УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ПРОВЕРКИ ОБРАЗЦА ВОЛОС Российский патент 2012 года по МПК G01J3/46 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к анализу волос и более конкретно, но не исключительно, к способу и устройству для освещения волос с целью их анализа.

Предшествующий уровень техники

Красители и отбеливатели волос используют для того, чтобы сделать седые волосы менее заметными или для окраски волос в требуемый цвет. На рынке имеются различные типы красителей для волос. Один пример представляет собой временный краситель для волос, такой как красящий шампунь, красящий кондиционер и красящий лечебный кондиционер для волос, которые легко наносить и которые обладают краткосрочным эффектом. Другой тип красителя для волос представляет собой полуперманентный краситель, такой как краситель, который обеспечивает эффект, который может постоянно сохраняться в результате проникновения кислотного красителя внутрь волоса. Обычно используемый краситель для волос представляет собой перманентный краситель, который обеспечивает достижение, по существу, постоянного окрашивающего эффекта в результате окислительной полимеризации красителя внутри волоса. Конкретный тип красителя для волос можно выбрать в зависимости от предполагаемого использования.

Каждый из этих типов красителей изготавливается в различной цветовой гамме. Обычно цвет красителя указан на коробке, в которой находится краситель, или с помощью номера цвета, или с использованием образца в виде локона окрашенных волос.

Однако цвет красителя взаимодействует с цветом неокрашенных волос. Таким образом, даже когда используют один и тот же краситель, цвет волос после окраски в существенной степени отличается в зависимости от естественного цвета или смеси естественного цвета со старым красителем волос перед окраской. Например, в случае, когда волосы перед окраской имеют неоднородную смесь белых волос и окрашенных волос, существующие способы не позволяют точно прогнозировать цвет волос после окраски. Кроме того, в случае, когда естественно пигментированные волосы окрашивают с использованием искусственных цветов, полученный в результате цвет зависит от комбинации оригинальных и искусственных пигментов, уже присутствующих в волосе.

Следовательно, трудно предсказать цвет, который будет получен в результате окрашивания волос любого человека исключительно по картинке, напечатанной на коробке, или по образцу в виде локона волос, и часто возникает проблема, состоящая в том, что фактический цвет волос после окрашивания отличается от ожидаемого цвета.

Были разработаны несколько способов и систем для прогнозирования конечного цвета волос, предназначенных для того, чтобы свести к минимуму ошибки и повысить удовлетворение потребителя при использовании продуктов для окрашивания волос. Например, в патенте US № 6707929 от 16 марта 2004 г. описаны способ и система для анализа волос и прогнозирования достижимых цветов окрашиваемых волос. В патенте описаны способы идентификации получаемого цвета волос на основе, по меньшей мере, одного исходного значения волос для идентификации агента, окрашивающего волосы, на основе, по меньшей мере, одного исходного значения волос и для вывода изображения в систему анализа цвета волос. В патенте также описан способ предоставления продукта для окрашивания волос потребителю. Этот способ содержит этапы идентификации для потребителя достижимых цветов волос, представления достижимых цветов для потребителя, обеспечения для потребителя возможности выбора требуемого цвета волос и рекомендации для потребителя агента, окрашивающего волосы, для получения требуемого цвета волос. Другой способ и система для конечного прогнозирования цвета волос раскрыты в заявке № 10/345249 на патент США под названием "Измерение цвета волос и обработка" авторов Grossinger и др., поданной 1 октября 2003 г. В заявке предложена система для измерения спектра отражения образца волос. Система включает в себя интегрирующую сферу, имеющую порт отбора пробы, и внутреннюю поверхность и окно, расположенное рядом с портом отбора пробы. Окно расположено в тесном контакте с образцом. Система также включает в себя источник света, который проецирует свет на образец через окно, и детектор света, такой как спектрометр, который анализирует свет, отраженный от внутренней поверхности, для получения спектра отражения образца.

Описанные выше способы и системы измеряют цвет волос, используя устройство анализа спектра, которое содержит спектральный датчик, такой как колориметр или спектрометр. При использовании измерение цвета выполняют путем анализа света, отражаемого от образца волос, расположенного в области измерений перед спектральным датчиком. Между устройством и образцом волос должен быть установлен путь для передачи света, чтобы обеспечить точное измерение длины волны света, отражаемой от образца волос.

Кроме пути для передачи света между спектральным датчиком и образцом волос также должен быть установлен путь для передачи света для освещения образца волос. Значительные усилия были предприняты для получения точной подсистемы освещения в конструкции системы проверки, которая повышает интенсивность и количество света, эффективно доступного для освещения изображения проверяемых образцов волос. Такие подсистемы освещения обычно содержат блоки вспышки или массивы (матрицы) светодиодов (LED, СД), которые направлены на область измерений. При использовании пользователь устройства спектрального анализа обеспечивает размещение образца волос клиента в проверенной области измерений и, таким образом, может сам рассматривать образец волос. Требования размещения образца волос в области измерений и их освещения могут внести ограничения в систему проверки волос. Кроме того, некоторые устройства спектрального анализа должны быть подключены к голове клиента, чтобы обеспечить размещение волос клиента в пределах области измерений. В таких устройствах пользователь не может видеть волосы, цвет которых измеряют. Такая неспособность ограничивает возможность для пользователя проверять то, что именно этот конкретный образец волос расположен в области измерений, а не лишенная волосяного покрова часть кожи головы или другой образец волос. Такая проблема, в частности, возникает, когда клиент имеет редкие волосы, и размещение устройства спектрального анализа смещает часть волос клиента за пределы границ области измерений.

