(57)【要約】  皮膚の表面に照明光を照射する照明部と、皮膚の内部で反射された透過光を撮像する撮像部と、皮膚の表面に密着させて用いられ、皮膚の表面で反射された反射光が撮像部へ到達することを妨げるように配置される遮光部と、撮像する皮膚の表皮を湾曲させるために、皮膚の表面を先端で押圧する押圧部と、を備えることにより、乳頭構造及び乳頭突起内の毛細血管の両方を同時に観察することができる撮像装置、画像表示システム及び画像表示方法を提供する。
2018168071.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
皮膚の表面に照明光を照射する照明部と、
前記皮膚の内部で反射された透過光を撮像する撮像部と、
前記皮膚の表面に密着させて用いられ、前記皮膚の表面で反射された反射光が前記撮像部へ到達することを妨げるように配置される遮光部と、
撮像する透過光が通過する前記皮膚の表皮を湾曲させるために、前記皮膚の表面を先端で押圧する押圧部と、
を備える撮像装置。
【請求項２】
前記遮光部は、筒形状であり、前記撮像部のセンサ面の法線方向に開口するものである請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記遮光部は、円筒形状である請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記照明部は、前記皮膚の表面がリング状に照明されるように前記照明光を照射するものである請求項１〜３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記押圧部は、前記遮光部の先端に設けられ、前記遮光部と一体化した第１遮光部材として形成されている請求項１〜４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記押圧部は、前記遮光部と同じ内径を持つ筒形状であり、且つ、前記撮像部のセンサ面の法線方向に開口するものである請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記押圧部は、押圧部本体と、前記押圧部本体に装着され、前記皮膚の表面を直接押圧する押圧部材とを有し、
前記照明部は、前記照明光を射出する照明部本体と、前記照明部本体に装着され、前記押圧部材の外周側に配置される第２遮光部材とを有し、
前記押圧部本体、及び前記照明部本体は、一体として前記撮像装置の本体を構成し、
前記押圧部材、及び前記第２遮光部材は、前記本体の先端部に装着されるアダプタを構成し、
前記押圧部材は、内部に円形の貫通孔を備える円錐形のノズル形状であり
前記第２遮光部材は、前記押圧部材の最大外径よりも大きな内径を備える円筒形状であり、
前記押圧部材と前記第２遮光部材とは、前記押圧部材の外周面と前記遮光部材の内周面との間に、前記照明部本体から射出される前記照明光を前記皮膚の表面に導光する円環状の導光スリットを形成するものである請求項１〜６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記押圧部の先端は、前記照明部の先端より突出しており、
前記撮像部のセンサ面の法線方向において、前記照明部と前記皮膚の表面とが密着した面と、前記押圧部と前記皮膚の表面とが密着した面との間の距離が、０．１ｍｍ〜１．０ｍｍである請求項１〜７のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記撮像部のセンサ面の水平方向において、前記照明部が照射する前記照明光の光軸と、前記撮像部が受光する前記透過光の光軸との間の距離が、０．５ｍｍ〜５０ｍｍである請求項１〜８のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記照明部は複数の光源を有し、前記複数の光源は、互いに対称に配置されている請求項１〜９のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記光源は、ＬＥＤ、白熱電球、蛍光灯、または放電電球である請求項１０に記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記照明部は、更に、前記押圧部の外径よりも大きな内径を備える円筒形状の第２遮光部材を有し、
前記第２遮光部材は、前記押圧部の外周側に配置され、前記押圧部の外周面と前記第２遮光部材の内周面との間に円環状の導光スリットを形成するものであり、
前記照明光は、前記光源から前記導光スリットを通して前記皮膚の表面に照射される請求項１０または１１に記載の撮像装置。
【請求項１３】
前記照明部は、更に、光ファイバーケーブルを有し、
前記照明光は、前記光源から前記光ファイバーケーブルを通して前記皮膚の表面に照射される請求項１０または１１に記載の撮像装置。
【請求項１４】
前記照明部は、前記皮膚の表面と接触する部分に透明のカバー部材を備える請求項１〜１３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１５】
前記撮像部は、対物レンズを有する請求項１〜１４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１６】
請求項１〜１５のいずれか１項に記載の撮像装置と、
前記撮像部により獲得された画像を表示する表示装置と、
を備える画像表示システム。
【請求項１７】
更に、前記撮像装置の前記撮像部により獲得された画像に基づいて画像処理を行う画像処理装置を備え、
前記表示装置は前記画像処理装置により処理された画像を表示する請求項１６に記載の画像表示システム。
【請求項１８】
前記表示装置は、ＲＧＢ画像を表示し、
前記ＲＧＢ画像は、乳頭構造、及び乳頭突起内の毛細血管に対応する画像を含む請求項１６または１７に記載の画像表示システム。
【請求項１９】
前記ＲＧＢ画像は、さらに、網状層血管に対応する画像を含む請求項１８に記載の画像表示システム。
【請求項２０】
前記ＲＧＢ画像は、ループ状の茶色部分および前記ループ状の茶色部分に囲まれたループ状の赤色部分を含む請求項１６〜１８のいずれか１項に記載の画像表示システム。
【請求項２１】
前記ループ状の茶色部分は、前記皮膚の内部に含まれるメラニン色素であり、
前記ループ状の茶色部分に囲まれたループ状の赤色部分は、前記乳頭突起内の毛細血管である請求項２０に記載の画像表示システム。
【請求項２２】
請求項１６〜２１のいずれか１項に記載の画像表示システムを使用する画像表示方法であって、
撮像する透過光が通過する皮膚の表皮を湾曲させるために、前記皮膚の表面を押圧し、
前記皮膚の表面に照明光を照射する第一の照射ステップと、
前記皮膚の内部で反射された透過光のみを撮像して、前記表皮が湾曲した皮膚の第一の画像信号を獲得する第一の画像信号獲得ステップと、
前記第一の画像信号に基づいて前記表皮が湾曲した皮膚の画像を形成する第一の画像形成ステップと、
前記表皮が湾曲した皮膚の画像をモニタに表示する画像表示ステップと、
からなる画像表示方法。
【請求項２３】
さらに、前記皮膚の表面に照射光を照射する第二の照射ステップと、
前記皮膚内部で反射された透過光のみを撮像して、前記表皮が湾曲した皮膚の画像の撮像位置と同じ領域における前記表皮が湾曲していない皮膚の第二の画像信号を獲得する第二の画像信号獲得ステップと、
前記画像信号に基づいて前記表皮が湾曲していない皮膚の画像を形成する第二の画像形成ステップと、
前記表皮が湾曲した皮膚の画像と、前記表皮が湾曲していない皮膚の画像とをモニタに表示する画像表示ステップと、
からなる請求項２２に記載の画像表示方法。
【請求項２４】
