(57)【要約】【課題】モアレ現象発生および画質低下の双方を抑制することができるイメージガイドおよび撮像装置を提供する。【解決手段】撮像装置１は、イメージガイド１０、撮像部２０およびレンズ２１を備え、対象物９を観察する。イメージガイド１０は、複数本の光ファイバ１１が束ねられて一体化されたもので、対象物９から発して第１端（対象物９側）に入力された光の像を第２端（撮像部２０側）から出力する。イメージガイド１０では、複数本の光ファイバ１１それぞれの外径は互いに等しい。複数本の光ファイバ１１のうち少なくとも一本の光ファイバは、中心から外れた位置にコアを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１端に入力された光の像を第２端から出力するイメージガイドであって、各々の外径が互いに等しい複数本の光ファイバが束ねられて一体化されてなり、これら複数本の光ファイバのうち少なくとも一本の光ファイバが中心から外れた位置にコアを有する、ことを特徴とするイメージガイド。
【請求項２】
前記複数本の光ファイバそれぞれにおいてクラッドに対するコアの比屈折率差が３.０％〜３.５％であることを特徴とする請求項１に記載のイメージガイド。
【請求項３】
前記複数本の光ファイバそれぞれの断面形状が多角形であることを特徴とする請求項１に記載のイメージガイド。
【請求項４】
前記複数本の光ファイバそれぞれが、各々の外径が互いに等しい複数のコアを有するマルチコア光ファイバである、ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のイメージガイド。
【請求項５】
前記複数本の光ファイバそれぞれが、前記複数のコアの間で互いに異なる波長の光を選択的に前記第２端から出力する光フィルタを有する、ことを特徴とする請求項４に記載のイメージガイド。
【請求項６】
前記複数本の光ファイバそれぞれにおいて、前記複数のコアのうち何れか一つの特定コアが前記第２端に入力された照明光を前記第１端から出力する、ことを特徴とする請求項４に記載のイメージガイド。
【請求項７】
請求項１〜４の何れか１項に記載のイメージガイドと、
このイメージガイドの前記第１端に入力されて前記第２端から出力される光の像を取得する撮像部と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項８】
前記撮像部が、前記イメージガイドの前記第２端から出力される光のうち所定波長の光を画像化する処理手段を含む、ことを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
【請求項９】
請求項４に記載のイメージガイドと、
このイメージガイドに含まれるＭ本のマルチコア光ファイバＦ１〜ＦＭそれぞれのＮ個のコアＣ１〜ＣＮに対し前記第２端において光学的に接続され、各マルチコア光ファイバＦｍの第ｎのコアＣｎに対し光学的に接続された第ｎ群のものが入射端と出射端とで同配列で束ねられている複数本の分岐用シングルコア光ファイバと、
前記複数本の分岐用シングルコア光ファイバの第１群〜第Ｎ群の間で互いに異なる波長の光を選択的に前記出射端から出力する光フィルタと、
前記イメージガイドの前記第１端に入力されて前記複数本の分岐用シングルコア光ファイバの第１群〜第Ｎ群それぞれの前記出射端から出力される光の像を取得する撮像部と、
を備えることを特徴とする撮像装置（ただし、Ｍ，Ｎは２以上の整数、ｍは１以上Ｍ以下の整数、ｎは１以上Ｎ以下の整数）。
【請求項１０】
請求項５に記載のイメージガイドと、
このイメージガイドに含まれるＭ本のマルチコア光ファイバＦ１〜ＦＭそれぞれのＮ個のコアＣ１〜ＣＮに対し前記第２端において光学的に接続され、各マルチコア光ファイバＦｍの第ｎのコアＣｎに対し光学的に接続された第ｎ群のものが入射端と出射端とで同配列で束ねられている複数本の分岐用シングルコア光ファイバと、
前記イメージガイドの前記第１端に入力されて前記複数本の分岐用シングルコア光ファイバの第１群〜第Ｎ群それぞれの前記出射端から出力される光の像を取得する撮像部と、
を備え、
前記光フィルタが、前記複数本の分岐用シングルコア光ファイバの第１群〜第Ｎ群の間で互いに異なる波長の光を選択的に前記出射端から出力する、
ことを特徴とする撮像装置（ただし、Ｍ，Ｎは２以上の整数、ｍは１以上Ｍ以下の整数、ｎは１以上Ｎ以下の整数）。
【請求項１１】
請求項６に記載のイメージガイドと、
照明光を出力して、前記イメージガイドに含まれる複数本のマルチコア光ファイバそれぞれの前記特定コアの第２端に該照明光を入射させる光源部と、