Краткое изложение существа изобретения

Задачей настоящего изобретения является создание системы и способа, который обеспечил бы проверку волос и позволял пользователю проверять, находится ли требуемый образец волос в области измерений. Кроме того, чрезвычайно предпочтительно разработать систему и способ проверки волос, которые не имели бы описанных выше ограничений.

В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения поставленная задача решена путем создания устройства для проверки образца волос. Это устройство содержит область измерений, выполненную с возможностью размещения в ней образца волос, блок формирования изображения, предназначенный для приема потока света, отраженного из области измерений, и вывода изображения упомянутого образца волос, и блок спектрального анализа, конфигурированный для приема из него потока света для измерения на основе спектрального анализа образца волос.

Предпочтительно, устройство дополнительно содержит элемент отклонения пути, выполненный с возможностью принимать поток света и облучать потоком света датчики, соответственно, блока спектрального анализа и блока формирования изображения.

Более предпочтительно, элемент отклонения пути представляет собой один элемент, выбранный из группы, состоящей из полупрозрачного зеркала, вращающегося отражающего зеркала и движущегося отражающего зеркала.

Предпочтительно, устройство дополнительно содержит излучающие свет элементы, выполненные с возможностью излучения освещающего света в направлении области измерений.

Предпочтительно, элементы, излучающие свет, содержат, по меньшей мере, один элемент, выбранный из группы, состоящей из светодиода (LED, СД), белого светодиода, синего светодиода, блока вспышки и лампы накаливания.

Предпочтительно, блок формирования изображения содержит датчик изображения, выполненный с возможностью приема потока света.

Более предпочтительно, датчик изображения содержит, по меньшей мере, один элемент, выбранный из группы, состоящей из прибора с зарядовой связью (CCD, ПЗС) и комплементарного металлооксидного полупроводника (CMOS, КМОП).

Предпочтительно, блок спектрального анализа содержит спектральный датчик, выполненный с возможностью приема и спектрального анализа потока света.

Более предпочтительно, блок спектрального анализа содержит, по меньшей мере, один элемент, выбранный из группы, состоящей из датчика изображения, датчика изображения с преломляющей дифракционной решеткой и матрицу спектральных датчиков.

Более предпочтительно, соответствующее облучение датчиков выполняют одновременно.

Более предпочтительно, соответствующее облучение датчиков выполняют последовательно.

Предпочтительно, блок формирования изображения дополнительно содержит дисплей, выполненный с возможностью отображения изображения.

Более предпочтительно, устройство дополнительно содержит двояковогнутую линзу между элементом отклонения пути и блоком формирования изображения, причем двояковогнутая линза выполнена с возможностью формирования изображения образца волос в соответствии с потоком света, отраженным на плоскость формирования изображения блока формирования изображения.

Более предпочтительно, устройство дополнительно содержит решетку между элементом отклонения пути и блоком спектрального анализа, причем решетка выполнена с возможностью распределения потока света на плоскость формирования изображения блока спектрального анализа.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предложено устройство для проверки образца волос. Устройство содержит спектральный датчик, датчик изображения и блок обработки, соединенный с датчиками, выполненный с возможностью анализа образца волос путем обработки сигналов из спектрального датчика и выполненный с возможностью генерирования сигналов дисплея в соответствии с датчиком изображения. Устройство дополнительно содержит элемент отклонения пути, который выполнен с возможностью приема отражения света и облучения этим отражением датчика спектрального анализа и датчика изображения.

Предпочтительно, устройство дополнительно содержит излучающие свет элементы, выполненные с возможностью излучения света в направлении образца волос.

Предпочтительно, элемент отклонения пути выполнен с возможностью расщепления отражения на отраженный и переданный потоки света, причем переданный поток света принимают с помощью одного из датчиков, выбранных из спектрального датчика и датчика изображения, при этом отраженный поток света принимают с помощью другого из датчиков, выбранных из спектрального датчика и датчика изображения.

Предпочтительно, спектральный датчик содержит, по меньшей мере, один элемент из следующей группы, состоящей из спектрального датчика, колориметра, спектрометра и первого датчика изображения.

Предпочтительно, датчик изображения содержит, по меньшей мере, один элемент из следующей группы, состоящей из прибора с зарядовой связью (CCD) и комплементарного металлооксидного полупроводника (CMOS).

Предпочтительно, элемент отклонения пути представляет собой один элемент из следующей группы, состоящей из полупрозрачного зеркала, вращающегося отражающего зеркала и движущегося отражающего зеркала.

Предпочтительно, облучение выполняют одновременно.