前記第一の画像形成ステップは、前記第一の画像信号に基づいて、前記表皮が湾曲した皮膚の第一のＲＧＢ画像を形成し、
前記第二の画像形成ステップは、前記第二の画像信号に基づいて、前記表皮が湾曲していない皮膚の第二のＲＧＢ画像を形成し、
前記画像表示ステップは、前記第一のＲＧＢ画像と前記第二のＲＧＢ画像を同時に前記モニタに表示し、
前記第一及び第二のＲＧＢ画像は、乳頭構造及び乳頭突起内の毛細血管に対応する画像を含む請求項２３に記載の画像表示方法。
【請求項２５】
前記第一のＲＧＢ画像及び前記第二のＲＧＢ画像は、ループ状の茶色部分および前記ループ状の茶色部分に囲まれたループ状の赤色部分を含み、
前記ループ状の茶色部分は、前記皮膚の内部に含まれるメラニン色素であり、
前記ループ状の茶色部分に囲まれたループ状の赤色部分は、前記乳頭突起内の毛細血管であり、
前記第二の画像信号獲得ステップにおいて獲得された前記ループ状の赤色部分に係る前記第二の画像信号は、前記第一の画像信号獲得ステップにおいて獲得された前記ループ状の赤色部分に係る前記第一の画像信号よりも弱い請求項２４に記載の画像表示方法。
【請求項２６】
前記第二の画像形成ステップは、前記第一の画像信号獲得ステップにおいて獲得された前記ループ状の赤色部分に係る前記第一の画像信号よりも弱い前記第二の画像信号に基づいて、前記第二のＲＧＢ画像を形成する請求項２５に記載の画像表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、撮像装置、画像表示システム及び画像表示方法に係り、特に、非侵襲的に、乳頭構造や乳頭層（乳頭突起）内の毛細血管の画像を取得し表示することができる撮像装置、画像表示システム及び画像表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ヒトの皮膚組織（皮膚）Ｓは、図１４の写真に示すように、層構造となっており、最外層から順に、表皮８２、真皮８４及び皮下組織（図示せず）に分かれている。表皮８２は、皮膚の最外層として外界に接する角層８０、及び真皮８４と接する基底層８６を有する膜で構成され、真皮８４は、表皮８２の基底層８６と接する乳頭層８８、及び皮下組織と接する網状層９０を有する膜で構成されている。
皮膚組織Ｓの模式図である図１５に示すように、表皮８２と真皮８４との間には、表皮８２の基底層８６の表皮突起８７と、真皮の乳頭層８８の乳頭突起８９とが互いに食い込むように存在する凸凹波打った乳頭構造が形成されている。
皮下組織には、皮膚への栄養供給、老廃物を運び出す代謝及び体温調節に重要な役割を果たす動脈、及び静脈が存在している。皮下組織にある動脈、及び静脈は、真皮８４の網状層９０内の血管（網状層血管）９２につながっており、乳頭突起内の毛細血管９４を介して、血管が存在しない表皮８２に栄養、及び酸素を供給している。【０００３】
このような皮膚構造Ｓにおいて、加齢等により、乳頭構造の凸凹が減り、乳頭突起８８の表面積が減少すると、その内部にある毛細血管９４から表皮８２への栄養、及び酸素の供給が滞ることが指摘されている。また、その結果、皮膚は伸縮しなくなり、徐々に弛んでいくと言われている。つまり、乳頭構造と乳頭突起内の毛細血管は、皮膚の栄養供給、代謝、体温調節、及び肌の状態（例えば、ハリ、シワ、タルミ等）に密接に関わっていると考えられている。
そのため、乳頭構造、及び乳頭突起内の毛細血管を適切に観察することができれば、肌の状態の評価、及び加齢による皮膚の変化を把握することができる。また、その結果、化粧品、及びスキンケア製品、スキンケアの効果を調べることができるため、化粧品等の研究または商品開発に応用することができる。【０００４】
皮膚Ｓの内部構造を観察する方法には、侵襲的に観察する方法と、非侵襲的に皮膚を観察する方法とがある。
従来使用されている侵襲的な観察方法の多くは、ヒトから採取された皮膚組織片に化学的処理を施し観察するものである。
非侵襲的な観察方法には、近年、共焦点顕微鏡を用いて皮膚内部画像を取得する方法、及び、例えば、次のようなものが提案されている。【０００５】
特許文献１には、光源から皮膚表面に光を照射し、皮膚内に入射し、皮膚内部で反射され、皮膚を経て放出された光を光検出器で受光し、皮膚の画像を取得することができる装置が開示されている。この装置は、光源及び光検出器が結合したボディを更に有し、このボディは、光源から外部に光を照射可能にする開口部、光検出器に外部からの光が受光されることを可能にする開口部、及び開口部を除いて光源及び光検出器を覆うカバーを備えている。
特許文献２には、光源を生体に密着させて皮膚表面に光を照射し、検出部により生体から射出された光を検出し、検出部からの出力（測定データ）に基づいて、皮膚内部の画像（例えば、表皮または真皮に焦点を合わせた画像）を生成する装置が開示されている。また、光源が検出部の周囲に配置されることや、この装置が、光源から射出される光が検出部に入射することを防止する遮光壁をさらに備えることも開示されている。【０００６】
特許文献３には、皮膚に密着可能な形状の開口端を有する中空体と、開口端の縁部またはその近傍に設けられ、中空体内の開口部に面する検査対象部位の近傍に向けて、光を照射する照射部と、検査対象部位内部から中空体内に向けて射出する光を受け入れる撮影部、及び検査対象部位の一部を中空体内に吸引するための減圧手段とを有する血管撮影装置が開示されている。また、この装置により、静脈の血管分布を撮影することができることも開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１５−１５２６０１号
【特許文献２】特開２０１３−２３６７５８号
【特許文献３】国際公報２００８／０１０６０４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
侵襲的に観察する方法は、乳頭構造の形態や数を正確に把握するには適しているが、皮膚を破壊して採取した組織片を観察するものであるため、同じ観察位置（すなわち、採取対象位置）における乳頭構造、及び乳頭突起内の毛細血管の経時変化を観察したり、それに伴う他の部位の変化、及び影響を詳細に調べたりすることが難しいという問題がある。【０００９】
共焦点顕微鏡を用いる方法は、操作手法が極めて煩雑であるため、実際には、この顕微鏡を使用して非侵襲的にヒトの皮膚を観察することが困難という事情がある。
また、乳頭突起内の毛細血管係蹄の頂点の径は７．５〜１０μｍで赤血球が１列で通れる程度の広さであり、また、乳頭突起内の毛細血管を流れる血流は体温調整に関連して調整されるため、乳頭突起内の毛細血管に常に血流があるわけではない。つまり、条件（例えば、気温、湿度、並びに、被験者の体調及び体質等）によって、観察できる乳頭突起内の毛細血管の数が大きく変わってしまう。そのため、毛細血管に流れる血流量を調整することなく皮膚を撮像する特許文献１及び２の装置では、乳頭層内の全ての毛細血管を観察することができず、多くの毛細血管が見逃されてしまう可能性がある。
特許文献３の装置は、減圧ポンプのような減圧手段により皮膚を吸引すると、非常に小さな内径を持つ毛細血管が破壊され内出血してしまい、正確に測定することができない。また、減圧手段に係るコストや、減圧を行う手間もかかるという問題もある。
さらに、特許文献１〜３の装置により撮像された画像では、乳頭突起内の毛細血管と、網状層内の血管とを区別して観察することが非常に難しいという問題もある。【００１０】
また、従来の観察方法は、上述したように、ヒトから採取された皮膚組織片を観察する方法、非侵襲的に皮膚を観察する方法、及び、各方法による結果を組み合わせたものであった。そのため、従来の観察方法では、乳頭構造及び乳頭突起内の毛細血管の両方を同時に観察することができず、乳頭構造、及び毛細血管等の正確な数、及び形態を非侵襲的に適切に確認しつつ、同じ観察位置において、乳頭構造、及び乳頭突起内の毛細血管の経時変化を測定したり、他の部位の変化、及び影響を適切に調査したり診断したりすることができなかった。【００１１】