前記複数本のマルチコア光ファイバそれぞれの前記特定コア以外のコアの前記第１端に入力されて前記第２端から出力される光の像を取得する撮像部と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項１２】
前記撮像部が、
前記イメージガイドの前記第２端から出力される光の像に基づいて、表面位置及び波長方向からなる三次元の赤外反射スペクトルの強度を生体組織から取得する赤外反射スペクトル取得手段と、
前記赤外反射スペクトル取得手段により得られた赤外反射強度に基づいて、前記生体組織の正常・異常を識別する演算手段と、
を含むことを特徴とする請求項８〜１１の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項１３】
請求項４に記載のイメージガイドと、
照明光を対象物に照射して、前記イメージガイドに含まれる複数本のマルチコア光ファイバそれぞれの前記特定コアの第１端に前記対象物からの反射光を入射させる光源部と、
前記イメージガイドの前記第２端から出射される前記反射光を受光して対象物のスペクトルデータを解析する撮像部と、
を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、イメージガイドおよび撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数本のシングルコア光ファイバが束ねられて一体化されてなり第１端に入力された光の像を第２端から出力するイメージガイドと、このイメージガイドの第１端に入力されて第２端から出力される光の像を取得する撮像部と、を備える撮像装置が知られている。このような撮像装置において、イメージガイドに含まれる複数本の光ファイバが共通の構成を有していて整然と配列されていると、撮像部により取得される像においてモアレ現象が生じる場合がある。そこで、モアレ現象発生を抑制するために、イメージガイドに含まれる複数本の光ファイバのコア径またはファイバ径を不均一にしたり複数本の光ファイバの配列をランダム化したりすることが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭６１−３６８０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、モアレ現象発生を抑制する為の上記技術は以下のような問題点を有している。複数本の光ファイバのコア径を不均一化すると、画素サイズが不均一となって、明るさムラが生じる。また、色々なコア径を有する光ファイバを用意する必要があるので、部品点数が多い。複数本の光ファイバのファイバ径を不均一化すると、光ファイバの充填率が低下するので、画素密度が低下し、画質が低下する。
【０００５】
本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、モアレ現象発生および画質低下の双方を抑制することができるイメージガイドおよび撮像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】
【０００６】
本発明のイメージガイドは、第１端に入力された光の像を第２端から出力するイメージガイドであって、各々の外径が互いに等しい複数本の光ファイバが束ねられて一体化されてなり、これら複数本の光ファイバのうち少なくとも一本の光ファイバが中心から外れた位置にコアを有する、ことを特徴とする。複数本の光ファイバそれぞれにおいてクラッドに対するコアの比屈折率差が３.０％〜３.５％であるのが好適である。また、複数本の光ファイバそれぞれの断面形状が多角形であるのが好適である。複数本の光ファイバそれぞれが、各々の外径が互いに等しい複数のコアを有するマルチコア光ファイバであるのが好適である。
【０００７】
本発明の撮像装置は、(1)上記の本発明のイメージガイドと、(2) このイメージガイドの第１端に入力されて第２端から出力される光の像を取得する撮像部と、を備えることを特徴とする。撮像部は、イメージガイドの第２端から出力される光のうち所定波長の光を画像化する処理手段を含んでいてもよい。
【０００８】
