(57)【要約】【課題】撮像装置を小型化する。【解決手段】撮像装置１０は第１の偏光子１７と第２の偏光子１９と光源部１６と撮像素子２２とを有する。第１の偏光子１７および第２の偏光子１９は少なくとも一方が回動可能に支持される。第１の偏光子１７および第２の偏光子１９は互いに平行ニコルおよび垂直ニコルの何れかの関係に切替可能である。光源部１６は照明光を出射する。照明光は第１の偏光子１７によって直線偏光となって被検体全体を均質に照明する。撮像素子２２は第２の偏光子によって直線偏光となる被検体の光学像を撮像する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方が回動可能に支持され、互いに平行ニコルおよび垂直ニコルのいずれかの関係に切替え可能な第１の偏光子および第２の偏光子と、
前記第１の偏光子によって直線偏光となる、被検体全体を均質に照明する照明光を出射する光源部と、
前記第２の偏光子によって直線偏光となる、前記被検体の光学像を撮像する撮像素子とを備える
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像装置であって、前記光源部が出射する前記照明光の中で、前記被検体の反射光以外の光成分の前記撮像素子への入射を遮る遮光部を更に備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
請求項２に記載の撮像装置であって、前記遮光部は入射する光を減衰させることを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の撮像装置であって、前記回動可能に支持される第１の偏光子および第２の偏光子に設けられ、回転位置を検出する回転位置検出センサを更に備えることを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体に直線偏光を照射し、反射光を少なくとも平行ニコルおよび垂直ニコルな状態に切替えて撮像可能な撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被検体に直線偏光を照射し、反射光を平行ニコルおよび垂直ニコルな状態に切替えて観察可能な観察装置（撮像装置）が知られている（特許文献１参照）。このような観察装置（撮像装置）では、平行ニコルな状態において被検体の表面の凹凸模様を鮮明に観察可能であり、垂直ニコルな状態において被検体、特に生体の内部構造（シミ）を観察可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１７３９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
撮像装置の小型化も止められているが、特許文献１における観察装置（撮像装置）では、さらなる小型化が困難であった。
【０００５】
したがって、かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、被検体に直線偏光を照射し、反射光を少なくとも平行ニコルおよび垂直ニコルな状態に切替えて撮像する撮像装置を小型化することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した諸課題を解決すべく、第１の観点による撮像装置は、
少なくとも一方が回動可能に支持され、互いに平行ニコルおよび垂直ニコルのいずれかの関係に切替え可能な第１の偏光子および第２の偏光子と、
前記第１の偏光子によって直線偏光となる、被検体全体を均質に照明する照明光を出射する光源部と、
前記第２の偏光子によって直線偏光となる、前記被検体の光学像を撮像する撮像素子とを備える
ことを特徴とするものである。
【０００７】
また、第２の観点による撮像装置は、
前記光源部が出射する前記照明光の中で、前記被検体の反射光以外の光成分の前記撮像素子への入射を遮る遮光部を更に備える
ことが好ましい。
【０００８】
また、第３の観点による撮像装置は、
前記遮光部は入射する光を減衰させる
ことが好ましい。
【０００９】
また、第４の観点による撮像装置は、
前記回動可能に支持される第１の偏光子および第２の偏光子に設けられ、回転位置を検出する回転位置検出センサを更に備える
ことが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
上記のように構成された本発明に係る撮像装置によれば、被検体に直線偏光を照射し、反射光を少なくとも平行ニコルおよび垂直ニコルな状態に切替えて撮像する撮像装置において小型化が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る撮像装置の外観図である。
【図２】撮像装置の内部構成を示す構造図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１３】
まず、本発明の一実施形態に係る撮像装置について説明する。図１は、本実施形態に係る撮像装置の外観図である。
【００１４】