そこで、本発明は、上述したような侵襲的及び非侵襲的な観察方法で挙げられるような従来の問題点を解消し、且つ、乳頭構造及び乳頭突起内の毛細血管の両方を同時に観察することができる撮像装置、画像表示システム及び画像表示方法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】
【００１２】
本発明に係る撮像装置は、皮膚の表面に照明光を照射する照明部と、皮膚の内部で反射された透過光を撮像する撮像部と、皮膚の表面に密着させて用いられ、皮膚の表面で反射された反射光が撮像部へ到達することを妨げるように配置される遮光部と、撮像する透過光が通過する皮膚の表皮を湾曲させるために、皮膚の表面を先端で押圧する押圧部と、を備えるものである。【００１３】
遮光部は、筒形状であり、撮像部のセンサ面の法線方向に開口するものであることが好ましい。
遮光部は、円筒形状であることが好ましい。
照明部は、皮膚の表面がリング状に照明されるように照明光を照射するものであることが好ましい。
押圧部は、遮光部の先端に設けられ、遮光部と一体化した第１遮光部材として形成されていることが好ましい。
押圧部は、遮光部と同じ内径を持つ筒形状であり、且つ、撮像部のセンサ面の法線方向に開口するものである。【００１４】
押圧部は、押圧部本体と、押圧部本体に装着され、皮膚の表面を直接押圧する押圧部材とを有し、照明部は、照明光を射出する照明部本体と、照明部本体に装着され、押圧部材の外周側に配置される第２遮光部材とを有し、押圧部本体、及び照明部本体は、一体として撮像装置の本体を構成し、押圧部材、及び第２遮光部材は、本体の先端部に装着されるアダプタを構成し、押圧部材は、内部に円形の貫通孔を備える円錐形のノズル形状であり第２遮光部材は、押圧部材の最大外径よりも大きな内径を備える円筒形状であり、押圧部材と第２遮光部材とは、押圧部材の外周面と遮光部材の内周面との間に、照明部本体から射出される照明光を皮膚の表面に導光する円環状の導光スリットを形成するものであってもよい。【００１５】
押圧部の先端は、照明部の先端より突出しており、撮像部のセンサ面の法線方向において、照明部と皮膚の表面とが密着した面と、押圧部と皮膚の表面とが密着した面との間の距離が、０．１ｍｍ〜１．０ｍｍであることが好ましい。
撮像部のセンサ面の水平方向において、照明部が照射する照明光の光軸と、撮像部が受光する透過光の光軸との間の距離が、０．５ｍｍ〜５０ｍｍであることが好ましい。【００１６】
照明部は複数の光源を有し、複数の光源は、互いに対称に配置されていることが好ましい。
光源は、ＬＥＤ、白熱電球、蛍光灯、または放電電球であることが好ましい。
照明部は、更に、押圧部の外径よりも大きな内径を備える円筒形状の第２遮光部材を有し、第２遮光部材は、押圧部の外周側に配置され、押圧部の外周面と第２遮光部材の内周面との間に円環状の導光スリットを形成するものであり、照明光は、光源から導光スリットを通して皮膚の表面に照射されるものであってもよい。
照明部は、更に、光ファイバーケーブルを有し、照明光は、光源から光ファイバーケーブルを通して皮膚の表面に照射されるものであってもよい。
照明部は、皮膚の表面と接触する部分に透明のカバー部材を備えることが好ましい。
撮像部は、対物レンズを有することが好ましい。【００１７】
本発明に係る画像表示システムは、本発明に係る撮像装置と、撮像部により獲得された画像を表示する表示装置と、を備えるものである。
更に、撮像装置の撮像部により獲得された画像に基づいて画像処理を行う画像処理装置を備え、表示装置は画像処理装置により処理された画像を表示することもできる。【００１８】
表示装置は、ＲＧＢ画像を表示し、ＲＧＢ画像は、乳頭構造及び乳頭突起内の毛細血管に対応する画像を含むことが好ましい。
ＲＧＢ画像は、さらに、網状層血管に対応する画像を含むことが好ましい。
ＲＧＢ画像は、ループ状の茶色部分およびループ状の茶色部分に囲まれたループ状の赤色部分を含むことが好ましい。
ループ状の茶色部分は、皮膚の内部に含まれるメラニン色素であり、ループ状の茶色部分に囲まれたループ状の赤色部分は、乳頭突起内の毛細血管であることが好ましい。【００１９】
本発明に係る画像表示方法は、本発明に係る画像表示システムを使用する画像表示方法であって、撮像する透過光が通過する皮膚の表皮を湾曲させるために、皮膚の表面を押圧し、皮膚の表面に照明光を照射する第一の照射ステップと、皮膚の内部で反射された透過光のみを撮像して、表皮が湾曲した皮膚の第一の画像信号を獲得する第一の画像信号獲得ステップと、第一の画像信号に基づいて表皮が湾曲した皮膚の画像を形成する第一の画像形成ステップと、表皮が湾曲した皮膚の画像をモニタに表示する画像表示ステップと、からなるものである。【００２０】
さらに、皮膚の表面に照射光を照射する第二の照射ステップと、皮膚内部で反射された透過光のみを撮像して、表皮が湾曲した皮膚の画像の撮像位置と同じ領域における表皮が湾曲していない皮膚の第二の画像信号を獲得する第二の画像信号獲得ステップと、画像信号に基づいて表皮が湾曲していない皮膚の画像を形成する第二の画像形成ステップと、表皮が湾曲した皮膚の画像と、表皮が湾曲していない皮膚の画像とをモニタに表示する画像表示ステップと、からなることが好ましい。【００２１】
第一の画像形成ステップは、第一の画像信号に基づいて、表皮が湾曲した皮膚の第一のＲＧＢ画像を形成し、第二の画像形成ステップは、第二の画像信号に基づいて、表皮が湾曲していない皮膚の第二のＲＧＢ画像を形成し、画像表示ステップは、第一のＲＧＢ画像と第二のＲＧＢ画像を同時にモニタに表示し、第一及び第二のＲＧＢ画像は、乳頭構造及び乳頭突起内の毛細血管に対応する画像を含むことが好ましい。
第一のＲＧＢ画像及び第二のＲＧＢ画像は、ループ状の茶色部分およびループ状の茶色部分に囲まれたループ状の赤色部分を含み、ループ状の茶色部分は、皮膚の内部に含まれるメラニン色素であり、ループ状の茶色部分に囲まれたループ状の赤色部分は、乳頭突起内の毛細血管であり、第二の画像信号獲得ステップにおいて獲得されたループ状の赤色部分に係る第二の画像信号は、第一の画像信号獲得ステップにおいて獲得されたループ状の赤色部分に係る第一の画像信号よりも弱いものである。
第二の画像形成ステップは、第一の画像信号獲得ステップにおいて獲得されたループ状の赤色部分に係る第一の画像信号よりも弱い第二の画像信号に基づいて、第二のＲＧＢ画像を形成することができるものである。
【発明の効果】
【００２２】
この発明によれば、容易に、且つ、非侵襲的に、乳頭構造及び乳頭突起内の毛細血管の両方を同時に観察することができる。
皮膚の内部構造を非侵襲的に可視化することができるため、同じ観察位置（すなわち、採取対象位置）における乳頭構造や乳頭突起内を流れる毛細血管の経時変化を測定したり、それに伴う他の部位の変化や影響を詳細に調べたりすることができる。
また、観察条件によらず、乳頭層（乳頭突起内）の毛細血管を破壊することなく、適切に観察することができる。
また、乳頭突起内の毛細血管と、網状層内の血管とを明確に区別して観察することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１Ａ】本発明の実施の形態１に係る撮像装置を用いた画像表示システムを模式的に示す断面図である。
【図１Ｂ】図１Ａの撮像装置をＩ−Ｉ線で切断した断面図である。
【図２Ａ】図１Ａの撮像装置の光路を模式的に示す断面図である。
【図２Ｂ】図１Ａの撮像装置の押圧部及び照明部の先端における光路を示す立体図である。