本発明のイメージガイドに含まれる光ファイバがマルチコア光ファイバである場合、本発明の撮像装置は、(1)この本発明のイメージガイドと、(2) このイメージガイドに含まれるＭ本のマルチコア光ファイバＦ１〜ＦＭそれぞれのＮ個のコアＣ１〜ＣＮに対し第２端において光学的に接続され、各マルチコア光ファイバＦｍの第ｎのコアＣｎに対し光学的に接続された第ｎ群のものが入射端と出射端とで同配列で束ねられている複数本の分岐用シングルコア光ファイバと、(3) 複数本の分岐用シングルコア光ファイバの第１群〜第Ｎ群の間で互いに異なる波長の光を選択的に出射端から出力する光フィルタと、(4) イメージガイドの第１端に入力されて複数本の分岐用シングルコア光ファイバの第１群〜第Ｎ群それぞれの出射端から出力される光の像を取得する撮像部と、を備える。ただし、Ｍ，Ｎは２以上の整数であり、ｍは１以上Ｍ以下の整数であり、ｎは１以上Ｎ以下の整数である。
【０００９】
本発明のイメージガイドは、複数本の光ファイバそれぞれが、複数のコアの間で互いに異なる波長の光を選択的に第２端から出力する光フィルタを有するのが好適である。このとき、本発明の撮像装置は、(1)この本発明のイメージガイドと、(2) このイメージガイドに含まれるＭ本のマルチコア光ファイバＦ１〜ＦＭそれぞれのＮ個のコアＣ１〜ＣＮに対し第２端において光学的に接続され、各マルチコア光ファイバＦｍの第ｎのコアＣｎに対し光学的に接続された第ｎ群のものが入射端と出射端とで同配列で束ねられている複数本の分岐用シングルコア光ファイバと、(3) イメージガイドの第１端に入力されて複数本の分岐用シングルコア光ファイバの第１群〜第Ｎ群それぞれの出射端から出力される光の像を取得する撮像部と、を備え、(4) 光フィルタが、複数本の分岐用シングルコア光ファイバの第１群〜第Ｎ群の間で互いに異なる波長の光を選択的に出射端から出力する。
【００１０】
本発明のイメージガイドは、複数本の光ファイバそれぞれにおいて、複数のコアのうち何れか一つの特定コアが第２端に入力された照明光を第１端から出力するのが好適である。このとき、本発明の撮像装置は、(1)この本発明のイメージガイドと、(2) 照明光を出力して、イメージガイドに含まれる複数本のマルチコア光ファイバそれぞれの特定コアの第２端に該照明光を入射させる光源部と、(3) 複数本のマルチコア光ファイバそれぞれの特定コア以外のコアの第１端に入力されて第２端から出力される光の像を取得する撮像部と、を備える。
【００１１】
本発明の撮像装置は、撮像部が、イメージガイドの第２端から出力される光の像に基づいて、表面位置及び波長方向からなる三次元の赤外反射スペクトルの強度を生体組織から取得する赤外反射スペクトル取得手段と、赤外反射スペクトル取得手段により得られた赤外反射強度に基づいて、生体組織の正常・異常を識別する演算手段と、を含んでいてもよい。本発明の撮像装置は、(1) 本発明のイメージガイドと、(2) 照明光を対象物に照射して、イメージガイドに含まれる複数本のマルチコア光ファイバそれぞれの特定コアの第１端に対象物からの反射光を入射させる光源部と、(3) イメージガイドの第２端から出射される反射光を受光して対象物のスペクトルデータを解析する撮像部と、を備えていてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、モアレ現象発生および画質低下の双方を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態の撮像装置１の構成を示す図である。
【図２】第２実施形態の撮像装置２の構成を示す図である。
【図３】第３実施形態の撮像装置３の構成を示す図である。
【図４】第４実施形態の撮像装置４の構成を示す図である。
【図５】第５実施形態の撮像装置５の構成を示す図である。
【図６】第６実施形態の撮像装置６の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一または同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１５】
（第１実施形態）
【００１６】
図１は、第１実施形態の撮像装置１の構成を示す図である。同図（ａ）は撮像装置１の全体構成を示す。撮像装置１は、イメージガイド１０、撮像部２０およびレンズ２１を備え、対象物９を観察することができる。イメージガイド１０は、複数本の光ファイバ１１が束ねられて一体化されたもので、対象物９から発して第１端（対象物９側）に入力された光の像を第２端（撮像部２０側）から出力することができる。
【００１７】
