

さらに、検出部３００の構造について詳細を説明する。図１５は、本実施形態に係る測定装置の一例の検出部３００の断面図である。図１５は、図１３の本実施形態に係る測定装置２の検出部３００のＢ－Ｂ断面図である。なお、図１５では、図を簡略化するために一部の構成等を省略している。

【0088】

先端部３２０は、制御ユニットケース３２１、センサケース３２２を備える。

【0089】

制御ユニットケース３２１は、制御ユニット下ケース３２１ａと制御ユニット上ケース３２１ｂを備える。また、制御ユニットケース３２１は、その内部に、制御ユニット基板３２７を備える。制御ユニット基板３２７は、センサ３５０からの信号を無線で制御装置４００に送信する回路を備える基板である。制御ユニット下ケース３２１ａには、後述するスリップリング３３４の回転軸３３４ａが接続されている。制御ユニット上ケース３２１ｂには、センサケース３２２が、振動吸収部材３２５を介して載置され接着されている。振動吸収部材３２５は、振動を吸収する部材により形成されている。振動を吸収する部材としては、例えば、発泡ウレタン等のスポンジやゴム等である。振動吸収部材３２５が、振動隔離部材の一例である。

【0090】

なお、制御ユニット基板３２７から制御装置４００に送信する無線方式は、例えば、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）などの無線通信規格に準拠した無線方式を採用してもよい。

【0091】

センサケース３２２は、センサ下ケース３２２ａとセンサ上ケース３２２ｂを備える。また、センサケース３２２は、その内部に、センサ基板３２８を備える。センサ基板３２８は、センサ３５０の信号を検出して、検出した信号を制御ユニット基板３２７に送信する回路を備える基板である。センサ下ケース３２２ａは、振動吸収部材３２５を介して制御ユニット上ケース３２１ｂに接着固定されている。センサ上ケース３２２ｂは、開口を備える。当該開口を通して、接触子３４０が接続部材３２９を介してセンサ基板３２８に接続されている。そして、当該接続部材３２９がセンサ基板３２８に取り付けられている部分に、センサ基板３２８は、センサ３５０の力センサ３５２を備える。さらに、当該力センサ３５２のセンサ基板３２８の裏側に、センサ基板３２８は、センサ３５０の加速度センサ３５１を備える。加速度センサ３５１は、例えば、３軸の加速度センサである。また、力センサ３５２は、例えば、６軸の力センサである。

【0092】

駆動部３７０は、例えば、モータである。駆動部３７０は回転軸３７１を回転させる。なお、図１５においては、駆動部３７０内部の詳細については省略している。駆動部３７０は、取り付け金具３１８を介して、筐体３１１のサイドカバー３１３、３１４に取り付けられる。なお、駆動部３７０は、ゲル素材で形成されたゲルブッシュ３１８ａを介して、取り付け金具３１８に取り付けられている。これにより、駆動部３７０で発生した振動が筐体３１１に伝搬することを防止している。なお、駆動部３７０には、制御回路３８０から、電源や制御信号が供給される。

【0093】

先端部３２０と駆動部３７０とを連結するために、検出部３００は、マグネットカップリング３３２と、スリップリング３３４を備える。マグネットカップリング３３２とスリップリング３３４は、連結部材の一例である。

【0094】

マグネットカップリング３３２は、磁石を用いた非接触式の継ぎ手である。先端部３２０と駆動部３７０との間をマグネットカップリング３３２により非接触で接続することによって、先端部３２０に駆動部３７０からの振動が伝達することが防止することができる。すなわち、マグネットカップリング３３２は、駆動部３７０から先端部３２０への振動を隔離する振動隔離部材の一例である。マグネットカップリング３３２は、カップリングディスク３３２ａとカップリングディスク３３２ｂを備える。カップリングディスク３３２ａとカップリングディスク３３２ｂは、それぞれ磁石を備える。当該磁石の磁力により、カップリングディスク３３２ａとカップリングディスク３３２ｂとが非接触の状態で力を伝達することができる。カップリングディスク３３２ａは、アダプタ３３２ａ１を介して駆動部３７０の回転軸３７１に接続される。カップリングディスク３３２ｂは、アダプタ３３２ｂ１を介して、スリップリング３３４の回転軸３３４ａに接続される。

【0095】

スリップリング３３４は、回転する部品に外部から電力や信号を伝達するコネクタである。本実施形態の検出部３００では、本体部３１０から先端部３２０の制御ユニット基板３２７とセンサ基板３２８に電力を供給するためにスリップリング３３４を用いる。なお、図１５においては、スリップリング３３４内部の詳細については省略している。スリップリング３３４には、本体部３１０の制御回路３８０から電力を供給するための配線が接続されている。制御回路３８０から供給された電力は、スリップリング３３４を介して、具体的には、スリップリング３３４の回転軸３３４ａを通して、制御ユニット基板３２７に供給される。スリップリング３３４は、取り付け金具３１９を介して筐体３１１のサイドカバー３１３、３１４に取り付けられる。

【0096】

なお、本実施形態では、駆動部３７０とスリップリング３３４の間にマグネットカップリング３３２を備えるが、駆動部３７０とスリップリング３３４とを直接つないでもよい。また、駆動部３７０とスリップリング３３４とを、マグネットカップリング３３２とは別の振動隔離部材、例えば、スポンジ、を介して接続してもよい。

【0097】

ここで、駆動部３７０とスリップリング３３４とを、振動隔離部材であるスポンジ３３３ｓを介して接続する変形例について説明する。

【0098】

図１６は、本実施形態に係る測定装置の変形例の検出部３００Ａの断面図である。図１６は、図１５の本実施形態に係る測定装置２の検出部３００の断面図に対応する図である。なお、図１６では、図を簡略化するために一部の構成等を省略している。また、図１５の構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