【図３】図１Ａの撮像装置の照明半径Ｒを説明するための模式図である。
【図４】乳頭構造を可視化できる原理について説明するための模式図である。
【図５Ａ】図１Ａの撮像装置を用いて取得した透過画像である。
【図５Ｂ】図４Ａの白枠内の透過画像を立体的に表した図である。
【図６Ａ】図１Ａの撮像装置を用いて取得されたＲＧＢ画像（スケールバー１００μｍ）を示す図である。
【図６Ｂ】図１Ａの撮像装置を用いて取得されたＲＧＢ画像（スケールバー１００μｍ）を示す図である。
【図６Ｃ】図１Ａの撮像装置を用いて取得されたＲＧＢ画像（スケールバー２００μｍ）を示す図である。
【図６Ｄ】図１Ａの撮像装置を用いて取得されたＲＧＢ画像（スケールバー２００μｍ）を示す図である。
【図７Ａ】押圧部で皮膚の表面を押圧する前の状態を示す模式図である。
【図７Ｂ】押圧部で皮膚の表面を押圧した状態を示す模式図である。
【図８Ａ】図１Ａの撮像装置の照明部の変形例１を模式的に示す図である。
【図８Ｂ】図１Ａの撮像装置の照明部の変形例２を模式的に示す図である。
【図８Ｃ】図８Ｂの撮像装置をII-IIで切断した断面図である。
【図８Ｄ】図１Ａの撮像装置の照明部の変形例３を模式的に示す図である。
【図８Ｅ】図８Ｄの撮像装置をIII-IIIで切断した断面図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係る撮像装置のアダプタを示す立体図である。
【図１０】図９に示す撮像装置のアダプタを模式的に示す断面図である。
【図１１Ａ】図９のアダプタが本体に装着される前の状態を模式的に示す断面図である。
【図１１Ｂ】図９のアダプタが本体に装着され、皮膚の表面を押圧した状態を模式的に示す断面図である。
【図１２Ａ】実施例１のＧ成分画像である。
【図１２Ｂ】比較例１のＧ成分画像である。
【図１３Ａ】実施例２のＲＧＢ画像である。
【図１３Ｂ】比較例２のＲＧＢ画像である。
【図１４】染色した皮膚組織の切片の拡大写真である。
【図１５】皮膚組織の構造を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
（実施の形態１）
図１Ａは、本発明の実施の形態１に係る撮像装置を用いた画像表示システムを模式的に示す断面図であり、図１Ｂは、図１Ａの撮像装置をＩ−Ｉ線で切断した断面図である。
図２Ａは、実施の形態１に係る撮像装置１の光路を模式的に示す断面図であり、図２Ｂは、撮像装置１の押圧部２及び照明部４の先端における光路を示す立体図である。
【００２５】
撮像装置１は、押圧部２と、照明部４及び撮像部６から構成され、画像処理装置８及び表示装置１０に接続されている。
押圧部２は、円筒形状の押圧部材からなり、径内に円形の観察部位（撮像部６により撮像される皮膚表面）が位置するように、先端部（受光側の開口部）を皮膚表面に密着させて押圧することにより、観察部位の皮膚表面を湾曲させることができる。また、押圧部２の先端部は、皮膚表面を押圧する機能を有するとともに、後述する照明部４から皮膚表面に照射される照射光や、皮膚表面から反射される鏡面反射光が撮像部６に直接入射しないように遮光する遮光部材（第１遮光部材）としての機能も有する。つまり、押圧部２は、押圧部材が遮光部材の先端に設けられ、遮光部材と押圧部材（第１遮光部材）が一体化した構造からなると言える。
なお、本実施の形態では、押圧部２は、押圧及び遮光の両機能を担っているが、皮膚の表面を押圧し、乳頭突起内の毛細血管に血液を送り込むことができればこれに限定されず、皮膚の表面を押圧する押圧部材と、皮膚に密着させて用いる遮光部材（第１遮光部材）とを別々に構成することもできる。
【００２６】
押圧部２の内径の大きさ（具体的には、視野環の直径）は、観察対象を探索しやすい大きさであれば特に限定されないが、通常の観察時（すなわち、押圧を行わず観察する場合）に観察対象を探索しやすいと見なされる内径よりも、やや大きい内径を有していることが好ましい。押圧時、視野環に位置する皮膚（すなわち、押圧部材と密着する皮膚）が変形してしまうからである。より具体的に言えば、視野環の直径は、１ｍｍ〜１０ｍｍであることが好ましい。１ｍｍ未満にすると、視野が狭くなりすぎてしまうため、観察対象の探索が難しくなってしまう。一方、１０ｍｍ超にすると、後述する図３に示す光が通ってくる距離が長くなって減衰してしまい、視野内が暗くなってしまうからである。
また、外径の大きさは、皮膚表面を押圧可能な強度を備える押圧部２の厚みを持ち、且つ、視野における光量を均一且つ十分に確保でき、皮膚表面と接触する幅（すなわち、押圧部２の外径と内径の差）が乳頭突起内の毛細血管を無理に押圧しない大きさであれば特に限定されない。押圧部２の厚みや素材に応じて、適宜設定することが好ましい。例えば、押圧部２の厚みが０．５ｍｍであり、素材としてゴム素材を使用している場合、外径の大きさは、２ｍｍ〜１１ｍｍであることが好ましい。
【００２７】
押圧部２の材質は、照明光、及び皮膚の表面で反射された反射光が撮像部６へ到達することを妨げるように先端部を皮膚表面に密着させることができる材質であれば特に限定されないが、皮膚表面を押圧した際、形状が大きく変形することなく（すなわち皮膚よりは硬く）、皮膚表面によりぴったりと適合する程度の柔らかさを持つ材質であることすることが好ましい。例えば、シリコンゴム等の弾性材料を使用することが好ましい。その理由は、導光スリット１４からの照明光、及び反射光の漏れを防止することができるからである。
また、皮膚に接触する押圧部２の先端部は、安全性の面から、少し丸みを帯びた形状であることが好ましい。
【００２８】
照明部４は、４つの光源１２と遮光部材（第２遮光部材）１６から構成される。遮光部材（第２遮光部材）１６は、押圧部（第１遮光部材）２とともに導光スリット１４を形成する。この導光スリット１４を介して、照明部４は、図２Ｂに示すように、皮膚の表面がリング状に照明されるように、光源１２から光を照射する。
４つの光源１２は、互いに点対象になるように同一円周上に配置された４つのＬＥＤ（発光ダイオード：Light-emitting diode）からなる。しかし、光源は、導光スリット１４を介して皮膚の表面をリング状に均等に照明できれば特に限定されない。したがって、光源は、ＬＥＤに限定されず、ＬＤ（レーザダイオード：Laser diode）、半導体レーザ、キセノンランプ等のランプ、及びＳＬＤ(スーパールミネッセントダイオード：Superluminescent diode)等を用いることもできる。光源の数も、皮膚の表面を撮像部６による撮影に必要な明るさで均等に照明できれば特に限定されない。光源の数は、同心円状に照明できれば１個でも良いが、２個以上であることが好ましく、４個以上であることがより好ましい。
【００２９】
光源の強度は、観察部位に係る領域の視野が撮像部６による撮影に必要な明るさであれば、特に限定されない。光源の強度調整が可能であることが好ましい。
光源の色は、Ｒ（赤：red）及びＢ（青：blue）の単色でなく、Ｇ（緑：green）を有していれば特に限定されない。ＲＧＢ（red-green-blue）光（すなわち、白色光）及びＧＢ（green-blue）光を用いることが好ましい。また、光源の色は、各色に切り替え可能であることが好ましい。
光源の電源は、内部電源（電池）でも外部電源でも良い。
【００３０】
遮光部材１６は、押圧部２の外径よりも大きな内径を備える円筒形状の部材からなり、円筒形状の押圧部２の外周側に配置され、押圧部２の外周面と遮光部材１６の内周面との間に円環状の導光スリット１４を形成するものである。図１Ａに示すように、遮光部材１６の先端部（光射出側の開口部）は、押圧部２の先端部（受光側の開口部）の後方側に少しずれて位置している。言い換えれば、押圧部２は、照明部４の遮光部材１６の先端部より突出していると言える。