イメージガイド１０では、複数本の光ファイバ１１それぞれの外径は互いに等しい。複数本の光ファイバ１１のうち少なくとも一本の光ファイバは、中心から外れた位置にコアを有する。撮像部２０は、例えばＣＣＤカメラを含み、イメージガイド１０の第１端に入力されて第２端から出力されレンズ２１を経た光の像を取得することができる。このように構成される撮像装置１およびイメージガイド１０は、モアレ現象発生および画質低下の双方を抑制することができる。
【００１８】
従来のイメージガイドでは、光ファイバを最密充填したときに、各画素の空間周波数とカメラの空間周波数とが互いに近い値になり、画像にモアレ縞が生ずる問題があった。これに対して、本実施形態のイメージガイド１０では、中心から外れた位置にコアを有する光ファイバ１１を用いることによって各画素の空間周波数がランダム化され、モアレが生じにくくなる。また、複数本の光ファイバ１１それぞれの外径は互いに等しいので、複数本の光ファイバ１１を束ねたときに、それぞれを最密充填させることができるから、複数本の光ファイバ１１の充填密度が高くなる。その結果、イメージガイド１０を通して撮像部２０において取得される画像の画素密度を高めることができ、画質を向上させることができる。即ち、本実施形態の撮像装置１およびイメージガイド１０は、モアレ現象発生および画質低下の双方を抑制することができる。
【００１９】
複数本の光ファイバ１１は、パイプ形状のサポート１４内に充填されている。サポート１４は例えば石英ガラスからなる。複数本の光ファイバ１１がサポート１４内に挿入された状態で加熱延伸されてもよい。複数本の光ファイバ１１それぞれの断面形状は、正三角形、正方形および正六角形等の多角形であるのが好適である。このようにすれば、複数本の光ファイバ１１の間に隙間が生じることがないよう、最密充填することが可能である。また、サポート１４内部空間の断面形状も、上記の複数の光ファイバ１１が最密充填された状態で隙間無く収容することができるよう、多角形であるのが好適である。例えば、光ファイバ１１の外形が四角形である場合には、複数の光ファイバ１１は四方配列で最密充填されるから、内部空間も四角形であることが好ましい。また、光ファイバ１１の外形が正三角形や正六角形である場合には、複数の光ファイバ１１は六方配列（三角格子配列）で最密充填されるから、内部空間も正六角形であることが好ましい。この場合には、サポート１４内における複数本の光ファイバ１１の充填密度が高くなる。その結果、イメージガイド１０を通して撮像部２０において取得される画像の画素密度を高めることができ、画質を向上させることができる。
【００２０】
また、本実施形態のイメージガイド１０に適用される複数本の光ファイバ１１は、マルチコア光ファイバ（同図（ｂ））であることが好ましい。マルチコア光ファイバ１１は、各々の外径が互いに等しい複数のコア１２を共通のクラッド１３中に有する。各マルチコア光ファイバ１１において、複数のコア１２のうち少なくとも一つのコアはファイバ中心から外れた位置にある。この場合には、各光ファイバ１１に含まれる画素数を増加させることができるから、撮像部２０において取得される画像の画素密度をさらに高めることができ、画質を向上させることができる。さらに、マルチコア光ファイバは回転させることによって中心から外れた位置のコア１２の位置を変更することができるから、複数の光ファイバ１１には、同じコア配列および外径を有するマルチコア光ファイバを適用して最密充填させつつも、互いに中心から外れた位置のコア１２の位置を異ならせることが容易であるから、各画素の空間周波数をランダム化することが容易である。即ち、モアレ現象発生を好適に抑制できる。
【００２１】
複数本の光ファイバ１１それぞれにおいて、クラッドに対するコアの比屈折率差が３.０％〜３.５％であるのが好適である。このようにコアの比屈折率差が大きいと、コア間クロストークが抑制され、クロストークに因る画質低下を抑制することができる。光ファイバ１１がマルチコア光ファイバ（同図（ｂ））であるときに、この効果は顕著である。
【００２２】
（第２実施形態）
【００２３】
図２は、第２実施形態の撮像装置２の構成を示す図である。同図（ａ）は撮像装置２の全体構成を示す。同図（ｂ）はマルチコア光ファイバ１１の端面を示す。第１実施形態の場合と比較すると、この第２実施形態の撮像装置２は、イメージガイド１０に替わるイメージガイド１０Ａにおいて、各マルチコア光ファイバ１１の複数のコア１２のうち何れか一つの特定コア（同図（ｂ）中で断面中央にあるコア）が第２端に入力された照明光を第１端から出力して対象物９に照射させる点で相違し、各マルチコア光ファイバ１１の複数のコア１２のうち特定コアを除く他のコアの端面に光フィルタ３１〜３４が設けられている点で相違する。