【0099】

先端部３２０と駆動部３７０とを連結するために、検出部３００Ａは、スポンジカップリング３３３と、スリップリング３３４を備える。スポンジカップリング３３３とスリップリング３３４は、連結部材の一例である。

【0100】

スポンジカップリング３３３は、スポンジ３３３ｓを介して部品を接続する部材である。スポンジ３３３ｓは、例えば、発泡ウレタン等のスポンジである。先端部３２０と駆動部３７０との間をスポンジカップリング３３３によりスポンジ３３３ｓを介して接続することによって、先端部３２０に駆動部３７０からの振動が伝達することが防止することができる。すなわち、スポンジカップリング３３３は、駆動部３７０から先端部３２０への振動を隔離する振動隔離部材の一例である。スポンジカップリング３３３は、カップリングディスク３３３ａとカップリングディスク３３３ｂを備える。カップリングディスク３３３ａとカップリングディスク３３３ｂとの間には、スポンジ３３３ｓが固定されている。例えば、カップリングディスク３３３ａ及びカップリングディスク３３３ｂのそれぞれと、スポンジ３３３ｓとは、接着されている。これにより、カップリングディスク３３３ａとカップリングディスク３３３ｂとがスポンジ３３３ｓを介して力を伝達することができる。カップリングディスク３３３ａは、セットカラー３３３ａ１を介して駆動部３７０の回転軸３７１に接続される。カップリングディスク３３３ｂは、セットカラー３３３ｂ１を介して、スリップリング３３４の回転軸３３４ａに接続される。カップリングディスク３３３ａとセットカラー３３３ａ１と、又は、カップリングディスク３３３ｂとセットカラー３３３ｂ１と、は、例えば、セットカラー３３３ａ１又はセットカラー３３３ｂ１に形成されたねじ穴に、ねじで締結することにより固定される。また、セットカラー３３３ａ１と回転軸３７１と、セットカラー３３３ｂ１と回転軸３３４ａと、例えば、セットカラー３３３ａ１又はセットカラー３３３ｂ１に形成されたねじ穴に設けられた止めねじで回転軸３７１又は回転軸３３４ａを押圧することにより固定される。なお、固定方法については、ねじに限らず、接着剤等により固定してもよい。また、セットカラー３３３ａ１、３３３ｂ１を用いずに直接回転軸３７１、３３４ａと、カップリングディスク３３３ａ、３３３ｂを接続してもよい。

【0101】

なお、スポンジカップリング３３３のスポンジ３３３ｓに換えて、ゴムやゲル等の振動の伝達を防止する部材を用いてもよい。

【0102】

＜制御装置４００＞

次に制御装置４００について、図１１に戻って説明する。

【0103】

制御装置４００は、信号処理部４１０、検出部制御部４２０を備える。

【0104】

信号処理部４１０は、検出部３００のセンサ３５０からの信号を受信する。本実施形態の信号処理部４１０は、センサ３５０からの信号を、制御ユニット基板３２７を介して無線で受信する。信号処理部４１０は、受信した信号をフィルター処理や増幅処理を行い、アナログ・デジタル変換した測定値を取得する。信号処理部４１０は、取得した測定値を処理することにより、肌の表面状態を計測する。例えば、測定値をフーリエ変換して、パワースペクトル等により計測する。

【0105】

検出部制御部４２０は、検出部３００の駆動部３７０を制御する。検出部制御部４２０が行う制御については、第１の実施形態の検出部制御部２２０と同様である。

【0106】

＜＜第３実施形態＞＞

次に、第３実施形態について説明する。第３実施形態では、ロボットアーム等に取り付けることに適した検出部５００を示す。

【0107】

＜測定装置３＞

図１７は、本実施形態に係る測定装置の一例の全体構成図である。本実施形態に係る測定装置３は、検出部５００、制御装置６００を備える。検出部５００は、センサ５５０（加速度センサ５５１及び力センサ５５２）を備える。検出部５００と制御装置６００とは、無線により通信可能に接続されている。本実施形態に係る測定装置３は、測定装置１と同様に、触感に関連する肌の表面状態、例えば、肌の表面がなめらかな状態であるか、等を測定する。

【0108】

＜検出部５００＞

最初に、検出部５００について説明する。検出部５００は、測定対象に対して変位させる駆動部として、検出部５００の外部のロボットアーム等を用いる。そのため、検出部５００は、第１実施形態と第２実施形態の検出部が備えていた駆動部を備える必要がない。そこで、本実施形態の検出部５００は、振動や力を検出するセンサ５５０に必要な構成に限定して説明する。

【0109】

図１８は、第３実施形態に係る測定装置の一例の検出部５００の斜視図である。図１９は、本実施形態に係る測定装置の一例の検出部５００の断面図である。なお、図１９では、図を簡略化するために一部の構成等を省略している。

【0110】

本実施形態に係る測定装置２の検出部５００は、先端部５２０、アーム取り付け治具５１５を備える。ロボットアーム等に取り付けられた検出部５００は、矢印Ｐの方向に、測定対象、例えば、人の腕や頬等の肌、に先端部５２０を押し当てることにより肌の表面状態について測定を行う。

【0111】

先端部５２０は、制御ユニットケース５２１、センサケース５２２を備える。

【0112】

制御ユニットケース５２１は、制御ユニット下ケース５２１ａと制御ユニット上ケース５２１ｂを備える。また、制御ユニットケース５２１は、その内部に、制御ユニット基板５２７を備える。制御ユニット基板５２７は、加速度センサ５５１と力センサ５５２（センサ５５０）からの信号を無線で制御装置６００に送信する回路を備える基板である。無線方式については、第２実施形態の制御ユニット基板３２７と同様である。制御ユニット下ケース５２１ａには、アーム取り付け治具５１５が取り付けられている。制御ユニット上ケース５２１ｂには、センサケース５２２が、振動吸収部材５２５を介して載置され接着されている。振動吸収部材５２５は、振動を吸収する部材により形成されている。振動を吸収する部材としては、例えば、発泡ウレタン等のスポンジやゴム等である。振動吸収部材５２５が、振動隔離部材の一例である。

