[发明专利]使用最佳光谱带最小化探头压力影响的光学皮肤传感器

说明书

本发明提供系统(1)，包括用于测量皮肤参数的传感器(100)，传感器(100)包括被配置为提供光源光(111)的多个空间上分开的光源(110)，以及被配置为与每个光源(110)相距第一距离(d1)的一个或多个检测器(120)，第一距离(d1)是从5‑80mm的范围中选择的，传感器(100)被配置为向光源光(111)提供光轴(OL)，光轴相对于一个或多个检测器(120)的光轴(O2)的角度(α)选自10°‑80°的范围，传感器(100)包括至少三个光源(110)，其中光源(110)被配置为提供非偏振光源光(111)，系统(1)还包括分析系统(2)，分析系统(2)被配置为基于一个或多个检测器(120)在从350‑780纳米的光谱范围中选择的一个或多个波长处的检测器响应生成对应的皮肤传感器值。

技术领域

本发明涉及一种包括用于测量皮肤参数(例如皮肤光亮和/或皮肤油性)的传感器的系统。本发明还涉及一种用于评估皮肤参数(例如皮肤光亮和/或皮肤油性)的方法。

背景技术

皮肤表面上存在薄乳化膜会对皮肤外观产生显著影响。将含有来自皮脂腺和表皮角质细胞的脂质的皮脂与汗液和来自化妆品和环境的其他脂质混合，形成这种折射率高于表皮的折射率的乳化膜。由于更高的菲涅尔反射和光滑的空气-皮脂界面，皮脂使皮肤看起来更加光亮。皮脂产生和需求之间的最佳平衡赋予皮肤不光亮且健康的感觉，并且在皮肤病学和美容学上是可取的。光亮且油性的皮肤被认为是不美观的和令人不愉快的，并且通常与各种皮肤疾病有关，例如皮脂溢、痤疮和激素失衡。在皮脂不足的情况下，皮肤易受感染，并且它感觉发痒、干燥，看起来无光泽、有红斑和有鳞屑。

因此，通过控制皮脂分泌速率来平衡皮肤需要与其最佳脂质需求和/或使用非侵入性光学设备和方法监测皮肤状况的策略似乎是必要的。

用于测量皮肤光亮度(或“皮肤光亮度”)的设备在本领域中是已知的。但是，这种设备不可用于(可靠的)家庭使用。使用由镜面反射产生的照相机原型进行的皮肤光亮和油性测量取决于皮肤的物理性质，例如折射率、纹理和设备特性，例如设备几何形状、入射辐射的入射角和偏振。对于给定的光学几何形状，施加在皮肤上的压力会显著影响皮肤光亮和油性测量。因此，使用光学传感器对例如皮肤光亮和油性特征的测量可能(也)取决于(设备)施加在皮肤上的压力。这可能导致对皮肤光亮和油性值的非定量估计，并因此降低可能提供给消费者的信息的质量。施加的压力对皮肤光亮和油性测量的影响受到皮肤穹状隆起的影响，并且也受到由于测量体积中血液量的变化而导致反射光谱的变化的影响。因此，现有设备可能受不希望的人为因素的影响。

皮肤分析在现有技术中是已知的。例如，US 6，993，167描述了一种用于收集、存储和显示皮肤图像的系统，用于监测和诊断皮肤疾病和包括黑色素瘤在内的皮肤癌。手持单元照明患者皮肤的一部分，并且成像设备根据从皮肤部分获得的光产生成像信号。手持单元中的多对光输出端口被布置成使得其强度分布在其半强度水平处交叠，从而其强度的总和具有无反差的中心区域。维护三个图像库，一个用于病变图像，一个用于“附近皮肤”图像，并且一个用于参考白图像。系统软件使用“附近皮肤”图像以自动确定皮肤/病变边界。参考白图像用于设置仪器的动态范围并补偿照明不规则性。可以同时显示在不同时间拍摄的同一病变的两个图像，从而可以确定病变的变化。校准系统被设计成使得将根据同一规格制造的多台机器中任一个机器上拍摄的图像数据被校正回到通用参考标准，以确保色彩还原的绝对准确性。

US2012062364描述了一种具有光学自适应界面的生物识别系统。在一些实施例中，光学自适应界面响应于手指在光学自适应界面上的放置而改变光学特征。在一些实施例中，光学自适应界面可以包括活性层和表面层。活性层和表面层可以具有不同的光学性质。例如，一层可以是不透明的而另一层是透明的，这两层可以具有互补色，这两层可以具有正交偏振反射器，一层可以是反射性的而另一层是吸收性的，等等。此外，活性层可以是具有高或低粘度的流体。例如，粘度可以使得活性层流体在对应于手指谷的位置被完全移开或不被移开。

发明内容