【００２４】
各マルチコア光ファイバ１１の特定コアを用いて照明光（例えば広帯域光または近赤外光）を対象物９に照射することにより、対象物９に対して照明光を効率よく照射することができ、対象物９を効率よく観察することができる。
【００２５】
光フィルタ３１〜３４は、互いに異なる波長の光を選択的に透過させることができる。光フィルタ３１〜３４は例えば誘電体多層膜である。このような光フィルタを有するマルチコア光ファイバ１１が束ねられたイメージガイド１０Ａを用いることで、モアレ現象発生および画質低下の双方を抑制して、対象物９を多波長の光で高速に観察することができる。
【００２６】
例えば、４波長の光で対象物を観察する場合、従来方式では４波長の光を切り替える為に８０msecの時間を要するが、本実施形態では測定時間を１／８の１０msecに短縮することが可能である。従来方式では、４波長を切り替える為に８０msecの時間を要することから、その間に対象物が移動すると観察結果に影響が発生するが、本実施形態では移動による影響をなくすことができる。光スイッチの切替時間は最大１０msecであり、撮像部のフレームレート１００Ｈｚでの画像取得時間１０msecと同期させる必要があり、１波長あたり２０msecの測定時間がかかるが、理論上はカメラフレームレート時間１０msecまでの短縮が可能である。
【００２７】
（第３実施形態）
【００２８】
図３は、第３実施形態の撮像装置３の構成を示す図である。撮像装置３は、イメージガイド１０、撮像部２０、レンズ２１および光源部４０を備える。イメージガイド１０の構成は第１実施形態の場合と同様である。光源部４０は、照明光を出力して、その照明光を対象物９に対して照射する。光源部４０として、例えば、ＳＣ光源、ＡＳＥ光源、ＳＬＤ、ハロゲンランプ等が用いられ得る。このような構成の撮像装置３も、モアレ現象発生および画質低下の双方を抑制することができる。光源部４０は、図示のように対象物９に対して照明光を斜め入射し、拡散反射光Ｌ１をイメージガイド１０に入射させる形態をとっても良いし、イメージガイド１０を構成するいずれかの光ファイバを介して照明光を対象物９に入射させ、正反射光Ｌ２をイメージガイド１０に入射させる形態をとっても良い。
【００２９】
撮像部２０は、所定波長領域に対応する光ごとに光の強度を算出し、各波長領域の二次元画像を取得することができるよう構成しても良い。例えば、後の実施形態において示されるようにイメージファイバ１０に入射する光を複数の波長領域に分光する光学系を備え、当該分光後の各波長領域の二次元画像を撮像部により取得するよう構成しても良い。或いは、イメージファイバ１０に入射した光を一括して撮像部により受光し、光電変換して電気信号として取得した後、各波長領域に対応する光の強度を別々に算出し出力することが可能な構成を採用しても良い。
【００３０】
このような撮像装置３は、赤外スペクトル情報から生体組織の正常・異常を識別する生体組織識別装置等に好適に適用され得る。例えば特開２００９−３９２８０号公報においては、被写体からの放射光又は反射光をハイパースペクトルで定義される複数の波長領域に分光する光学系と、光学系で分光された光を波長領域ごとに受光し、光電変換して電気信号を生成する複数の画素を有する撮像素子と、電気信号に基づいて各波長領域の光の強度を算出し、画素における複数の波長領域と光の強度との関係に基づいて、ハイパースペクトル解析により被写体の患部を同定するため被写体からの放射光又は反射光の成分を分析する解析部とを備える。また、特開２０１１−８３４８６号公報においては、ハイパースペクトルデータＨ（x0, y0, λ0）は波長λ0で切断した２次元画像面であり、波長を変化させて波長方向のデータを積算することで取得されることが示されており、波長方向のデータは分光器、可動スリット及び静電型アクチュエータの組み合わせや、ＬＶＦ、グリズム等を用いて、波長毎にデータが取得されることが示されている。即ち、波長毎のデータを取得するためには、所望の波長の光を測定対象に入射するための切替が必要となり、複数の波長データを撮影するためには測定時間が長くなる。
【００３１】
一方、本実施形態の撮像装置３は、各波長の二次元画像面のデータ、即ちハイパースペクトルデータを、波長毎に入射光の切替を行うことなく取得することができるから、測定時間を短縮することができる。このような生体組織識別装置は、本実施形態の撮像装置を用いて表面位置及び波長方向からなる三次元の赤外反射スペクトルの強度を生体組織から取得する赤外反射スペクトル取得手段と、赤外反射スペクトル取得手段により得られた赤外反射強度に基づいて、生体組織の正常・異常を識別する演算手段と、を有して構成されているものであり、公知の構成に対して本実施形態の撮像装置が適宜適用され得る。