【0113】

センサケース５２２は、センサ下ケース５２２ａとセンサ上ケース５２２ｂを備える。また、センサケース５２２は、その内部に、センサ基板５２８を備える。センサ基板５２８は、センサ５５０の信号を検出して、検出した信号を制御ユニット基板５２７に送信する回路を備える基板である。センサ下ケース５２２ａは、振動吸収部材５２５を介して制御ユニット上ケース５２１ｂに接着固定されている。センサ上ケース５２２ｂは、開口を備える。当該開口を通して、接触子５４０が接続部材５２９を介してセンサ基板５２８に接続されている。そして、当該接続部材５２９がセンサ基板５２８に取り付けられている部分に、センサ基板５２８は、センサ５５０の力センサ５５２を備える。さらに、当該力センサ５５２のセンサ基板５２８の裏側に、センサ基板５２８は、センサ５５０の加速度センサ５５１を備える。加速度センサ５５１は、例えば、３軸の加速度センサである。また、力センサ３５２は、例えば、６軸の力センサである。

【0114】

＜制御装置６００＞

次に制御装置６００について、図１７に戻って説明する。

【0115】

制御装置６００は、信号処理部６１０を備える。

【0116】

信号処理部６１０は、検出部５００のセンサ５５０からの信号を受信する。本実施形態の信号処理部６１０は、センサ５５０からの信号を、制御ユニット基板５２７を介して無線で受信する。信号処理部６１０は、受信した信号をフィルター処理や増幅処理を行い、アナログ・デジタル変換した測定値を取得する。信号処理部６１０は、取得した測定値を処理することにより、肌の表面状態を計測する。例えば、測定値をフーリエ変換して、パワースペクトル等により計測する。

【0117】

＜＜第４実施形態＞＞

次に、第４実施形態について説明する。第４実施形態では、第２実施形態の検出部３００の変形例を示す。なお、以下の第４実施形態の検出部７００は、制御装置４００と組み合わせて用いられる。

【0118】

＜検出部７００＞

検出部３００の変形例として、検出部７００について説明する。なお、検出部３００と同じ部品については、同じ符号を付与して説明を省略する。検出部７００は、測定対象に押しつける方向に対して垂直方向に延在する把持部を備える。図２０は、本実施形態に係る測定装置の一例の検出部７００の斜視図である。図２１は、本実施形態に係る測定装置の一例の検出部７００の内部構成図である。具体的には、図２１は、検出部７００の筐体７１１の手前側半分を取り外して、内部を露出させた状態を示す図である。なお、検出部７００は、筐体７１１の内部に、図示しない回路基板、例えば、電源基板や駆動部７７０を駆動するための駆動基板等、を更に備える。

【0119】

検出部７００は、本体部７１０、先端部３２０を備える。先端部３２０は、本体部７１０の押し当てリング７１６の開口部から接触子３４０が露出されるように、本体部７１０に内蔵される。検出部７００は、矢印Ｐ１の方向に、測定対象、例えば、人の腕や頬等の肌、に先端部３２０を押し当てることにより肌の表面状態について測定を行う。先端部３２０は、回転軸Ｃを中心に矢印Ｒ２の方向に回転する。なお、回転方向については、矢印Ｒ２の方向に限らず、例えば、矢印Ｒ２の逆方向に回転してもよいし、矢印Ｒ２の方向とその逆方向に繰り返し回転するようにしてもよい。

【0120】

本体部７１０は、側面視でＬ字形の形状を有する筐体７１１を備える。筐体７１１は、測定対象に押し当てる方向（矢印Ｐ１の方向）に対して、垂直方向に延在する把持部７１２と、測定対象に押し当てる方向（矢印Ｐ１の方向）に延在する押し当て部７１３と、を備える。筐体７１１は、ＡＢＳ樹脂等により形成される。

【0121】

押し当て部７１３の測定対象に押し当てる側の端部７１３ｂは、外側の側面に雄ネジが形成されている。端部７１３ｂには、円筒形の押し当てリング７１６が螺着される。当該押し当てリング７１６の内側には、先端部３２０の接触子３４０が外部に露出するように、先端部３２０が備えられている。

【0122】

押し当てリング７１６の端面７１６ａを肌に押し当てることにより、測定装置の押し当て方向の位置決めを行うことができる。押し当てリング７１６の端面７１６ａから接触子３４０の接触面までの回転軸Ｃに沿う方向の距離は、端部７１３ｂに螺着する量を変えることによって、変更することができる。また、先端部３２０の接触子３４０が測定対象に接触する際の押し当てる力を調整することができる。なお、押し当てリング８１６は、例えば、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）等により形成されている。

【0123】

本体部７１０は、押し当て部７１３の内部に、先端部３２０を回転させる駆動部７７０を備える。すなわち、本体部７１０は、駆動部７７０を内蔵する筐体７１１を備える。測定者は、把持部７１２を把持してすることにより測定を行う。測定者は、把持部７１２を把持して測定対象に向けて移動させることにより、先端部３２０を測定対象に押し当てる。検出部７００では、駆動部７７０として、より小型のモータを用いる。小型のモータを用いることにより、検出部７００の全体の大きさを小さくすることができる。

【0124】

検出部７００は、先端部３２０と駆動部７７０とを連結するために、スポンジカップリング７３３と、スリップリング３３４と、を備える。スポンジカップリング７３３とスリップリング３３４は、連結部材の一例である。