Предпочтительно, облучение выполняют последовательно.

Более предпочтительно, излучающие свет элементы содержат, по меньшей мере, один элемент из следующей группы, состоящей из светодиода (LED), блока вспышки и лампы накаливания.

Предпочтительно, устройство дополнительно содержит дисплей, выполненный с возможностью отображения изображения в соответствии с сигналами дисплея.

Более предпочтительно, устройство дополнительно содержит двояковогнутую линзу между элементом отклонения пути и датчиком изображения, при этом двояковогнутая линза выполнена с возможностью формирования изображения образца волос в соответствии с отражением на плоскость формирования изображения датчика изображения.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предложен способ анализа образца волос. Способ содержит следующие этапы:

a) излучают поток света в направлении образца волос;

b) принимают отражение потока света;

c) отклоняют отражение в направлении множества датчиков;

d) анализируют свойства образца волос в соответствии с выходом, по меньшей мере, одного из множества датчиков.

Предпочтительно, этап (c) отклонения дополнительно содержит этап расщепления отражения на отраженный и пропущенный потоки света, при этом пропущенный поток света принимают с помощью одного из множества датчиков, отраженный поток света принимают с помощью, по меньшей мере, одного другого из указанного множества датчиков.

Предпочтительно, этап (d) дополнительно содержит этап отображения изображения образца волос в соответствии с сигналом выхода, по меньшей мере, одного из множества датчиков.

Предпочтительно, один из множества датчиков представляет собой элемент, выбранный из следующей группы, состоящей из спектрального датчика, колориметра, спектрометра и датчика изображения.

Предпочтительно, этап (d) дополнительно содержит этап использования сигнала выхода для анализа длины волны отражения.

Предпочтительно, один из датчиков представляет собой датчик изображения.

Более предпочтительно, этап (d) дополнительно содержит этап использования сигнала выхода датчика изображения для генерирования изображения образца волос.

Предпочтительно, этап (c) отклонения дополнительно содержит одновременное облучение множества датчиков отражением.

Предпочтительно, этап (c) отклонения дополнительно содержит последовательное облучение множества датчиков отражением.

Если не определено другое, все технические и научные термины, используемые в данном описании, имеют то же значение, которое является общепринятым для специалиста в данной области техники, к которой относится данное изобретение. Материалы, способы и примеры, предусмотренные здесь, представляют собой только иллюстрацию и не предназначены для ограничения.

Вариант воплощения способа и устройства в соответствии с настоящим изобретением подразумевает выполнение или завершение определенных выбранных задач или этапов вручную, автоматически или с использованием комбинации этих подходов. Кроме того, в соответствии с фактическими инструментами и оборудованием используемых предпочтительных вариантов воплощения способа и устройства в соответствии с настоящим изобретением несколько выбранных этапов могут быть воплощены с использованием аппаратных средств или с помощью программных средств, или на основе любой операционной системы с любым встроенным программным обеспечением или их комбинацией. Например, в качестве аппаратных средств, выбранные этапы изобретения могут быть воплощены с использованием микросхемы или схемы элементов. В качестве программных средств, выбранные этапы изобретения могут быть воплощены как множество программных инструкций, выполняемых компьютером с использованием любой соответствующей операционной системы. В любом случае, выбранные этапы способа и устройства в соответствии с изобретением могут быть описаны как выполняемые с помощью процессора обработки данных, такого как вычислительная платформа, для выполнения множества инструкций.

Краткое описание чертежей

Изобретение описано здесь только в качестве примера со ссылкой на прилагаемые чертежи. При конкретном подробном рассмотрении чертежей подчеркивается, что представленные детали представляют собой пример и предназначены только для иллюстрации описания предпочтительных вариантов воплощения настоящего изобретения и представлены для того, чтобы предоставить то, что, как считается, представляет собой наиболее полезное и легко понимаемое описание принципов и концептуальных аспектов изобретения. В этом отношении не делается попытка представить детали конструкции изобретения более подробно, чем необходимо для понимания основ изобретения, при этом описание, совместно с чертежами, делает очевидным для специалистов в данной области техники то, как несколько форм изобретения могут быть воплощены на практике.

Изобретение поясняется описанием со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг.1 изображает вариант выполнения устройства для анализа образцов волос, содержащего блок формирования изображения и блок спектрального анализа согласно изобретению;

фиг.2 - вариант выполнения устройства для анализа образцов волос с использованием элемента отклонения пути, согласно изобретению;

фиг.3 - вариант выполнения устройства для анализа образцов волос с использованием полупрозрачного зеркала, согласно изобретению;

фиг.4 - вариант выполнения устройства для анализа образцов волос с использованием вращающегося зеркала, согласно изобретению;

фиг.5 - блок-схему последовательности операций способа анализа образца волос в соответствии с предпочтительным вариантом воплощения настоящего изобретения.

Подробное описание предпочтительных вариантов воплощения изобретения

Принципы и работа устройства и способа в соответствии с настоящим изобретением будут более понятны из дальнейшего описания.