【００３２】
（第４実施形態）
【００３３】
図４は、第４実施形態の撮像装置４の構成を示す図である。撮像装置４は、イメージガイド１０、撮像部２０、光フィルタ３１〜３４、光源部４０、タップ４１、モニタ部４２、分岐用シングルコア光ファイバ５１〜５４および照明用光ファイバ６０を備える。
【００３４】
光源部４０から出力された照明光は、タップ４１を経て、照明用光ファイバ６０により導光され、対象物９に対して斜め照射される。照明光の一部は、タップ４１により分岐されてモニタ部４２によりパワーがモニタされる。モニタ部４２として例えばフォトダイオードが用いられ得る。
【００３５】
イメージガイド１０の第１端（対象物９側）において、各マルチコア光ファイバ１１の各コア端面に光フィルタ３１〜３４が設けられている。光フィルタ３１は、波長λ１の光を選択的に透過させることができる。光フィルタ３２は、波長λ２の光を選択的に透過させることができる。光フィルタ３３は、波長λ３の光を選択的に透過させることができる。光フィルタ３４は、波長λ４の光を選択的に透過させることができる。
【００３６】
イメージガイド１０の第２端（撮像部２０側）において、各マルチコア光ファイバ１１の各コアに分岐用シングルコア光ファイバ５１〜５４が光学的に接続されている。マルチコア光ファイバの各コアとシングルコア光ファイバとを互いに光学的に接続するには、例えば、マルチコア光ファイバの複数のコアの配列と複数本のシングルコア光ファイバのコア配列とが互いに対応するように各々をフェルールに固定しスリーブで結合すればよい。
【００３７】
各マルチコア光ファイバ１１の複数のコアのうち波長λ１の光を出力するコアに接続された分岐用シングルコア光ファイバ５１の群（第１群）は、入射端と出射端とで同配列で束ねられている。各マルチコア光ファイバ１１の複数のコアのうち波長λ２の光を出力するコアに接続された分岐用シングルコア光ファイバ５２の群（第２群）は、入射端と出射端とで同配列で束ねられている。各マルチコア光ファイバ１１の複数のコアのうち波長λ３の光を出力するコアに接続された分岐用シングルコア光ファイバ５３の群（第３群）は、入射端と出射端とで同配列で束ねられている。各マルチコア光ファイバ１１の複数のコアのうち波長λ４の光を出力するコアに接続された分岐用シングルコア光ファイバ５４の群（第４群）は、入射端と出射端とで同配列で束ねられている。
【００３８】
撮像部２０は、イメージガイド１０の第１端に入力された光のうち、第１群の分岐用シングルコア光ファイバ５１の出射端から出力される波長λ１の光の像を取得し、第２群の分岐用シングルコア光ファイバ５２の出射端から出力される波長λ２の光の像を取得し、第３群の分岐用シングルコア光ファイバ５３の出射端から出力される波長λ３の光の像を取得し、第４群の分岐用シングルコア光ファイバ５４の出射端から出力される波長λ４の光の像を取得することができる。撮像装置４は、モアレ現象発生および画質低下の双方を抑制して、４波長λ１〜λ４の光の像を同時に取得することができる。
【００３９】
（第５実施形態）
【００４０】
図５は、第５実施形態の撮像装置５の構成を示す図である。第４実施形態の場合と比較すると、この第５実施形態の撮像装置５は、光フィルタ３１〜３４が分岐用シングルコア光ファイバ５１〜５４の出射端に設けられている点で相違する。
【００４１】
本実施形態においても、イメージガイド１０の第２端（撮像部２０側）において、各マルチコア光ファイバ１１の各コアに分岐用シングルコア光ファイバ５１〜５４が光学的に接続されている。分岐用シングルコア光ファイバ５１の群（第１群）の出射端に光フィルタ３１が設けられている。分岐用シングルコア光ファイバ５２の群（第２群）の出射端に光フィルタ３２が設けられている。分岐用シングルコア光ファイバ５３の群（第３群）の出射端に光フィルタ３３が設けられている。分岐用シングルコア光ファイバ５４の群（第４群）の出射端に光フィルタ３４が設けられている。
【００４２】
撮像部２０は、イメージガイド１０の第１端に入力された光のうち、第１群の分岐用シングルコア光ファイバ５１の出射端から出力される波長λ１の光の像を取得し、第２群の分岐用シングルコア光ファイバ５２の出射端から出力される波長λ２の光の像を取得し、第３群の分岐用シングルコア光ファイバ５３の出射端から出力される波長λ３の光の像を取得し、第４群の分岐用シングルコア光ファイバ５４の出射端から出力される波長λ４の光の像を取得することができる。撮像装置５も、モアレ現象発生および画質低下の双方を抑制して、４波長λ１〜λ４の光の像を同時に取得することができる。