【0125】

スポンジカップリング７３３は、スポンジ７３３ｓを介して部品を接続する部材である。スポンジ７３３ｓは、例えば、発泡ウレタン等のスポンジである。先端部３２０と駆動部７７０との間をスポンジカップリング７３３によりスポンジ７３３ｓを介して接続することによって、先端部３２０に駆動部７７０からの振動が伝達することが防止することができる。すなわち、スポンジカップリング７３３は、駆動部７７０から先端部３２０への振動を隔離する振動隔離部材の一例である。

【0126】

スポンジカップリング７３３は、カップリングディスク７３３ａとカップリングディスク７３３ｂを備える。カップリングディスク７３３ａとカップリングディスク７３３ｂとの間には、スポンジ７３３ｓが固定されている。例えば、カップリングディスク７３３ａ及びカップリングディスク７３３ｂのそれぞれと、スポンジ７３３ｓとは、接着されている。これにより、カップリングディスク７３３ａとカップリングディスク７３３ｂとがスポンジ７３３ｓを介して力を伝達することができる。

【0127】

カップリングディスク７３３ａは、セットカラー７３３ａ１を介して駆動部７７０の回転軸に接続される。カップリングディスク７３３ｂは、セットカラー７３３ｂ１を介して、スリップリング３３４の回転軸に接続される。カップリングディスク７３３ａとセットカラー７３３ａ１と、又は、カップリングディスク７３３ｂとセットカラー７３３ｂ１と、は、例えば、セットカラー７３３ａ１又はセットカラー７３３ｂ１に形成されたねじ穴に、ねじで締結することにより固定される。

【0128】

また、セットカラー７３３ａ１と駆動部７７０の回転軸と、セットカラー７３３ｂ１とスリップリング３３４の回転軸とは、例えば、セットカラー７３３ａ１又はセットカラー７３３ｂ１に形成されたねじ穴に設けられた止めねじで回転軸３７１又は回転軸３３４ａを押圧することにより固定される。なお、固定方法については、ねじに限らず、接着剤等により固定してもよい。また、セットカラー７３３ａ１、７３３ｂ１を用いずに直接それぞれの回転軸と、カップリングディスク７３３ａ、７３３ｂを接続してもよい。

【0129】

なお、駆動部７７０及びスリップリング３３４のそれぞれは、図示していない固定部材により、筐体７１１に固定される。具体的には、駆動部７７０は、ゲル素材で形成されたゲルブッシュを挟んで、筐体７１１に圧着される。また、スリップリング３３４は、軸受け部分を、取り付け金具を介して筐体７１１にねじで固定される。

【0130】

変形例１の検出部７００のように、測定対象に押しつける方向に対して垂直方向に延在する把持部を備えることにより、測定対象に検出部７００を押し当てる際に、取り扱いしやすくすることができる。

【0131】

＜＜第５実施形態＞＞

次に、第５実施形態について説明する。第５実施形態では、第２実施形態の検出部３００の変形例を示す。なお、以下の第５実施形態の検出部８００は、制御装置４００と組み合わせて用いられる。第５実施形態では、更に、検出器の小型化を行った。

【0132】

＜検出部８００＞

検出部３００の変形例として、検出部８００について説明する。なお、検出部３００と同じ部品については、同じ符号を付与して説明を省略する。図２２は、本実施形態に係る測定装置の一例の検出部８００の斜視図である。図２３は、本実施形態に係る測定装置の一例の検出部８００の内部構成図である。具体的には、図２３は、検出部８００の筐体８１１の手前側半分を取り外して、内部を露出させた状態を示す図である。なお、検出部８００は、筐体８１１の内部に、図示しない回路基板、例えば、電源基板や駆動部８７０を駆動するための駆動基板等、を更に備える。

【0133】

検出部８００は、本体部８１０、先端部３２０を備える。先端部３２０は、本体部８１０の押し当てリング８１６の開口部から接触子３４０が露出されるように、本体部８１０に内蔵される。検出部８００は、矢印Ｐ２の方向に、測定対象、例えば、人の腕や頬等の肌、に先端部３２０を押し当てることにより肌の表面状態について測定を行う。先端部３２０は、回転軸Ｄを中心に矢印Ｒ３の方向に回転する。なお、回転方向については、矢印Ｒ３の方向に限らず、例えば、矢印Ｒ３の逆方向に回転してもよいし、矢印Ｒ３の方向とその逆方向に繰り返し回転するようにしてもよい。

【0134】

本体部８１０は、筐体８１１を備える。筐体８１１は、ＡＢＳ樹脂等により形成される。筐体８１１の測定対象に押し当てる側の端部８１１ｂは、外側の側面に雄ネジが形成されている。端部８１１ｂには、円筒形の押し当てリング８１６が螺着される。当該押し当てリング８１６の内側には、先端部３２０の接触子３４０が外部に露出するように、先端部３２０が備えられている。

【0135】

押し当てリング８１６の端面８１６ａを肌に押し当てることにより、測定装置の押し当て方向の位置決めを行うことができる。押し当てリング８１６の端面８１６ａから接触子３４０の接触面までの回転軸Ｄに沿う方向の距離は、端部８１１ｂに螺着する量を変えることによって、変更することができる。また、先端部３２０の接触子３４０が測定対象に接触する際の押し当てる力を調整することができる。なお、押し当てリング８１６は、例えば、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）等により形成されている。

【0136】

本体部８１０は、内部に先端部３２０を回転させる駆動部８７０を備える。すなわち、本体部８１０は、駆動部８７０を内蔵する筐体８１１を備える。測定者は、筐体８１１を把持することにより測定を行う。測定者は、筐体８１１を把持して測定対象に向けて移動させることにより、先端部３２０を測定対象に押し当てる。

【0137】

検出部８００は、先端部３２０と駆動部８７０とを連結するために、スポンジカップリング８３３と、スリップリング３３４と、を備える。スポンジカップリング８３３とスリップリング３３４は、連結部材の一例である。