図１に示すように、撮像装置１０は、カメラ部１１および把持部１２を連結させることにより構成される。カメラ部１１は、被検体に接触させる接触面１３を有する。接触面１３の中央には孔部１４が形成されており、カメラ部１１は孔部１４から入射する光学像を撮像可能である。把持部１２は、接触面１３の反対側においてカメラ部１１に連結される。撮像装置１０は接触面１３を肌などの被検体に当接させた状態で撮像することを想定しており、把持部１２は接触面１３を被検体に当接させ易い形状に形成される。また、把持部１２は撮像スイッチ１５を有する。撮像スイッチ１５は、ユーザが把持部１２を把持しながらＯＮ／ＯＦＦの切替えが容易な位置に設けられる。
【００１５】
図２に示すように、撮像装置１０は、光源部１６、第１の偏光子１７、遮光部１８、第２の偏光子１９、光学系２０、ボイスコイルモータ２１、および撮像素子２２を有する。
【００１６】
光源部１６は、ＬＥＤ基板２３および複数の面発光型のチップＬＥＤ光源２４によって構成される。ＬＥＤ基板２３は所定の内径を有するリング状の平板であり、ＬＥＤ基板２３の中心を通る垂線が孔部１４の中心を通り、接触面１３と平行となるようにカメラ部１１内に固定される。ＬＥＤ基板２３は、接触面１３側において複数のチップＬＥＤ光源２４を一様に配置させた状態で支持する。また、ＬＥＤ基板２３は、ホールＩＣ２５を特定の位置において支持する。各チップＬＥＤ光源２４は、接触面１３側に照明光を出射する。各チップＬＥＤ光源２４は、撮像スイッチ１５のＯＮ／ＯＦＦを切替えることにより、発光および消灯を切替える。ホールＩＣ２５については、後述する。
【００１７】
第１の偏光子１７は、ＬＥＤ基板２３と同じ内径を有するリング形状に形成される。第１の偏光子１７は、カメラ部１１内において、第１の偏光子１７の中心を通る垂線が孔部１４の中心を通り、第１の偏光子１７の中心を軸に回動可能に支持される。第１の偏光子１７は、第１の回転位置から９０°回転させた第２の回転位置までの間で回動可能である。第１の偏光子１７は、手動および／またはモータなどを用いて自動で、回動させることが可能である。
【００１８】
第１の偏光子１７は、光源部１６よりも接触面１３側に配置され、チップＬＥＤ光源２４から出射する照明光の直線偏光の成分を透過する。前述のように、チップＬＥＤ光源２４は面発光型の発光素子であり、第１の偏光子１７により直線偏光となった照明光は、孔部１４に位置する被検体全体を均質に照明する。第１の偏光子１７は、把持部１２側におけるホールＩＣ２５と対向する位置に磁石２６を有する。
【００１９】
磁石２６はホールＩＣ２５と協働して、回転位置検出センサとして機能する。ホールＩＣ２５は、第１の偏光子１７の回転位置を検出して、画像処理装置などに出力可能である。検出した回転位置は、画像処理装置において観察モードの判別などに使用可能である。
【００２０】
遮光部１８は外径がＬＥＤ基板２３および第１の偏光子１７の内径に収納される大きさ胃の円筒形状である。遮光部１８は、ＬＥＤ基板２３から第１の偏光子１７の上面と一致するかまたは上面を超えて突出するように、ＬＥＤ基板２３および第１の偏光子１７の孔部に挿通される。遮光部１８は、チップＬＥＤ光源２４から出射する照明光の被検体における反射光以外の光の撮像素子２２への入射を遮る。遮光部１８は、内面および外面が例えば黒色に塗付けられ、遮光部１８に入射する光を減衰させる。
【００２１】
第２の偏光子１９は遮光部１８の内径よりも大きく、遮光部１８の把持部１２側の端部を覆うように固定される。第２の偏光子１９の偏光面は、第１の偏光子１７が第１の回転位置にあるときに第１の偏光子１７と平行ニコルの関係であり、第１の偏光子１７が第２の回転位置にあるときには第１の偏光子１７と垂直ニコルの関係となるように調整した状態で固定される。第２の偏光子１９は、遮光部１８に入射する被検体の反射光の直線偏光の成分を透過する。
【００２２】
なお第２の偏光子１９は、遮光部１８の内部を通過し撮像素子２２に入射する光の成分を制御するものであり、前述した位置に代えて遮光部１８の入射側開口（図２に二点鎖線で示した１９’の位置）に設けてもよい。
【００２３】
光学系２０は変倍レンズおよびフォーカスレンズなどの複数のレンズを含んで構成される。光学系２０は、光軸が孔部１４の中心を通るように、カメラ部１１内に配置される。光学系２０は被検体の光学像を撮像素子２２の受光面に結像させる。変倍レンズを光軸に沿って変位させることによりズームインおよびズームアウトが可能である。フォーカスレンズを光軸に沿って変位させることにより、被検体の光学像を撮像素子２２の受光面に合焦させることが可能である。
【００２４】
ボイスコイルモータ２１は変倍レンズおよび／またはフォーカスレンズを光軸に沿って変位させる。なお、変倍レンズおよび／またはフォーカスレンズを変位させる機器はボイスコイルモータに限定されず、例えばＤＣモータなどの従来公知の駆動手段を適用してもよい。
【００２５】