Следует понимать, что изобретение не ограничивается деталями конструкции и компоновками компонентов, представленных в описании или показанных на чертежах. Изобретение может быть выполнено в других вариантах воплощения или может применяться на практике или может использоваться различными способами. Кроме того, следует понимать, что фразы и термины, используемые здесь, предназначены только для описания, и их не следует рассматривать как ограничение.

В соответствии с общим аспектом изобретения предлагается устройство, которое содержит два или более датчиков, которые используются одновременно или последовательно. Например, один из датчиков используют для проверки образца волос, размещенного в области измерений, для выполнения его спектрального анализа, в то время как другой датчик представляет собой датчик изображения, предназначенный для получения двумерного изображения образца волос.

Предпочтительный вариант воплощения настоящего изобретения разработан для устройства для проверки образца волос. Устройство содержит область измерений, которая выполнена с возможностью размещения образца волос, и блок формирования изображения, предназначенный для приема потока света, отраженного от области измерений. Устройство дополнительно содержит блок спектрального анализа, который предназначен для приема потока света. Блок формирования изображения выполнен с возможностью вывода изображения образца волос в соответствии с принятым потоком света, блок спектрального анализа предназначен для вывода результатов измерения спектрального анализа образца волос. Поток света, который одновременно или последовательно отражается от образца волос, принимают с помощью блока формирования изображения и блока спектрального анализа.

В соответствии с одним вариантом воплощения настоящего изобретения предложено устройство проверки образца волос. Устройство содержит два или более датчиков, например датчик изображения и спектральный датчик. Устройство дополнительно содержит устройство обработки, которое связано с одним или более датчиками. Устройство обработки используют для анализа образца волос путем обработки сигналов, полученных из одного или более датчиков. Устройство дополнительно содержит один или более излучающих свет элементов и элемент отклонения пути. Излучающие свет элементы выполнены с возможностью излучения потока света в направлении образца волос, и элемент отклонения пути выполнен с возможностью приема отраженного потока света. Излучающие свет элементы выполнены с возможностью одновременно или последовательно облучать датчики отраженным светом.

Согласно другому варианту выполнения настоящего изобретения устройство предназначено для реализации способа анализа образца волос. Способ содержит несколько этапов. В ходе первого этапа поток света излучают в направлении образца волос. Затем отраженный поток света принимают с помощью элемента отклонения пути. На следующем этапе элемент отклонения пути отклоняет отраженный свет в направлении множества датчиков. Датчики формируют сигналы, которые представляют свойства образца волос в соответствии с принятым отраженным светом. Эти сигналы позволяют выполнять анализ образца волос в соответствии со свойствами образца волос.

На фиг.1 показан предпочтительный вариант выполнения устройства 11 для проверки волос, которое содержит область 51 измерения, в которой содержится образец волос (не показан) и блок 52 формирования изображения, который принимает отраженный поток света из области измерений. Блок 52 формирования изображения выводит изображение образца волос в области измерений. Устройство 11 для проверки волос содержит блок 53 спектрального анализа, который также принимает поток отраженного света и выводит результат измерения спектрального анализа образца волос. Как более подробно описано ниже, структура устройства позволяет одновременно или последовательно принимать свет, отраженный от образца волос, в блоке 52 формирования изображения и в блоке 53 спектрального анализа.

На фиг.2 показан предпочтительный вариант воплощения устройства 11 для проверки волос. На фиг.2 блок спектрального анализа содержит блок 5 анализа волос, имеющий соединение со спектральным датчиком 3, и датчик 2 изображения. Один или более излучающих свет элементов 4 излучают свет 9 в направлении образца волос, который расположен в заданной области 10 измерения. Элемент 1 отклонения пути расположен так, что обеспечивает возможность облучения обоих датчиков 2, 3 светом 8, отраженным от области 10 измерения. Два альтернативных варианта выполнения элемента 1 отклонения пути будут описаны ниже. Датчики могут облучаться одновременно или последовательно. Свет 8, который отражается от образца волос, либо проходит в направлении одного или более датчиков, или обеспечивается возможность его пропускания через элемент 1 отклонения пути в направлении одного из датчиков.

Спектральный датчик 3 блока спектрального анализа может быть любым датчиком, известным в данной области техники, который пригоден для измерения спектра, отраженного от образцов волос, как функции различной длины волны света. Можно использовать различные датчики, которые используются для измерения свойств света на участке электромагнитного спектра. Измеренные переменные могут представлять собой интенсивность света или длину волны света.

Следует отметить, что спектральный датчик 3 может содержать матрицу спектральных датчиков, например матрицу оптических датчиков на плоскости, и т.д. Такие матрицы могут обеспечивать более широкое разнообразие диапазонов спектральных измерений и лучшую разрешающую способность. Предпочтительно, спектральный датчик 3 представляет собой матрицу совмещенных отражающих решеток и матрицу детекторов CCD с обратной подсветкой, которые детектируют свет, отраженный и распределенный матрицей - отражательной решеткой. Например, в патентной заявке US №10/473627 "Измерение цвета волос и обработка", Grossinger и др. от 1 октября 2003 г. используется спектрометр для получения пригодного для использования спектра волос, без необходимости взятия образца волос с головы заказчика.