【0138】

スポンジカップリング８３３は、スポンジ８３３ｓを介して部品を接続する部材である。スポンジ８３３ｓは、例えば、発泡ウレタン等のスポンジである。先端部３２０と駆動部８７０との間をスポンジカップリング８３３によりスポンジ８３３ｓを介して接続することによって、先端部３２０に駆動部７７０からの振動が伝達することが防止することができる。すなわち、スポンジカップリング８３３は、駆動部８７０から先端部３２０への振動を隔離する振動隔離部材の一例である。

【0139】

スポンジカップリング８３３は、カップリングディスク８３３ａとカップリングディスク８３３ｂを備える。カップリングディスク８３３ａとカップリングディスク８３３ｂとの間には、スポンジ８３３ｓが固定されている。例えば、カップリングディスク８３３ａ及びカップリングディスク８３３ｂのそれぞれと、スポンジ８３３ｓとは、接着されている。これにより、カップリングディスク８３３ａとカップリングディスク８３３ｂとがスポンジ８３３ｓを介して力を伝達することができる。

【0140】

カップリングディスク８３３ａは、セットカラー８３３ａ１を介して駆動部８７０の回転軸に接続される。カップリングディスク８３３ｂは、セットカラー８３３ｂ１を介して、スリップリング３３４の回転軸に接続される。カップリングディスク８３３ａとセットカラー８３３ａ１と、又は、カップリングディスク８３３ｂとセットカラー８３３ｂ１と、は、例えば、セットカラー８３３ａ１又はセットカラー８３３ｂ１に形成されたねじ穴に、ねじで締結することにより固定される。

【0141】

また、セットカラー８３３ａ１と駆動部８７０の回転軸と、セットカラー８３３ｂ１とスリップリング３３４の回転軸とは、例えば、セットカラー８３３ａ１又はセットカラー８３３ｂ１に形成されたねじ穴に設けられた止めねじで回転軸３７１又は回転軸３３４ａを押圧することにより固定される。なお、固定方法については、ねじに限らず、接着剤等により固定してもよい。また、セットカラー８３３ａ１、８３３ｂ１を用いずに直接それぞれの回転軸と、カップリングディスク８３３ａ、８３３ｂを接続してもよい。

【0142】

なお、駆動部８７０及びスリップリング３３４のそれぞれは、図示していない固定部材により、筐体８１１に固定される。

【0143】

変形例２の検出部８００を用いることにより、より小型の検出部で測定を行うことができる。

【0144】

＜＜第６実施形態＞＞

次に、第６実施形態について説明する。第６実施形態では、第２実施形態の検出部３００の変形例を示す。なお、以下の第６実施形態の検出部９００は、制御装置４００と組み合わせて用いられる。

【0145】

＜検出部９００＞

検出部３００の変形例として、検出部９００について説明する。なお、検出部３００と同じ部品については、同じ符号を付与して説明を省略する。図２４は、本実施形態に係る測定装置の一例の検出部９００の斜視図である。

【0146】

本実施形態に係る測定装置の検出部９００は、本体部９１０、先端部９２０を備える。先端部９２０は、本体部９１０の押し当てリング９１６の開口部から接触子９４０が露出されるように、本体部９１０に内蔵される。検出部３００は、矢印Ｐ３の方向に、測定対象、例えば、人の腕や頬等の肌、に先端部９２０を押し当てることにより肌の表面状態について測定を行う。先端部９２０は、回転軸Ｅを中心に矢印Ｒ４の方向に回転する。なお、回転方向については、矢印Ｒ４の方向に限らず、例えば、矢印Ｒ４の逆方向に回転してもよいし、矢印Ｒ４の方向とその逆方向に繰り返し回転するようにしてもよい。

【0147】

本体部９１０は、中央部分がくびれた略円筒形の筐体９１１を備える。筐体９１１は、トップカバー９１２、サイドカバー９１３、サイドカバー９１４、ボトムカバー９１５により構成される。筐体９１１の各カバーは、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合樹脂（ＡＢＳ樹脂）等により形成されている。

【0148】

トップカバー９１２の上部には、先端に環状の平面９１６ａを備える円筒形の押し当てリング９１６が螺着されている。当該押し当てリング９１６の内側には、先端部９２０の接触子９４０が外部に露出するように、先端部９２０が備えられている。

【0149】

押し当てリング９１６の平面９１６ａを肌に押し当てることにより、測定装置の押し当て方向の位置決めを行うことができる。押し当てリング９１６の平面９１６ａから接触子９４０の接触面までの回転軸Ｅに沿う方向の距離は、トップカバー９１２に螺着する量を変えることによって、変更することができる。そして、押し当てリング９１６の平面９１６ａから接触子９４０の接触面までの回転軸Ａに沿う方向の距離を変更することができる。また、先端部９２０の接触子９４０が測定対象に接触する際の押し当てる力を調整することができる。なお、押し当てリング３１６は、例えば、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）等により形成されている。

【0150】

押し当てリング９１６は、側面に複数（本実施形態では、６個）の開口９１６ｈを有する。開口９１６ｈを有することにより、測定対象と押し当てリング９１６により囲まれる空間から空気の逃がすことができる。

【0151】

本体部９１０の筐体９１１の内部については、第２実施形態の検出部３００の筐体３１１の内部と同様である。

【0152】

接触子９４０は、測定装置の測定対象に接触する部材である。接触子９４０は測定対象に接触する。接触子３４０の接触する面は、測定対象や測定の目的によって、平面でもよいし、表面に凹凸があってもよい。接触子９４０の下方には、検出部３００と同様に、加速度センサ３５１と力センサ３５２を備える。