【００４３】
（第６実施形態）
【００４４】
図６は、第６実施形態の撮像装置６の構成を示す図である。第５実施形態の場合と比較すると、この第６実施形態の撮像装置６は、イメージガイド１０Ａに替えてイメージガイド１０Ａを備える点で相違し、光源部４０から出力された照明光をイメージガイド１０Ａの各マルチコア光ファイバ１１Ａの特定コアにより導光して対象物９に照射する点で相違する。撮像装置６も、モアレ現象発生および画質低下の双方を抑制して、４波長λ１〜λ４の光の像を同時に取得することができる。
【００４５】
（第７実施形態）
【００４６】
図３に示した撮像装置３は、以下に説明するように、例えば対象物９としての食品に含まれる異物を検査する装置としても用いられ得る。撮像装置３が異物検査装置として用いられる場合、例えば対象物９としての食品に対して光源部４０から可視光または近赤外光を照射し、その食品からの反射光をイメージガイド１０およびレンズ２１を介して撮像部２０により受光して該反射光のスペクトルデータを取得し、このスペクトルデータを用いて対象物の状態を評価する。イメージガイド１０の構成は第１実施形態の場合と同様であるが、イメージガイド１０に適用される複数本の光ファイバ１１はマルチコア光ファイバである。光源部４０は、照明光を出力して、その照明光を対象物９に対して照射する。対象物９からの反射光は、イメージガイド１０およびレンズ２１を通して撮像部２０に導かれ、撮像部２０によりスペクトルデータが取得される。そして、このスペクトルデータを解析することによって対象物９の状態を評価する。光源部４０として、例えば、ＳＣ光源、ＡＳＥ光源、ＳＬＤ、ハロゲンランプ等が用いられ得る。
【００４７】
撮像装置３が異物検査装置として用いられる場合、イメージガイド１０は画像データを取得する機能を有していないが、イメージガイド１０に適用される複数本の光ファイバ１１が中心から外れた位置にコア１２を有するマルチコア光ファイバであることによって、反射光を多くのコアによって十分に採取し、撮像部２０に導くことができる。また、各コアの空間周波数をランダム化することで、出射光に不要な干渉が生じることが防止される。その結果、検査精度を向上させることができる。
【００４８】
このとき、照明光は対象物９に対して斜めに入射されることが好ましい。具体的には、光源部４０から出力された照明光（好ましくは近赤外光。即ち、波長範囲が８００ｎｍ〜２５００ｎｍの光）が対象物９の表面において正反射した場合の光路と、照明光が照射される検査対象物９の表面と撮像部２０とを結ぶ直線と、のなす角ａ１が４５°以上であることが好ましい。このように対象物９に照明光を照射した場合、正反射光と拡散反射光とが発生するが、本実施形態のように、拡散反射光を測定し、その結果に基づいて対象物９の品質を評価する異物検査装置の場合、拡散反射光を適切に検出することが評価精度を高めるための重要な要素となる。したがって、評価精度を高めるためには、撮像部２０に正反射光が入射することを防ぐ必要がある。 
【００４９】
本実施形態のように、上記の角ａ１が４５°以上であることによって、照射光の照射位置Ｐ１における対象物９の形状に凹凸があったとしても、撮像部２０への正反射光の入射を効果的に防ぐことができるため、撮像装置３による品質評価を高精度で行うことができる。また、イメージガイド１０に適用される複数本の光ファイバ１１が中心から外れた位置にコア１２を有するマルチコアファイバであることによって、正反射光の入射を防ぐために対象物９とイメージガイド１０との間に適切な間隔を開けたとしても、十分な拡散反射光を採取することができるから、正反射光に対して拡散反射光を適切に取得し、評価制度を高めることができる。
【符号の説明】
【００５０】
１〜６…撮像装置、９…対象物、１０…イメージガイド、１１…光ファイバ、１２…コア、１３…クラッド、１４…サポート、２０…撮像部、２１…レンズ、３１〜３４…光フィルタ、４０…光源部、４１…タップ、４２…モニタ部、５１〜５４…分岐用シングルコア光ファイバ、６０…照明用光ファイバ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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