Спектральный датчик 3 (фиг.2) соединен с блоком 5 анализа волос. Блок 5 анализа волос может быть выполнен с возможностью прогнозирования спектра смеси волос, получаемой в результате применения множества цветов красителя для смеси волос. Например, в патентной заявке из US № 11/328337 "Способ анализа волос", Grossinger и др. от 10 января 2006 г. используется блок анализа волос, который прогнозирует спектр смеси волос, получаемой при применении определенного цвета красителя. Предпочтительно, прогнозируемый спектр может быть представлен визуально клиенту перед окрашиванием волос для получения изображения, представляющего цвет волос после окрашивания красителем данного цвета. Прогнозирование спектра блоком 5 анализа волос основано на измерениях степени поглощения и ослабления образца волос, выполняемых с помощью спектрального датчика 3.

Спектральный датчик 3 выполнен с возможностью анализа света, отраженного от образца волос, для получения спектра отражения. Таким образом, источник света должен быть интегрирован в устройство, чтобы проецировать свет, который может отражаться от образца волос, на спектральный датчик 3.

Излучающие свет элементы 4 (фиг.4) проецируют свет на образец волос, как показано в позиции 9, предпочтительно, через окно (не показано). Образец волос должен быть размещен таким образом, чтобы обеспечить возможность для спектрального датчика 3 принимать свет, отраженный от образца. Свет 8 затем отражается от образца волос на элемент 1 отклонения пути устройства 11 для проверки волос. Излучающие свет элементы, такие как светодиоды (LED), блоки вспышки и лампы накаливания можно использовать для проецирования света 9 на образец волос. Можно использовать различные виды светодиодов, такие как красные, синие или белые светодиоды.

Как отмечено выше, блок формирования изображения содержит датчик 2 изображения. Блок формирования изображения предпочтительно содержит вычислительный блок (не показан), который принимает цифровые изображения в режиме реального времени из датчика 2 формирования изображения через блок ввода назначенного изображения (не показан). Цвет 8 (фиг.2), который отражается от образца волос на элемент 1 отклонения пути, может быть отклонен в направлении датчика 2 изображения. Датчик 2 изображения выполнен с возможностью преобразования принятого отраженного света 6 в электрические сигналы. Эти сигналы передают в вычислительный блок. Датчик 2 изображения, предпочтительно, представляет собой датчик типа комплементарного полупроводника из оксида металла (CMOS) или датчик на основе прибора с зарядовой связью (CCD). Когда используют такие датчики изображения, свет 8, который отражается от образца волос на элемент 1 отклонения пути, отклоняют в направлении плоскости формирования изображения датчика 8 изображения.

Предпочтительно, блок 5 анализа волос соединен с дисплеем (не показан), который принимает электрические сигналы и, соответственно, генерирует отображение образца волос, который расположен в области 10 измерений. Дисплей позволяет представлять измеряемые волосы рядом с их спектром или рядом с рассчитанными результатами применения красителя. Дисплей позволяет пользователю выбрать конкретный образец волос, который он хотел бы проанализировать. По мере того как датчик изображения генерирует изображения в соответствии со светом, отраженным от области измерений, такой вариант воплощения обеспечивает прием спектральным датчиком 3 того же света, отраженного от образца волос, который отображает дисплей. Пользователь может использовать дисплей для проверки, что конкретный образец волос, который пригоден для спектрального анализа, расположен в области 10 измерений, а не лишенная волосяного покрова часть кожи головы или другой образец волос.

На фиг.3 показан общий вид устройства 11 для проверки волос, в котором элемент 1 отклонения пути представляет собой полупрозрачное зеркало в соответствии с предпочтительным вариантом воплощения настоящего изобретения. В этом варианте воплощения все компоненты устройства 11 для проверки волос аналогичны компонентам устройства на фиг.2. На фиг.3 устройство 11 для проверки волос дополнительно содержит двояковогнутую линзу 101 и решетку 102. Кроме того, на фиг.3 показана более подробная схема элементов 4 излучения света.

Как указано выше, элемент 1 отклонения пути используется для передачи потока 8 света, отраженного от образца волос, в два или больше датчика 2 и 3. Полупрозрачное зеркало 1 используется для разделения потока 8 света таким образом, что первая часть 6 потока света направляется на датчик 2 изображения, а вторая часть 7 потока света направляется на спектральный датчик 3. Первая часть 6 из потока света проходит через полупрозрачное зеркало 1, в то время как вторая часть 7 потока света отклоняется полупрозрачным зеркалом 1 на спектральный датчик 3.

Предпочтительно, двояковогнутую линзу 101 используют для расширения первой части 6 потока света и увеличения его фокусного расстояния перед проецированием на датчик 2 изображения.

Предпочтительно, решетку 102 используют для разложения второй части 7 потока света на спектральные составляющие цвета. Такая решетка улучшает точность спектрального датчика 3.