【0153】

本実施形態の検出部９００は、さらに接触子９４０ａを備える。接触子９４０ａは、回転軸Ｅに対して接触子９４０と対称の位置に設けられる。接触子９４０ａを回転軸Ｅに対して接触子９４０と対称の位置に設けることにより、接触子９４０を測定対象にバランスよく接触させることができる。また、接触子９４０と接触子９４０ａの両方が測定対象に接触することにより、発生させる振動の大きさを大きくすることができる。

【0154】

なお、接触子９４０ａの下方には、接触子９４０の下方の加速度センサ３５１と力センサ３５２に追加して加速度センサ、力センサを備えてもよいし、加速度センサ、力センサを備えていなくてもよい。接触子９４０ａの数は、１個に限らず、２個以上設けてもよい。また、接触子９４０ａの位置も測定対象に接触する位置であれば、対象の位置に限らない。ただし、接触子９４０がバランス良く接触するように配置することが望ましい。接触子９４０ａは、接触部の一例である。

【0155】

＜＜第７実施形態＞＞

第７実施形態では、制御装置で行う信号処理について説明する。ここでは、例として第２実施形態の検出部３００Ａを用いて、制御装置４００で行う処理について説明する。

【0156】

＜推定する評価値＞

制御装置４００は、検出部３００Ａでの測定結果を用いて、被験者の肌について、肌のしっとり度、肌のなめらか度、角層水分量及びキメの状態の推定を行う。また、制御装置４００は、検出部３００Ａでの測定結果を用いて、被験者の年齢の推定を行う。

【0157】

＜評価試験の詳細＞

被験者は、事前に書面にて試験参加の同意を得た２０歳から６９歳までの日本人女性３１名と日本に在住の外国籍の女性２８名の合計５９名について評価を行った。被験者は、試験前にメークを落とし、洗顔を行った後、室温２３℃、湿度４５％の恒温恒湿環境下で安静に待機した後に計測を行った。

【0158】

最初に、被験者の頬部位に対して、専門評価者の２名による触診を実施した。各専門評価者は、肌のしっとり度と、肌のなめらか度の２項目について評価を行った。肌のしっとり度については、肌が「しっとり」しているか又は「乾燥」しているかについて、５段階で評価を行い数値化した。また、肌のなめらか具体については、肌が「なめらか」か又は「がさがた」しているかについて、５段階で評価を行い数値化した。

【0159】

次に、専門評価者が評価を行った後に、同一の部位に対して、検出部３００Ａを用いて計測を行った。計測は、検出部３００Ａの接触子３４０を、回転角速度２０５ｄｅｇ／ｓで、回転軸Ａを中心に回転させて行った。計測では、肌をなぞるときの３軸の加速度を加速度センサ３５１で計測した。また、肌をなぞるときの６軸の力を力センサで計測した。

【0160】

また、同時に肌状態の評価に用いられる市販のセンサによる計測を行った。Ｓｋｉｃｏｎ－２００ＥＸ（ＹＡＹＯＩ Ｃｏ． Ｌｔｄ）を用いて、角層水分量を計測した。また、ビデオマイクロスコープ（Ｓｋｉｎ Ｖｉｓｉｏｍ ＩＩ， Ｓｈｉｓｅｉｄｏ Ｃｏ． Ｌｔｄ）を用いてキメの状態（キメの良し悪しを数値で表したもの）を計測した。

【0161】

そして、検出部３００Ａで計測した結果と、専門評価者による肌のしっとり度及び肌のなめらか度並びにセンサによる角層水分量及びキメの状態並びに被験者の年齢のそれぞれについて統計モデルの作成を行った。そして、当該統計モデルを用いて、検出部３００Ａで計測した結果から、肌のしっとり度、肌のなめらか度、角層水分量、キメの状態及び被験者の年齢のそれぞれについて推定を行った。

【0162】

＜評価試験の詳細＞

次に、測定装置の制御装置４００が行う推定処理の詳細については、説明する。

【0163】

［測定データ］

（１）加速度（振動特徴量）

制御装置４００の信号処理部４１０は、検出部３００Ａの加速度センサ３５１からの３軸の加速度データを取得する。信号処理部４１０は、３軸の加速度データの中で、回転する接触子３４０の回転方向の加速度成分を用いて解析を行う。信号処理部４１０は、重力方向の加速度成分について、高速フーリエ変換（ＦＦＴ（ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ））を行い、振幅スペクトルを算出しする。具体的には、信号処理部４１０は、測定を開始してから２秒後から、接触子３４０が２回転する期間（３５１２（ミリ秒）＝（３６０（ｄｅｇ）×２）／（２０５（ｄｅｇ／秒））×１０００）の加速度データに対して高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を行い、周波数０ｋＨｚから１０００ｋＨｚまでの振幅スペクトルを算出する。そして、信号処理部４１０は、算出した振幅スペクトルについて、周波数１０Ｈｚごとに平均値を求める。後述するように、信号処理部４１０は、当該振動スペクトルの平均値（１００次元の振動スペクトル）を、各被験者の振動特徴量として推定を行う。

【0164】

（２）力（摩擦特徴量）

制御装置４００の信号処理部４１０は、検出部３００Ａの力センサ３５２からの６軸の力データを取得する。信号処理部４１０は、６軸の力データの中で、回転する接触子３４０の回転方向の力成分Ｆｘと押し込み方向（接触子３４０の接触面３４１に垂直な方向）の力成分Ｆｚを用いて解析を行う。信号処理部４１０は、回転する接触子３４０の回転方向の力成分Ｆｘと押し込み方向の力成分Ｆｚを用いて、下記の式１を用いて摩擦係数μを算出する。