撮像素子２２は、センサ基板２７を介してカメラ部１１内に、受光面の中心を通る垂線が孔部１４の中心を通るように、固定される。撮像素子２２は、受光面上に形成される光学像を、静止画像および／または動画として撮像する。撮像素子２２は、撮像スイッチ１５のＯＮ／ＯＦＦを切替えることにより、撮像の実行と停止を切替える。静止画像および／または動画像として撮像した画像は、例えば撮像装置１０と無線または有線で接続される画像処理装置において画像処理が施され、ディスプレイ装置またはタブレット端末を用いて観察可能である。
【００２６】
次に、撮像装置１０を用いた被検体の観察について、説明する。被検体が、例えば肌などの生体組織であるあるときには、直線偏光を照射すると、その一部は表面で直接反射され、残りは表面内部において間接反射される。直線反射においては照明光の偏光状態が反射光において維持され、間接反射においては偏光状態が変化する。それゆえ、第１の偏光子１７および第２の偏光子１９が平行ニコルの状態においては、間接反射が起こる表面内部の光学像は遮光され、直接反射が生じる表面の光学像が撮像素子２２に入射する。一方、第１の偏光子１７および第２の偏光子１９が垂直ニコルの状態においては、直接反射が生じる表面の光学像は遮光され、間接反射が生じる表面内部の光学像が撮像素子２２に入射する。
【００２７】
したがって、第１の偏光子１７を第１の回転位置に合わせた状態で肌を被検体として観察すると、肌表面の凹凸模様が鮮明に撮像される。また、第１の偏光子１７を第２の回転位置に合わせた状態で肌を観察すると、皮下に形成されるシミなどの色素沈着部が鮮明に撮像される。
【００２８】
以上のような構成の本実施形態の撮像装置によれば、照射角の広いチップＬＥＤ光源２４を用いることにより被検体全体に光量ムラの少ない照明光を照射可能であるため、プリズムやレンズなどの光学系が不要である。このような光学系を設ける必要が無いので、撮像装置１０の小型化が可能である。
【００２９】
また、本実施形態の撮像装置によれば、遮光部１８がＬＥＤ基板２３から第１の偏光子１７の上面と一致するかまたは上面を超えて突出するように、ＬＥＤ基板２３および第１の偏光子１７の孔部に挿入される。それゆえ、第１の偏光子１７のチップＬＥＤ光源２４側の面において反射するチップＬＥＤ光源２４から出射した照明光の一部のように、第１の偏光子１７を透過しない照明光の撮像素子２２への入射を防止可能である。このような照明光の入射を防ぐことにより、被検体の表面または表面下の画像を鮮明に撮像可能となる。
【００３０】
また、本実施形態の撮像装置によれば、遮光部１８の表面に入射する光を減衰させるので、カメラ部１１内および遮光部１８内で乱反射する照明光を減衰させ、撮像素子２２への入射を防ぐことが可能である。したがって、被検体の表面または表面下の画像を鮮明に撮像可能である。
【００３１】
また、本実施形態の撮像装置によれば、回転位置検出センサが設けられるので、第１の偏光子１７および第２の偏光子１９が平行ニコルおよび垂直ニコルであるか否かを検出可能である。
【００３２】
また、本実施形態の撮像装置によれば、回転位置検出センサを形成する磁石を第１の偏光子１７に設けるので、回転位置を出力するための信号線を第１の偏光子１７に設置不要である。それゆえ、回動可能な第１の偏光子１７に信号線が配置されないので、製造が簡潔であり、また、信号線が第１の偏光子１７の外部に接続される場合に断線などの問題が生じることがない。
【００３３】
本発明を諸図面や実施形態に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。
【００３４】
例えば、本実施形態において、第１の偏光子１７が回動可能に支持される構成であるが、第２の偏光子１９が回動可能に支持される構成であってもよく、また、両者が回動可能な構成であってもよい。
【００３５】
また、本発明における撮像装置では、偏光子を制御することにより、表面観察ならびに内部構造観察を可能としているが、撮像画像のコントラストは表面観察の方が大きく、それ自体公知のオートフォーカス機構を行う場合には表面観察のほうが精度のよい合焦制御が可能となる。それゆえ、撮像装置に使用する合焦制御においては、表面観察モードにて合焦を実行し、その位置を記憶することで、内部構造観察の合焦位置として制御する。そして、必要に応じて、この位置を起点として微調整を行うことで、コントラストの低い内部構造観察においても精度の高い合焦制御を実現することが可能となる。
【符号の説明】
【００３６】
１０  撮像装置
１１  カメラ部
１２  把持部
１３  接触面
１４  孔部
１５  撮像スイッチ
１６  光源部
１７  第１の偏光子
１８  遮光部
１９  第２の偏光子
２０  光学系
２１  ボイスコイルモータ
２２  撮像素子
２３  ＬＥＤ基板
２４  チップＬＥＤ光源
２５  ホールＩＣ
２６  磁石
２７  センサ基板
【図１】
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【図２】
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