Устройство 11 для проверки волос (фиг.3) позволяет анализировать образец волос и одновременно отображать его. Как указано выше, спектральный датчик 3 используют для оценки спектра отражения образца волос и для передачи этой оценки в блок 5 анализа волос, который прогнозирует спектр конечной смеси волос, получаемый после применения красителей различных цветов для этой смеси волос. Датчик 2 изображения выполнен с возможностью передавать цифровые изображения в вычислительный блок (не показан) блока формирования изображения, который передает инструкции на дисплей 100 для отображения изображения образца волос, как описано выше.

В другом варианте воплощения (не показан) настоящего изобретения датчик изображения и спектральный датчик закреплены на вращающихся или смещаемых креплениях. Такие крепления выполнены с возможностью обеспечения последовательного облучения отраженным светом 8 датчика изображения и спектрального датчика. Предпочтительно, вращающиеся крепления вращаются, по существу, с постоянной скоростью, предпочтительно, с использованием электродвигателя, или с переменной скоростью в соответствии с требованиями пользователя, предпочтительно, с использованием узла серводвигателя.

На фиг.4 показано устройство 11 для проверки волос, в котором элемент 1 отклонения пути представляет собой блок движущегося зеркала в соответствии с другим вариантом воплощения настоящего изобретения. Блок движущегося зеркала содержит вращающееся зеркало или смещаемое зеркало и механизм привода для вращения или сдвига зеркала. В показанном варианте, кроме элемента 1 отклонения пути, все элементы устройства 11 для проверки волос - те же, что и на фиг.3. На фиг.4 блок движущегося зеркала содержит вращающееся зеркало 1, которое выполнено с возможностью отклонения света 8, который отражается от образца волос, либо на спектральный датчик 3, или на датчик 2 изображения в соответствии с углом 200 поворота вращающегося зеркала 1.

Вращающееся зеркало 1 (фиг.4) закреплено на вращающемся креплении 201, которое, предпочтительно, вращается, по существу, с постоянной скоростью (например, 600-1200 об/мин), предпочтительно, с использованием узла электродвигателя или с переменной скоростью в соответствии с требованием пользователя, предпочтительно, с использованием узла серводвигателя. Следует отметить, что более двух датчиков изображения могут облучаться с помощью вращающегося зеркала, поскольку свет может отражаться в соответствии с углом поворота вращающегося зеркала на более чем два угла поворота. В таком варианте воплощения вращающееся зеркало поворачивают в более чем два положения, одно - для датчика изображения и другое - для спектральных датчиков.

Различные механизмы привода можно использовать для поворота вращающегося зеркала. Например, простая компоновка из ремня и шкива может использоваться для привода колеса с ребордой, которое сформировано как единая деталь с основанием вращающегося крепления 201. Различные альтернативные эквивалентные средства вращения могут быть использованы специалистом в данной области техники.

Угол 200 поворота вращающегося зеркала можно коррелировать с помощью излучающего свет элемента 4. На каждой из фиг.3 и 4 представлен вариант многофазного излучающего свет элемента 4. Как описано выше, вращающееся зеркало 1 используют для отклонения света 8, который отражается от образца волос к датчику 2 изображения и к спектральному датчику 3. Однако эти датчики могут потребовать различных уровней освещения в области 10 измерения, в которой находится образец волос. В многофазном излучающем свет элементе 4 (фиг.4) интегрированы светодиоды 103 и блоки 104 вспышки. Предпочтительно, в то время как светодиоды используют для освещения образца волос как для датчика 2 изображения, так и для спектрального датчика 3, блоки 104 вспышки активируют только для освещения образца волос, когда активируют спектральный датчик 3. Путем регулирования многофазного излучающего свет элемента 4 по различным фазам устройства изображение, которое снимают с использованием датчика 2 изображения, не будет постоянно подвергаться чрезмерной засветке блоком 104 вспышки, который может насыщать пиксели изображения таким образом, что снятый образец волос будет трудно различить. Такой вариант воплощения обеспечивает то, что во время спектрального анализа достаточно света будет отражаться для работы спектрального датчика 3 и, когда процесс спектрального анализа будет остановлен, изображения можно снимать без освещения с использованием блоков 104 вспышки. Тем не менее эти два процесса можно выполнять одновременно для одного и того же образца. Следует отметить, что путем активации блоков 104 вспышки только, когда это необходимо, как описано выше, обеспечивается экономия электричества и исключается необходимость замены лампы накаливания. Поскольку блоки 104 вспышки могут содержать относительно дорогостоящие и чувствительные компоненты, такие как белые светодиоды, такая регулируемая активация многофазного излучающего свет элемента 4 способствует повышению надежности и экономичности системы.

На фиг.5 показана блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая способ анализа образца волос в соответствии с предпочтительным вариантом воплощения настоящего изобретения. Процесс состоит из четырех этапов и позволяет обеспечивать возможность для двух или более датчиков одновременно или последовательно принимать свет, отраженный от исследуемого образца волос.