【0165】

μ ＝ Ｆｘ／Ｆｚ ・・・ （式１）

具体的には、信号処理部４１０は、測定を開始してから２秒後から、接触子３４０が２回転する期間（３５１２（ミリ秒）＝（３６０（ｄｅｇ）×２）／（２０５（ｄｅｇ／秒））×１０００）の力データに対して摩擦係数μを算出する。そして、信号処理部４１０は、算出した摩擦係数μについて、接触子３４０が２回転する期間における平均値を求める。後述するように、信号処理部４１０は、当該摩擦係数μの平均値を、各被験者の摩擦特徴量として推定を行う。

【0166】

［推定モデルの算出］

信号処理部４１０は、上記で求めた振動特徴量及び摩擦特徴量から、肌のしっとり度、肌のなめらか度、角層水分量、キメの状態及び被験者の年齢を推定する統計モデルを算出する。

【0167】

信号処理部４１０は、部分最小二乗回帰を用いて統計モデルを構築する。本実施形態では、肌のしっとり度、肌のなめらか度、角層水分量、キメの状態及び被験者の年齢のそれぞれを目的変数した。そして、それぞれの目的変数に対して、上記で算出した振動特徴量及び摩擦特徴量又は振動特徴量を説明変数とした。なお、振動特徴量及び摩擦特徴量を説明変数とした場合の統計モデルをモデル１という。また、振動特徴量を説明変数とした場合の統計モデルをモデル２という。

【0168】

最初に、各説明変数は、平均値が０、標準偏差が１になるように標準化を行った。次に、部分最小二乗回帰を用いて統計モデルを構築した。

【0169】

部分最小二乗回帰の統計モデルにおける成分数を決定するために、成分数を変えて、透明モデルの二乗平均誤差（ＭＳＥ（Ｍｅａｎ ｓｑｕａｒｅｄ ｅｒｒｏｒ））と、推定値と、観測値との相関係数ついて調べた。本実施形態における演算においては、１０分割交差検証法を２０回繰り返し、二乗平均誤差（ＭＳＥ）及び相関計数の平均を求めた。

【0170】

各目的変数について、図２５から図３４は、第７実施形態に係る測定装置の演算結果を示す図である。各目的変数について説明する。

【0171】

［肌のしっとり度］

図２５は、目的変数を肌のしっとり度として、成分数を変化させたときの二乗平均誤差（ＭＳＥ）を示す図である。図２６は、目的変数を肌のしっとり度として、成分数を変化させたときの相関係数を示す図である。図２５、図２６のグラフにおいて、Ｘ１がモデル１における演算結果、Ｙ１がモデル２における演算結果である。

【0172】

図２５に示すように、モデル１では成分数５の場合（図２５のＸ１ａ）に二乗平均誤差（ＭＳＥ）が一番小さくなった。また、モデル２では成分数４の場合（図２５のＹ１ａ）に二乗平均誤差（ＭＳＥ）が一番小さくなった。

【0173】

図２６に示すように、モデル１では二乗平均誤差（ＭＳＥ）が一番小さくなった成分数５の場合（図２６のＸ１ｂ）に相関係数が一番大きくなった。また、モデル２では二乗平均誤差（ＭＳＥ）が一番小さくなった成分数４の場合（図２６のＹ１ｂ）に相関係数が一番大きくなった。

【0174】

［肌のなめらか度］

図２７は、目的変数を肌のなめらか度として、成分数を変化させたときの二乗平均誤差（ＭＳＥ）を示す図である。図２７は、目的変数を肌のなめらか度として、成分数を変化させたときの相関係数を示す図である。図２７、図２８のグラフにおいて、Ｘ２がモデル１における演算結果、Ｙ２がモデル２における演算結果である。

【0175】

図２７に示すように、モデル１では成分数２の場合（図２７のＸ２ａ）に二乗平均誤差（ＭＳＥ）が一番小さくなった。また、モデル２では成分数１の場合（図２７のＹ２ａ）に二乗平均誤差（ＭＳＥ）が一番小さくなった。

【0176】

図２８に示すように、モデル１では二乗平均誤差（ＭＳＥ）が一番小さくなった成分数２の場合（図２８のＸ２ｂ）に相関係数が一番大きくなった。また、モデル２では二乗平均誤差（ＭＳＥ）が一番小さくなった成分数１の場合（図２６のＹ２ｂ）に相関係数が一番大きくなった。

【0177】

［角層水分量］

図２９は、目的変数を角層水分量として、成分数を変化させたときの二乗平均誤差（ＭＳＥ）を示す図である。図３０は、目的変数を角層水分量として、成分数を変化させたときの相関係数を示す図である。図２９、図３０のグラフにおいて、Ｘ３がモデル１における演算結果、Ｙ３がモデル２における演算結果である。

【0178】

図２９に示すように、モデル１では成分数３の場合（図２９のＸ３ａ）に二乗平均誤差（ＭＳＥ）が一番小さくなった。また、モデル２では成分数３の場合（図２９のＹ３ａ）に二乗平均誤差（ＭＳＥ）が一番小さくなった。

【0179】

図３０に示すように、モデル１では二乗平均誤差（ＭＳＥ）が一番小さくなった成分数３の場合（図３０のＸ３ｂ）に相関係数が一番大きくなった。また、モデル２では成分数４の場合（図３０のＹ２ｃ）に相関係数が一番大きくなった。なお、モデル２では二乗平均誤差（ＭＳＥ）が一番小さくなった成分数３の場合（図３０のＹ２ｂ）に、ほぼ成分数４と同等の相関係数となった。

【0180】

［キメの状態］

図３１は、目的変数をキメの状態として、成分数を変化させたときの二乗平均誤差（ＭＳＥ）を示す図である。図３２は、目的変数をキメの状態として、成分数を変化させたときの相関係数を示す図である。図３１、図３２のグラフにおいて、Ｘ４がモデル１における演算結果、Ｙ４がモデル２における演算結果である。