【００３１】
押圧部２の先端部（受光側の開口部）は、遮光部材１６の先端部（光射出側の開口部）より突出しており、その突出量（すなわち、遮光部材１６が皮膚の表面と密着する面から、押圧部２が皮膚の表面と密着する面との間の距離Ｌ１）は、押圧時における皮膚の変形量（皮膚を押圧した際に皮膚に生じる凹みの深さ）に応じて設定することができる。
例えば、ヒトの皮膚の薄い部分（例えば、手の甲等）における押圧時の変形量は１ｍｍ程度であるため、突出量（Ｌ１）は、それ以下である０．１ｍｍ〜１．０ｍｍに設定することが好ましい。これは、顔の目元や手の甲を押圧した際に表皮の湾曲を可能にするためには０．１ｍｍ以上の長さが必要であることや、１．０ｍｍ以下であれば、撮像装置１を皮膚表面に載置して押圧部２で皮膚表面を所要の圧力で押圧した際に、皮膚表面を無理に押圧することなく、遮光部材１６の先端部も皮膚表面に密着させ易いからである。
【００３２】
撮像装置１の重量は、撮像装置１を皮膚表面に載置したとき、毛細血管を傷める重さ（例えば１ｋｇ）でなければ、特に限定されないが、５０ｇ〜６００ｇであることが好ましい。撮像装置１の押圧部２、及び遮光部材１６の先端部を皮膚表面に密着させることができ、網状層内の血管を圧迫でき、且つ、毛細血管を傷めることのない重さであるからである。
【００３３】
このような配置構成により、図２Ａに示すように、撮像装置１を観察対象の皮膚表面に載置すると、撮像装置１の重みで、遮光部材１６の先端部と押圧部２の先端部とが皮膚表面に密着し、且つ、皮膚表面は、押圧部２により所要の圧力で押圧される。このように、遮光部材１６の先端部と押圧部２の先端部とを皮膚表面に密着させて、光を皮膚表面に照射すれば、透過光の強度低下、及び撮像画像のコントラストの低下を防ぐことができる。ここで、透過光とは、皮膚表面を透過し、皮膚の内部において反射され、再び皮膚表面を透過した光である。撮像画像のコントラストの低下は、この透過光に加えて、皮膚表面からの反射光をも撮像することにより生じる。
【００３４】
遮光部材１６の外径は、先端部が皮膚表面に密着する面積が導光スリット１４から照明光が漏れない程度の大きさを有していれば特に限定されないが、撮像装置１を皮膚表面に載置する際に妨げにならない程度の大きさであることが好ましい。
遮光部材１６の材質も、照明光が拡散しないように先端部を皮膚表面に密着させることができる材質であれば特に限定されないが、皮膚表面によりぴったりと適合し、少し丸みを帯びた形状とすることができる。例えば、シリコンゴム等の弾性材料を使用することが好ましい。その理由は、導光スリット１４からの照明光の漏れを防止することができるからである。
【００３５】
導光スリット１４は、光源１２から照射された光がスリット内で拡散して抜け出ていく機能を有する。光源１２から射出された光は導光スリット１４を通じて皮膚の表面に照射されるので、光が導光スリット１４の幅以上に拡散することなく、直接的に皮膚の表面を照明することができる。
導光スリット１４の幅Ｌ２（遮光部材１６の内径と押圧部２の外径との差）は、毛細血管等の観察対象を確認できる程度の視野の明るさが確保できるものであれば、特に限定されない。本発明においては、乳頭構造や乳頭突起内の毛細血管を観察することを目的とするため、それら血管の探索がしやすい１．０〜５．０ｍｍの幅を有していることが好ましい。
【００３６】
導光スリット１４は、一般的なＬＥＤやランプ等を光源１２として用いることができ、サイズが制限されることもほとんどないという効果を有する。具体的には、後述する図８Ｂに示されるように、押圧部２の外周面と遮光部材１６内周面との間の円環状の空間（導光スリット１４に相当）よりも大きなサイズの光源であっても使用することができる。また、十分な光量や均一性を確保することもできる。
また、後述する図８Ｄに示されるような加工が難しい光ファイバを使用する場合と比べて、照明部４の遮光部材（第２遮光部材）１６、及び押圧部（第１遮光部材）２の加工が容易であるため、一般的な光源１２を用いて皮膚表面に照射するリング状の照明光を生成することができるという効果を有する。また、光源が装置外部に設けられ、光源と光ファイバの束をつなぐ太いケーブル（光ファイバケーブル）を必要とするものと違い、本実施の形態に係る光源は装置内部に設けられているので、ケーブルを必要とせず、撮像装置全体を小型化することができる。
なお、導光スリット１４の形状は、円筒形状（リング形状）に限定されず、筒形状であればよい。すなわち、本実施の形態において、押圧部２及び遮光部材１６の形状は円筒形状であるが、筒形状であれば特に限定されない。つまり、押圧部２の外周の表面や遮光部材の内周の表面の形状も、特に限定されない。
【００３７】
撮像部６は、皮膚の内部で反射された透過光を取り込む対物レンズ１８、対物レンズ１８のフォーカス操作を自動または手動で行う駆動部２０及びカメラ２２から構成される。
対物レンズ１８は、単焦点レンズを使用し、駆動部２０は、対物レンズ１８のフォーカス機能の調整を自動又は手動で行うことできる。なお、駆動部２０を使用せず、対物レンズ１８にズームレンズを使用することもできる。
カメラ２２は、センサ面が観察部位に対向するように配置され、皮膚の内部から戻ってきた透過光を押圧部２の開口や対物レンズ１８を通して撮像して皮膚の画像信号を獲得する。また、獲得した画像信号に基づいて画像を生成する。
【００３８】
ここで、撮像装置１の光路について詳細に説明する。
図２Ａに示すように、光源１２から照射された光は、導光スリット１４を通って皮膚の表面をリング状に照明し、皮膚の内部へ透過する。皮膚の内部に入った透過光は、真皮及び表皮で拡散されたり、反射されたりして皮膚の内部から戻ってくる。皮膚の内部から戻ってきた光は、皮膚の表面を透過して、押圧部２の内腔に入射して通過し、対物レンズ１８を通ってカメラ２２により撮像される。
【００３９】
同一円周状に配置された光源１２から照射される照明光の光軸（すなわち、導光スリット１４を通過する光の光軸）と、対物レンズ１８が受光する透過光の光軸（すなわち、押圧部２の内腔の中心軸）との間の距離（すなわち、照明半径Ｒ）は、観察対象を確認できる程度の視野の明るさを確保できれば、特に限定されないが、０．５ｍｍ〜５０ｍｍに設定することが好ましい。０．５ｍｍ未満に設定すれば、観察対象が探索し難い。また、照明半径を５０ｍｍ超に設定すると、視野が暗くなってしまうため非常に強い光源を使用しなければならず、その結果、高温の光を皮膚に照射しなければならなくなってしまうからである。
【００４０】
ここで、図３を参照して、照明半径Ｒの作用について詳細に説明する。
一般的に、観察点Ｐから光入射位置が遠いほど、皮膚内部で光が拡散し、内部拡散光、又は内部反射光として、皮膚内部から戻ってくる光の光量は指数関数的に減少する。例えば、図３に示すように、光入射位置（１）（照明半径Ｒ１）よりも観察点から遠い光入射位置（２）（照明半径Ｒ２）の方が、内部拡散光、又は内部反射光（図中、点線）として皮膚内部から戻ってくる光の光量は指数関数的に減少している。
また、一般的に、照明半径の長さと、皮膚内部に入射した光が到達する最大深度とは、同程度と言われている。つまり、照明半径が大きいほど、皮膚内部のより深い場所から光が戻ってくるため、深い位置における情報を得ることができる。具体的には、照明半径Ｒ１よりも照明半径Ｒ２の方が長いので、最大深度Ｄ１の照明半径Ｒ１の光よりも、最大深度Ｄ１より深い位置である最大深度Ｄ２の照明半径Ｒ２の光の方が、皮膚内部の深い位置における情報を得ることができる。
そのため、照明半径Ｒは、使用する光源の強度、観察対象の大きさ、及び皮膚内部において観察対象が存在する位置等に応じて設定することが好ましいと言える。