Представленный способ может быть воплощен в различных устройствах анализа волос, в которых имеется два или более датчиков света. В одном варианте воплощения настоящего изобретения пользователь устройства для анализа волос может нажимать на специальную кнопку или выполнять управление с использованием другого интерфейса человек-машина (MMI, ИЧМ) для инициирования воплощения этапов способа. На первом этапе 301 свет излучают в направлении исследуемого образца волос. Поток света излучают с использованием излучающих свет элементов, как описано выше. На следующем этапе 302 свет, который отражается от образца волос, принимают с помощью элемента отклонения пути, такого как полупрозрачное зеркало или вращающееся зеркало. Элемент отклонения пути используют для отклонения отраженного света в направлении двух или более датчиков на этапе 303. В одном варианте воплощения настоящего изобретения полупрозрачное зеркало используют для расщепления принимаемого отраженного света на пропускаемый и отраженный потоки. В то время как пропускаемый поток света облучает датчик изображения, отраженный поток света облучает спектральный датчик. В другом варианте воплощения настоящего изобретения вращающееся зеркало используют для последовательного отклонения отраженного потока света в направлении спектрального датчика и датчика изображения. На следующем этапе 304 выходной сигнал одного или более датчиков используют для анализа свойств образца волос. Такие свойства могут включать в себя спектр отражения образца волос.

Ожидается, что во время срока действия данного патента будут разработаны множество соответствующих устройств и систем, и объем и приведенные здесь термины, в частности, такие термины, как датчик, спектральный датчик, вращающееся зеркало и полупрозрачное зеркало предназначены для включения a priori всех таких новых технологий.

Следует понимать, что определенные свойства изобретения, которые, для ясности описаны в контексте отдельных вариантов воплощения, также могут быть предусмотрены в комбинации в одном варианте воплощения. И, наоборот, различные свойства изобретения, которые для краткости описаны в контексте одного варианта воплощения, также могут быть представлены отдельно или в любой соответствующей подкомбинации.

Хотя изобретение было описано совместно с конкретными вариантами его воплощения, очевидно, что множество альтернатив, модификаций и изменений будут понятны для специалистов в данной области техники. В соответствии с этим предполагается охватить все такие варианты воплощения, модификации и изменения, которые попадают в пределы сущности и широкого объема приложенной формулы изобретения. Все публикации, патенты и заявки на патенты, упомянутые в данном описании, приведены здесь полностью в качестве ссылочного материала для описания, в той же степени, как если бы каждая из этих отдельных публикаций, патентов или заявок на патенты были конкретно и по отдельности обозначены как включенные здесь по ссылке. Кроме того, цитирование или идентификация любого ссылочного документа в данной заявке не следует рассматривать как допущение того, что такой ссылочный документ доступен как предшествующий уровень техники для настоящего изобретения.

Изобретение относится к анализу волос, в частности к способу и устройству для освещения волос с целью их анализа. Устройство для проверки образца волос содержит область измерений, выполненную с возможностью размещения в ней образца волос, и блок формирования изображения, предназначенный для приема потока света, отраженного из области измерений. Блок формирования изображения формирует изображение образца волос, расположенного в области измерений. Устройство дополнительно содержит блок спектрального анализа, конфигурированный для приема потока света. Блок спектрального анализа выводит результаты измерения спектрального анализа образца волос в соответствии с принятым потоком света. Изобретение обеспечивает проверку, находится ли требуемый образец волос в области измерений. 3 н. и 27 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Устройство для проверки образца волос, содержащее:
область измерений, конфигурированную для размещения образца волос;
блок формирования изображения, сконфигурированный для установки на первом пути передачи света для приема потока света, отраженного от области измерений, и вывода изображения образца волос;
блок спектрального анализа, сконфигурированный для установки на втором пути передачи света для приема потока света, для проведения измерений на основе спектрального анализа образца волос,
при этом устройство дополнительно содержит элемент отклонения пути, сконфигурированный для приема потока света и облучения потоком света датчиков соответственно блока спектрального анализа и блока формирования изображения, причем элемент отклонения пути содержит полупрозрачное зеркало,
отличающееся тем, что
блок формирования изображения сконфигурирован для проверки, что указанный образец волос размещен в области для измерений.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительно содержит, по меньшей мере, один излучающий свет элемент, сконфигурированный для излучения освещающего света в направлении области измерения.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что, по меньшей мере, один излучающий свет элемент содержит, по меньшей мере, один элемент, выбранный из группы, состоящей из светодиода (LED), белого светодиода, синего светодиода, блока вспышки и лампы накаливания.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что упомянутый блок формирования изображения содержит датчик изображения, сконфигурированный для приема потока света.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что датчик изображения содержит, по меньшей мере, один элемент из группы, состоящей из прибора с зарядовой связью (CCD) и комплементарного металлооксидного полупроводника (CMOS).

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок спектрального анализа содержит спектральный датчик, конфигурированный для приема и спектрального анализа потока света.

7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что блок спектрального анализа содержит, по меньшей мере, один элемент из группы, состоящей из датчика изображения, датчика изображения с преломляющей дифракционной решеткой и матрицы спектральных датчиков.

8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что соответствующее облучение датчиков выполняется одновременно.

9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что соответствующее облучение датчиков выполняется последовательно.

10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок формирования изображения дополнительно содержит дисплей, сконфигурированный для отображения изображения.

11. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительно содержит двояковогнутую линзу между элементом отклонения пути и блоком формирования изображения, причем двояковогнутая линза сконфигурирована для формирования изображения образца волос в соответствии с потоком света, отраженным на плоскость формирования изображения блока формирования изображения.

12. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительно содержит решетку между элементом отклонения пути и блоком спектрального анализа, причем решетка конфигурирована для распределения потока света на плоскость формирования изображения блока спектрального анализа.

13. Устройство для проверки образца волос, содержащее:
спектральный датчик,
датчик изображения,
блок обработки, соединенный с датчиками и конфигурированный для анализа образца волос путем обработки сигналов от спектрального датчика и конфигурированный для генерирования сигналов дисплея в соответствии с датчиком изображения, и
элемент отклонения пути, конфигурированный для приема отраженного пучка света и облучения упомянутым отраженным пучком света датчика спектрального анализа и датчика изображения,
причем элемент отклонения пути содержит полупрозрачное зеркало,
отличающееся тем, что
блок формирования изображения сконфигурирован для проверки, что указанный образец размещен в области для измерения.

14. Устройство по п.13, отличающееся тем, что дополнительно содержит, по меньшей мере, один излучающий свет элемент, конфигурированный для излучения света в направлении образца волос.

15. Устройство по п.13, отличающееся тем, что элемент отклонения пути конфигурирован для расщепления отраженного пучка света на отраженный и переданный потоки света, причем переданный поток света принимается с помощью одного из спектрального датчика и датчика изображения, а отраженный поток света принимается с помощью другого из спектрального датчика и датчика изображения.

16. Устройство по п.13, отличающееся тем, что спектральный датчик содержит, по меньшей мере, один элемент, выбранный из группы, состоящей из спектрального датчика, колориметра, спектрометра и первого датчика изображения.

17. Устройство по п.13, отличающееся тем, что датчик изображения содержит, по меньшей мере, один элемент, выбранный из группы, состоящей из прибора с зарядовой связью (CCD) и комплементарного полупроводника из диоксида металла (CMOS).

18. Устройство по п.13, отличающееся тем, что облучение выполняется одновременно.

19. Устройство по п.13, отличающееся тем, что облучение выполняется последовательно.

20. Устройство по п.14, отличающееся тем, что упомянутый, по меньшей мере, один излучающий свет элемент содержит, по меньшей мере, один элемент, выбранный из группы, состоящей из светодиода (LED), блока вспышки и лампы накаливания.

21. Устройство по п.13, отличающееся тем, что дополнительно содержит блок дисплея, выполненный с возможностью отображения изображения в соответствии с сигналами дисплея.

22. Устройство по п.17, отличающееся тем, что дополнительно содержит двояковогнутую линзу между элементом отклонения пути и датчиком изображения, при этом двояковогнутая линза конфигурирована для формирования изображения образца волос в соответствии с отражением на плоскость формирования изображения датчика изображения.

23. Способ анализа образца волос, содержащий следующие шаги:
a) излучают поток света в направлении образца волос;
b) принимают отраженный пучок упомянутого потока света;
c) отклоняют отраженный пучок в направлении множества датчиков путем расщепления отраженного пучка на отраженный и пропущенный потоки света, причем пропущенный поток света принимают с помощью одного из множества датчиков, а отраженный поток света принимают с помощью, по меньшей мере, одно другого из упомянутого множества датчиков; при этом одни из указанных отраженного и пропущенного потоков света пропускают через дифракционный элемент, а другой из указанных отраженного и пропущенного потоков света пропускают через двояковогнутую линзу, при этом двояковогнутая линза сконфигурирована для формирования изображения образца волос в соответствии со световым потоком, отраженным на плоскость формирования изображения,
d) используют указанное изображение на плоскости формирования изображения для проверки, что принятый световой поток является потоком от указанного образца волос,
e) анализируют свойства образца волос в соответствии с сигналами выхода, по меньшей мере, от одного из множества датчиков.

24. Способ по п.23, отличающийся тем, что этап (d) дополнительно содержит этап отображения изображения образца волос в соответствии с сигналами выхода, по меньшей мере, одного из множества датчиков.

25. Способ по п.23, отличающийся тем, что один из множества датчиков представляет собой элемент, выбранный из группы, состоящей из спектрального датчика, колориметра, спектрометра и датчика изображения.

26. Способ по п.25, отличающийся тем, что этап (d) дополнительно содержит этап использования сигналов выхода для анализа длины волны отраженного пучка.

27. Способ по п.23, отличающийся тем, что один из датчиков представляет собой датчик изображения.

28. Способ по п.27, отличающийся тем, что этап (d) дополнительно содержит этап использования сигналов выхода датчика изображения для генерирования изображения образца волос.

29. Способ по п.23, отличающийся тем, что этап (с) отклонения дополнительно содержит одновременное облучение множества датчиков отраженным пучков света.

30. Способ по п.23, отличающийся тем, что этап (с) отклонения дополнительно содержит последовательное облучение множества датчиков упомянутым отраженным пучком света.