【0181】

図３１に示すように、モデル１では成分数２の場合（図３１のＸ４ａ）に二乗平均誤差（ＭＳＥ）が一番小さくなった。また、モデル２では成分数２の場合（図３１のＹ４ａ）に二乗平均誤差（ＭＳＥ）が一番小さくなった。

【0182】

図３２に示すように、モデル１では二乗平均誤差（ＭＳＥ）が一番小さくなった成分数２の場合（図３２のＸ４ｂ）に相関係数が一番大きくなった。また、モデル２では二乗平均誤差（ＭＳＥ）が一番小さくなった成分数２の場合（図３２のＹ４ｂ）に、相関係数が一番大きくなった。

【0183】

［被験者の年齢］

図３３は、目的変数を被験者の年齢として、成分数を変化させたときの二乗平均誤差（ＭＳＥ）を示す図である。図３４は、目的変数を年齢として、成分数を変化させたときの相関係数を示す図である。図３３、図３４のグラフにおいて、Ｘ５がモデル１における演算結果、Ｙ５がモデル２における演算結果である。

【0184】

図３３に示すように、モデル１では成分数２の場合（図３３のＸ５ａ）に二乗平均誤差（ＭＳＥ）が一番小さくなった。また、モデル２では成分数２の場合（図３３のＹ５ａ）に二乗平均誤差（ＭＳＥ）が一番小さくなった。

【0185】

図３４に示すように、モデル１では二乗平均誤差（ＭＳＥ）が一番小さくなった成分数２の場合（図３４のＸ５ｂ）に相関係数が一番大きくなった。また、モデル２では二乗平均誤差（ＭＳＥ）が一番小さくなった成分数２の場合（図３４のＹ５ｂ）に、相関係数が一番大きくなった。

【0186】

以上の結果から、モデル１、モデル２において、二乗平均誤差（ＭＳＥ）が一番小さくなる成分数を求めることによって、相関係数を高くすることができる。したがって、本実施形態では、二乗平均誤差（ＭＳＥ）が一番小さくなる成分数の場合の統計モデルを最終的に採用する。

【0187】

各目的変数と各モデルについて、二乗平均誤差（ＭＳＥ）が一番小さくなる成分数と、当該成分数における二乗平均誤差（ＭＳＥ）及び相関係数をまとめた表を表１に示す。

【0188】

【表1】

【0189】

以上の結果から、目的変数を肌のしっとり度、肌のなめらか度、角層水分量、キメの状態及び被験者の年齢とした場合に、モデル１、モデル２ともに、相関関係が見られた。したがって、モデル１（説明変数として振動特徴量及び摩擦特徴量を用いるモデル）及びモデル２（説明変数として振動特徴量を用いるモデル）を用いることで素肌の官能評価、肌状態、年齢を推定可能であることが示唆された。また、肌のしっとり度、肌のなめらか度、角層水分量は、モデル１（説明変数として振動特徴量及び摩擦特徴量を用いるモデル）の相関係数が大きく、振動と摩擦の双方を使う優位性が示唆された。

【0190】

＜＜第８実施形態＞＞

第８実施形態では、制御装置で行う信号処理について説明する。ここでは、例として第２実施形態の検出部３００Ａを用いて、制御装置４００で行う処理について説明する。

【0191】

触感の異なる２種の化粧水の感触評価を行った。一つはさっぱりタイプの化粧水、もう一方はしっとりタイプの化粧水を用いた。塗布部位は顔の頬としコットンで塗布した。計測は３回実施した。塗布前の素肌、塗布後１分経過後、２分経過後である。

【0192】

塗布後１分経過後の摩擦係数はどちらの化粧水も上昇した。塗布後２分経過後のさっぱり化粧水の摩擦係数は低下し、しっとり化粧水の摩擦係数は上昇していた。

【0193】

塗布後１分経過後のしっとり化粧水の振動は低下、さっぱり化粧水の振動は素肌と同等であった。塗布後２分経過後のしっとり化粧水の振動は１分後に比べ上昇したが、素肌の振動よりは低い値であった。塗布後２分経過後のさっぱり化粧水の振動は変わらず、素肌と同等であった。

【0194】

図３５、図３６で示したように、２種の化粧水で異なる振動と摩擦挙動を計測することができた。化粧水のように触感が時系列で変化するような対象を評価する際には、同じ条件を再現することが困難である。本測定装置は振動と摩擦を同時に計測できるため、触感が変化する対象の評価に非常に有用である。

【0195】

なお、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。

【0196】

本願は、日本特許庁に２０１９年 ６月 ６日に出願された基礎特許出願２０１９－１０６４２９号及び日本特許庁に２０１９年１０月２９日に出願された基礎特許出願２０１９－１９６４７７号の優先権を主張するものであり、その全内容を参照によりここに援用する。

【符号の説明】

【0197】

１ 測定装置

２ 測定装置

３ 測定装置

１００ 検出部

１１０ 本体部

１１１ 筐体

１２０ 先端部

１２２ 下部振動吸収部材

１２４ 上部振動吸収部材

１２５ 上部支持部材

１３０ 連結軸

１４０ 接触子

１５０ センサ

１７０ 駆動部

２００ 制御装置

２１０ 信号処理部

３００ 検出部

３１０ 本体部

３１１ 筐体

３２０ 先端部

３２５ 振動吸収部材

３３２ マグネットカップリング

３３３ スポンジカップリング

３３４ スリップリング

３４０ 接触子

３５０ センサ

３７０ 駆動部

４００ 制御装置

４１０ 信号処理部

５００ 検出部

５２０ 先端部

５２５ 振動吸収部材

５４０ 接触子

５５０ センサ

６００ 制御装置

６１０ 信号処理部

７００ 検出部

８００ 検出部

９００ 検出部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図5D】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図7D】

【図8A】

【図8B】

【図8C】

【図9A】

【図9B】

【図9C】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】

【図33】

【図34】

【図35】

【図36】