【００４１】
本発明においては、乳頭構造、及び乳頭突起内の毛細血管を観察することを目的とするため、皮膚Ｓの表面から表皮８２、及び真皮８４が存在する領域までの情報を獲得することが好ましい。具体的には、皮膚Ｓの表面から０．５ｍｍ〜５ｍｍの情報を獲得することが好ましく、５００μｍ〜１０００μｍ程度の情報を獲得することがより好ましい。そのため、理論的には、照明半径が１ｍｍ程度であることがより好ましいと言える。
なお、好ましい照明半径は、被験者の皮膚の色にも、観察部位の表皮及び真皮の厚さにも依存するため、それらの条件も含めて調整することが好ましい。
【００４２】
次に、図４を参照して、撮像装置１に用いて皮膚Ｓの表面を撮像することにより、乳頭構造を可視化できる原理について詳細に説明する。
図５Ａは、皮膚内部から戻ってきた透過光を撮像した透過画像（ＲＧＢ画像）であり、図５Ｂは、図５Ａの白枠内の透過画像を立体的に表現した図である。
図５Ａの明るい領域及び図５Ｂの明るい凸部分は皮下深度が浅い部分に対応し、図５Ａの暗い領域及び図５Ｂの暗い凹部分は皮下深度が深い部分に対応する。図４に示すように、表皮８２にだけ含まれるメラニン色素９６は、皮膚内部から透過光が真皮８４及び表皮８２を介して戻ってくるときに、光を遮る作用を有する。図１４に示す皮膚組織の写真からもわかるように、メラニン色素９６は、黒色であり、表皮８２と真皮８４との境界付近に多く存在するからである。そのため、表皮８２が薄い乳頭層８８の凸部（乳頭突起８９）を通過する光（図４の実線矢印）は明るく、表皮８２が厚い乳頭層８８の凹部（及び表皮突起８７）を通過する光（図４の点線矢印）は暗くなると考えられる。
【００４３】
図６Ａは、撮像装置１（対物レンズの倍率は、４．５倍を使用）を用いて、ヒトの頬の表面を撮像して取得したＲＧＢ画像（スケールバー１００μｍ）であり、図６Ｂは、撮像装置１を用いて、ヒトの目元を撮像して取得したＲＧＢ画像（スケールバー１００μｍ）であり、図６Ｃは、撮像装置１を用いて、ヒトの手の甲の表面を撮像して取得したＲＧＢ画像（スケールバー２００μｍ）であり、図６Ｄは、撮像装置１を用いて、ヒトの手の甲の表面を撮像して取得したＲＧＢ画像（スケールバー２００μｍ）である。
【００４４】
図６Ａ〜図６Ｄにおいて、茶色部分がメラニン色素に対応するため、ループ状の茶色部分９７は乳頭層８８の凹部分であることがわかる。また、赤色部分が血管に対応するため、ループ状の茶色部分９７の内側に存在する明るい中心部分に確認されるループ状の赤色部分９４が乳頭突起内の毛細血管であることがわかる。従って、点線で囲まれた部分は乳頭構造に対応する。
また、矢印で示される、乳頭構造（点線で囲まれた部分）の外側に確認される赤色部分は、網状層内の血管であるから、乳頭突起内の毛細血管９４と網状層内の血管（網状層血管）９２とを明確に区別して観察することができる。
なお、白黒画像では判別し難いが、実際には（つまり、ＲＧＢ画像では）、上述した茶色部分と赤色部分との違いを明確に識別することができ、また、図６Ａ〜図６Ｄにおいて、点線で囲まれた部分の内側にループ状の茶色部分として乳頭層の凹部分９７を確認することできる。また、縮尺が図６Ａ及び図６Ｂよりも大きい図６Ｃ及び図６Ｄにおいては、ループ状の茶色部分の内側にループ状の赤色部分として、乳頭突起内の毛細血管９４を確認することができる。また、点線で囲まれた部分の外側には、矢印で示される赤色部分として、網状層血管９２を確認することができる。
このように、本実施の形態によれば、乳頭構造や乳頭突起内の毛細血管を適切に観察することができる。
【００４５】
次に、図７Ａ及び図７Ｂを参照して、押圧部２による押し込み効果について詳細に説明する。図７Ａは、押圧部２で皮膚Ｓの表面を押圧する前の状態を示し、図７Ｂは、押圧部２で皮膚Ｓの表面を押圧した状態を示す。
皮膚の毛細血管は、収縮、及び／又は拡張して血流を調整することによって、体温を調節する機能を担っている。従って、図７Ａに示すように、押圧部２で皮膚Ｓの表面を押圧する前の状態においては、常に、観察領域における全ての毛細血管中に血流があるわけではない。その結果、観察画像において、視認することができない毛細血管が生じてしまう。そのため、従来の観察方法においては、観察領域における全ての毛細血管に血液が巡るまで観察し続けなければならず、観察には数分程度の時間が必要であった。また、時間をかけても、全ての毛細血管を観察できないこともある。
【００４６】
これに対し、図７Ｂに示すように、押圧部２で観察領域周辺の皮膚の表面を押圧すれば、観察領域周辺の血管（網状層血管）９２が圧迫され、観察領域における毛細血管に血液が強制的に送り込まれることになる。つまり、押圧前においては視認できないほど弱い毛細血管（乳頭突起内の毛細血管の係蹄９４）の画像信号までも獲得することが可能となる。また、その結果、観察画像において、それらを観察することができる。特に、押圧部２を皮膚に押し当てた直後に、このような効果が表れるため、１０秒程度で観察することができる。
このように、本実施の形態によれば、観察部位の周辺の皮膚を押圧して周辺の血管を圧迫することにより、観察条件によらず、観察部位において、乳頭突起内を流れる毛細血管の係蹄９４の頂点を検出することができる。
【００４７】
画像処理装置８は、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）、ＣＰＵ（中央処理ユニット）、ＭＰＵ（マイクロプロセッサユニット）等で構成され、撮像部６から入力される撮影画像に対して、観察や診断に関連する画像処理を施す。例えば、撮像部６から入力されたＲＧＢ画像に基づいて、Ｇ成分画像を生成することができる。Ｇ成分画像は、血管（ヘモグロビン成分）のコントラストを強調することができるため、毛細血管を探索、及び観察するのに適している。
なお、画像処理装置８は、図示しないメモリを有し、生成された処理画像を格納することもできる。
表示装置１０は、例えば、ＬＣＤ（液晶表示装置）等のディスプレイ装置を含んでおり、撮像部６が獲得した画像や、画像処理装置８で生成された画像をモニタに表示する。モニタに表示される画像は、画像処理装置８により切り替えることができる。例えば、Ｇ成分画像で毛細血管を観察した後、毛細血管とともにメラニン色素の分布も観察したい場合、Ｇ成分画像をＲＧＢ画像に切り替えることができる。ＲＧＢ画像では、毛細血管は赤色で表示され、メラニン色素は茶色で表示されるため、容易に両者を判別することができる。
また、撮像装置１及び画像処理装置８は、図示しないプリンタ等の出力装置を有することもできる。
【００４８】
次に、この実施の形態１の撮像装置１の動作について説明する。
まず、撮像装置１を被験者の皮膚に載置した後、図２Ａに示すように、押圧部２により皮膚の表面が押圧され、押圧部２とともに遮光部材１６の先端部が皮膚の表面に密着するように配置される。次いで、光源１２から皮膚の表面に光が導光スリット１４を通して照射される。照射された光は、皮膚内部へ透過し、表皮に分布するメラニンや血液中のヘモグロビン等で吸収される光以外は、表皮や真皮で散乱され、拡散反射光として皮膚内部から戻ってくる。皮膚内部から戻ってきた光は、対物レンズ１８を介してカメラ２２で撮像され、このように撮像装置１で獲得された画像は、表示装置１０のモニタに表示される。
撮像装置１で獲得された画像は、画像処理装置８で画像処理が施された後、表示装置１０に表示することもできる。
【００４９】
実施の形態１の撮像装置１を用いて取得した画像を取得し、表示装置１０のモニタに表示することにより、以下のような観察、及び評価をすることができる。また、画像処理装置８を用いて、画像処理が施された画像を表示装置１０のモニタに表示することにより、以下のような観察、及び評価をすることができる。
【００５０】
例えば、ヒトの身体の各部位における皮膚の乳頭突起内の毛細血管の画像を適切に取得することができるため、部位間の毛細血管の数密度を正確に比較することができる。また、被験者の年齢の違い（、例えば老化）による各部位における毛細血管の数密度の違いを評価することもできる。
また、非侵襲的に皮膚内部の画像を取得することができるため、同一の被験者及び同一の観察位置における乳頭突起内の毛細血管の経時変化を数日〜数年単位で観察することができる。
また、画像から血管の太さも把握することができるため、血流の多さも正確に評価することができる。さらに、画像から、乳頭突起内の毛細血管と、網状層内の血管とを明確に区別して把握することができるため、それらの血流の違いも評価することができる。
また、撮像装置１によれば、静止画だけでなく動画でも取得することができるため、例えば、被験者が薬剤等を服用した際に生じる乳頭突起内の毛細血管、及び網状層内の血管の変異を経時的に観察することができる。
また、皮膚表面に押圧部２を押し込んだ状態で取得した画像（すなわち、メラニン色素と乳頭突起内の毛細血管を含む画像）と、押し込まない状態で取得した画像（すなわち、メラニン色素のみ含む画像、又はメラニン色素と視認できないほど弱い画像信号に基づく乳頭突起内の毛細血管を含む画像）とを比較することにより、血流の違いを評価することができる。
【００５１】
また、ヒトの身体の各部位における皮膚の乳頭構造の画像も適切に取得することができるため、各部位における乳頭構造の違いも適切に比較することができる。
具体的には、部位間の乳頭突起の数密度や平坦度（表皮突起８７と乳頭突起８９により形成される乳頭層の凸凹具合）の違いを評価することができる。
また、上述した乳頭突起内の毛細血管と同様に、同一の被験者及び同一の観察位置における乳頭構造の経時変化を数日〜数年単位で観察することができる。
また、メラニン色素も画像から明確に認識することができるため、シミ、及び色素沈着についても、同一の被験者及び同一の観察位置における乳頭構造の経時変化を数日〜数年単位で観察することができる。
【００５２】
このように、乳頭構造及び乳頭突起内の毛細血管を同時に一緒に観察することができるため、肌の状態の評価や加齢による皮膚の変化を適切に把握することができる。その結果、化粧品、及びスキンケア製品、スキンケアの効果を調べることができるため、それら化粧品等の研究または商品の開発に応用することができる。
【００５３】
実施の形態１では、互いが対称になるように同心円状に配置された４つの光源１２を用いて、光源１２から照射された光を、導光スリット１４を通して、皮膚の表面を照明したが、これに限定されず、光源の大きさ、数及び配置位置を変更したもの、及び導光スリットの構成を変更したものを使用することもできる。
図８Ａ〜８Ｅに、実施の形態１に係る撮像装置１の照明部４の変形例を示す。
【００５４】
（実施の形態１の変形例１）
図８Ａは、実施の形態１の変形例１の照明部を示す断面図である。
図８Ａに示す照明部４Ａは、図１Ａ及び図１Ｂに示す実施の形態１に係る撮像装置１の照明部４の導光スリット１４の代わりに、押圧部２の外周面と遮光部材１６内周面との間の円環状の空間（導光スリット１４に相当）内に光を屈折させる光透過性の樹脂を充填した円環状の導光部材２６を備えるものである。
導光スリット内に充填される樹脂は、光ファイバ等の材料として一般的に使用されている透明且つ加工し易い樹脂であれば、特に限定されない。
このような導光部材２６によれば、光源１２のサイズを小さくしても光の損失を減らすことができ、視野における光量を十分に確保することができる。
【００５５】
（実施の形態１の変形例２）
図８Ｂは、実施の形態１の変形例２の照明部を示す断面図であり、図８Ｃは、図８Ｂの照明部をII−II線で切断した断面図である。
図８Ｂ、及び図８Ｃに示す照明部４Ｂは、図１Ａ及び図１Ｂに示す実施の形態１に係る撮像装置１の照明部４の４つの光源１２の代わりに、８つの光源１２Ａを備えるものである。また、８つの光源１２Ａは、その端部が皮膚の表面と密着するように、押圧部２の外周面と遮光部材１６内周面との間の円環状の空間（導光スリット１４に相当）の先端に、互いが対称になるように同心円状に配置されている。
このように、光源の数を増やし、光源１２Ａの端部を皮膚の表面に密接させた照明部４Ａによれば、視野における光量を十分に確保することができ、また、視野の明るさをより均一にすることができる。
なお、照明部４Ａは、光源１２Ａと皮膚の表面との間に透明なカバー部材を有することができる。透明なカバー部材の素材は、プラスチック、及びガラス等が挙げられる。
【００５６】
（実施の形態１の変形例３）
図８Ｄは、実施の形態１の変形例３の照明部を示す断面図であり、図８Ｅは、図８Ｄの照明部をIII−III線で切断した断面図である。
図８Ｄ、及び図８Ｅに示す照明部４Ｃは、図１Ａ及び図１Ｂに示す実施の形態１に係る撮像装置１の筐体の外部に設けられた光源１２Ｂに接続され、押圧部２の外周面と遮光部材１６内周面との間の円環状の空間（導光スリット１４に相当）内に敷き詰められた多数の光ファイバ２４をさらに備えるものである。
光ファイバ２４は、先端の径を小さくすることができ、また、ＬＥＤ照明等と比較して径が細いため、押圧部２の外周面と遮光部材１６内周面との間の円環状の空間（導光スリット１４に相当）内に均一且つ多数並べることができる。また、撮像装置１の外部にある光源１２Ｂを用いるため、光の強度や色を容易に調整することができる。
【００５７】
（実施の形態２）
実施の形態１では、取り外しできない一体化した押圧部２や照明部４を使用したが、これに限定されず、照射光を皮膚の表面に射出し、皮膚の内部から戻ってきた光を受光する先端部分だけを取り換え可能なアダプタにすることもできる。
また、実施の形態１では、押圧部２の視野環の直径や、照明部４の導光スリットの幅が所定の大きさであるものを使用したが、これに限定されず、先端部だけ視野環の直径が異なる押圧部や、先端部だけ導光スリットの幅が異なる照明部で構成されたアダプタにすることもできる。
また、実施の形態１では、遮光部材１６の外径が所定の大きさであるものを使用したが、これに限定されず、外径の異なる遮光部材を持つ遮光部材で構成されたアダプタにすることもできる。
【００５８】
図９は、実施の形態２に係る撮像装置の本体２８に装着されたアダプタ３０を示す。
図１０は、図９に示す撮像装置の本体２８とこれに接合されたアダプタ３０とを模式的に示す断面図である。
図１１Ａは、本体２８の先端部３５にアダプタ３０を装着させる前の状態を示し、図１１Ｂは、本体２８の先端部３５にアダプタ３０を装着した状態を示す。
【００５９】
図１０に示すように、本体２８は、実施の形態１の押圧部２の先端部（受光側の開口部）を有さない円筒部材からなる押圧部本体３１と、実施の形態１の照明部４の遮光部材１６の先端部（光射出側の開口部）を有さない円筒部材からなる照明部本体３２とが一体として構成されたものである。照明部本体３２には、アダプタ３０を嵌めこんで係合するための円環状の嵌合溝３７が設けられている。
アダプタ３０は、押圧部本体３１に装着され、皮膚の表面を直接押圧する押圧部材３３と、照明部本体３２に装着され、押圧部材３３の外周側に配置される遮光部材３４（第２遮光部材）とからなるものであり、それぞれが本体２８の先端部３５に対して取り付け、かつ取り外し可能なものである。押圧部材３３は、その上部に、アダプタ３０が本体２８に装着される際、本体２８の押圧部本体３１の内腔表面（内周面）に嵌合する円環状の凸部３８を有し、遮光部材３４は、その上部に、照明部本体３２の嵌合溝３７に嵌合する円環状の凸部３９を有する。
【００６０】
本体２８とアダプタ３０とは、押圧部本体３１の内腔に押圧部材３３の凸部３８を嵌合し、照明部本体３２の嵌合溝３７に遮光部材３４の凸部３９を嵌合することにより、本体２８の先端部３５にアダプタ３０を装着することができる。
一体化した押圧部本体３１と押圧部材３３は、皮膚の内部で透過した反射光が通過する円形の中心貫通穴４０を有する。また、一体化した押圧部本体３１と押圧部材３３との外周面と、一体化した照明部本体３２と遮光部材３４の内周面との間に、照明部本体３２から射出される照明光を皮膚の表面に導光する円環状の導光スリット４１を形成する。
【００６１】
アダプタ３０の押圧部材３３は、内部に円形の貫通孔を備える円錘形のノズル形状からなり、実施の形態１の押圧部２と同様に、円管内に観察部位（撮像部６により撮像される皮膚表面）が位置するように、先端部（受光側の開口部）を皮膚表面に密着させて押圧することにより、観察部位の皮膚表面を湾曲させることができる。また、押圧部材３３は、照明部から皮膚表面に照射される照射光や、皮膚表面から反射される鏡面反射光が撮像部に直接入射しないように遮光する遮光部材としての機能も有する。
【００６２】
アダプタ３０の遮光部材３４は、アダプタ３０の押圧部材３３の最大外径よりも大きな内径を備える円筒形状からなり、押圧部材３３の外周側に配置され、押圧部材３３の外周面と遮光部材３４の内周面との間に円環状の導光スリット３６を形成するものである。遮光部材３４の先端部（光射出側の開口部）は、押圧部材３３の先端部（受光側の開口部）の後方側に少しずれて位置している。言い換えれば、押圧部材３３は、遮光部材３４より突出していると言える。
【００６３】
アダプタ３０の押圧部材３３の内径は、本体２８の押圧部本体３１の内径と異なる大きさにすることができる。すなわち、アダプタ３０の押圧部材３３の視野環の直径Ｌ５は、本体２８の押圧部本体３１の視野環の直径Ｌ３と異なる大きさに設定することができる。
アダプタ３０の遮光部材３４の外径は、本体２８の照明部本体３２の外径と異なる大きさにすることができる。すなわち、アダプタ３０遮光部材３４の直径Ｌ６は、本体２８の照明部本体３２の直径Ｌ４と異なる大きさにすることができる。
アダプタ３０の遮光部材３４の先端部（光射出側の開口部）は、アダプタ３０の押圧部材３３の先端部（受光側の開口部）より突出しており、その突出量（すなわち、遮光部材３４が皮膚の表面と密着する面から、押圧部材３３が皮膚の表面と密着する面との間の距離）は、押圧時における皮膚の変形量（皮膚を押圧した際に皮膚に生じる凹みの深さ）に応じて設定することができる。
そのため、観察対象、及び身体の各部位の表皮の厚さに応じたアダプタを予め作製しておけば、観察対象や観察部位に応じてアダプタを付け替えるだけで、適切な画像を取得することができる。
【００６４】
具体的に言えば、図１１Ｂに示すように、観察部位（視野）と照明光が照射される領域が近ければ近いほど、拡散透過光は明るくなることから、撮像画像の輝度を向上させることができる。
また、アダプタの遮光部材３４の先端部の直径が小さく形成されていれば、例えば、目元や口元等の顔の各部位に撮像装置１を載置する際、皮膚の表面の凹凸や、目や鼻等の部位によって干渉されることなく、適切に押圧部や遮光部材を皮膚表面に密着させることができる。
また、身体の各部位の表皮の厚さに応じた視野径や外径を持つアダプタを予め作製しておけば、観察部位に応じたアダプタを使用することができる。
また、上記アダプタは、押圧部材３３の高さを変更することもできる。例えば、皮膚表面に窪みやシワがある場合、押圧部材３３の高さを０．５ｍｍ高くすることで、導光スリット３６から漏れる照射光や、皮膚表面から反射した直接反射光を確実に遮蔽することができる。
【実施例】
【００６５】
［実施例１］
実施の形態１の撮像装置１（突出量１．０ｍｍの押圧部２を使用）を用いて被験者の頬の中央部分を撮像し、Ｇ画像を取得した。
［比較例１］
実施の形態１の撮像装置１の押圧部２が照明部４の遮光部材１６より突出していない撮像装置を用いて被験者の頬の中央部分を撮像し、Ｇ画像を取得した。【００６６】
図１２Ａは、実施例１のＧ画像を示し、図１２Ｂは、比較例１のＧ画像を示す。
図１２Ａが示すように、押圧部２により観察領域周辺が押圧された実施例１のＧ画像は、図中矢印で示す乳頭突起内の毛細血管を確認することができる。
一方、図１２Ｂに示すように、観察部位周辺が押圧されていない比較例１のＧ画像では、乳頭突起内の毛細血管を確認することができない。
このように、押圧部２により皮膚の表面を押圧すれば、適切に乳頭突起内の毛細血管を観察することができる。【００６７】
［実施例２］
実施例１と同様に、実施の形態１の撮像装置１を用いて被験者の前腕の内側部分を撮像しＲＧＢ画像を取得した。
［比較例２］
比較例１と同じ撮像装置を用いて被験者の前腕の内側部分を撮像しＲＧＢ画像を取得した。【００６８】
図１３Ａは、実施例２のＲＧＢ画像を示し、図１３Ｂは、比較例２のＲＧＢ画像を示す。図１３Ａ及び図１３Ｂにおいて、茶色部分はメラニン、ループ状の赤色部分は乳頭突起内の毛細血管を示す。
実施例１と同様に、押圧部２により観察領域周辺が押圧された実施例２のＲＧＢ画像は、図中矢印で示す乳頭突起内の毛細血管を確認することができる。
一方、観察領域周辺が押圧されていない比較例２のＲＧＢ画像では、乳頭突起内の毛細血管を確認することができない。
これらの結果により、押圧部２により観察領域周辺を押圧すれば、適切に乳頭突起内の毛細血管を観察することができることが確認された。
また、ＲＧＢ画像であるため、色の違いからメラニン色素（茶色部分）と、乳頭突起中の毛細血管（ループ状の赤色部分）とを明確に区別して観察することができた。【００６９】
［参考例１］
実施の形態１の撮像装置１により取得した画像を用いた皮膚の評価方法を示す。
図６Ａは、撮像装置１を用いて、ある被験者の頬を撮像して取得したＲＧＢ画像を示し、図６Ｂは、目元を撮像して取得したＲＧＢ画像を示す。
図６Ａ及び図６Ｂの点線で囲まれた部分が乳頭構造に対応する。図６Ａ及び図６Ｂを比較することにより、目元よりも頬の方が乳頭突起内の毛細血管の数密度（毛細血管数密度）が高いことが確認できた。
【符号の説明】
【００７０】
１  撮像装置
２  押圧部（第１遮光部材）
４、４Ａ、４Ｂ、４Ｃ  照明部
６  撮像部
８  画像処理装置（ＰＣ）
１０  表示装置
１２、１２Ａ、１２Ｂ  光源
１４、４１  導光スリット
１６  遮光部材（第２遮光部材）
１８  対物レンズ
２０  駆動部
２２  カメラ
２４  光ファイバーケーブル
２６  樹脂
２８  本体
３０  アダプタ
３１  押圧部本体
３２  照明部本体
３３  押圧部材
３４  遮光部材
３５  本体の先端部
３６  アダプタの導光スリット
３７  嵌合溝
３８、３９  凸部
４０  中心貫通孔
８０  角層
８２  表皮
８４  真皮
８６  基底層
８７  表皮突起
８８  乳頭層
８９  乳頭突起
９０  網状層
９２  網状層内の血管（網状層血管）
９４  乳頭突起内の毛細血管（係蹄）
９６  メラニン色素
９７  乳頭層の凹部
Ｒ、Ｒ１、Ｒ２  照明半径
Ｄ１、Ｄ２  最大深度
Ｓ  皮膚組織（皮膚）
Ｌ１  突出量
Ｌ２  導光スリットの幅
Ｌ３  本体の押圧部材の内孔（視野環）の直径
Ｌ４  本体の遮光部材の直径
Ｌ５  アダプタの押圧部材の内孔（視野環）の直径
Ｌ６  アダプタの遮光部材の直径
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図８Ｅ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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