JP2003057170A - Melanin evaluation apparatus - Google Patents

Melanin evaluation apparatus

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JP2003057170A
JP2003057170A JP2001245645A JP2001245645A JP2003057170A JP 2003057170 A JP2003057170 A JP 2003057170A JP 2001245645 A JP2001245645 A JP 2001245645A JP 2001245645 A JP2001245645 A JP 2001245645A JP 2003057170 A JP2003057170 A JP 2003057170A
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Japan
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skin
melanin
epidermis
dimensional
voxel
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JP2001245645A
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Japanese (ja)
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Toyonobu Yamashita
豊信 山下
Tomohiro Kuwabara
智裕 桑原
Mototsugu Takahashi
元次 高橋
Shinji Ozawa
慎治 小澤
Hideo Saito
英雄 斎藤
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Shiseido Co Ltd
Original Assignee
Shiseido Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To easily evaluate melanin situated at the interface between the epidermis and the corium regarding a melanin evaluation apparatus with which melanin existing inside a skin is evaluated by using a confocal microscope. SOLUTION: The melanin evaluation apparatus is provided with a scanning confocal microscope 2 in which a laser beam is horizontally scanned with reference to the skin 4 to irradiate the skin and in which reflected light reflected at a position at a prescribed depth of the skin 4 is received to obtain the plane image of the skin 4 at the position at the prescribed depth on the basis of the luminance intensity of the reflected light, a three-dimensional voxel generation means by which plane images of the skin 4 at a plurality of depths of the skin 4 obtained by the microscope 2 are piled up so as to generate a three- dimensional voxel and a melanin evaluation means which evaluates the melanin on the basis of luminance information contained in the three-dimensional voxel.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はメラニン評価装置に
係り、特に共焦点顕微鏡を用いて皮膚内に存在するメラ
ニンの評価を行なうメラニン評価装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a melanin evaluation device, and more particularly to a melanin evaluation device for evaluating melanin present in skin using a confocal microscope.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、皮膚の内部組織の構造を非侵
襲で測定する場合、超音波断層撮影装置、MRI(Magne
tic Resonance Imaging)装置等を用いて測定することが
行われていた。しかしながら、これらの装置を用いた測
定方法では、いずれも細胞レベルの解像度を得ることが
困難であった。
2. Description of the Related Art Conventionally, in the case of noninvasively measuring the structure of internal tissue of the skin, an ultrasonic tomography apparatus, an MRI (Magnetograph) is used.
The measurement was performed using a tic resonance imaging device or the like. However, it is difficult to obtain cell-level resolution by any of the measuring methods using these devices.

【0003】一方、光波を用いて皮膚組織構造を可視化
する装置も提案されている。この装置には、前方散乱透
過光を検出するものと、後方散乱光を検出するものとが
ある。通常この種の装置では、皮膚内における吸収が少
ない可視光から近赤外光にかけての波長を有する光が用
いられるが、この領域の光(電磁波)は、X銭や電波
(MRI)に比べて皮膚内における散乱が強い。
On the other hand, a device for visualizing the skin tissue structure using light waves has also been proposed. This device includes one that detects forward scattered transmitted light and one that detects back scattered light. Normally, in this type of device, light having a wavelength from visible light to near-infrared light, which is less absorbed in the skin, is used, but the light (electromagnetic wave) in this region is smaller than X-ray and radio wave (MRI). Strong scattering in the skin.

【0004】また、前方散乱透過光を検出する構成の装
置では、精度を向上させるためには光の散乱過程を処理
する必要があり、演算処理が複雑化し、処理速度も遅く
なる。これに対し、後方散乱光を検出する方法では、比
較的精度の高い皮膚内像を、前方散乱透過光を検出する
場合に比べて容易かつ高速で得ることができる。近年、
この種の皮膚組織構造を可視化する装置として、共焦点
顕微鏡が用いられるようになってきている。
Further, in the device configured to detect the forward scattered transmitted light, it is necessary to process the light scattering process in order to improve the accuracy, which complicates the arithmetic processing and slows the processing speed. On the other hand, in the method of detecting backscattered light, it is possible to obtain a relatively highly accurate intra-skin image more easily and at higher speed than in the case of detecting forward scattered transmitted light. recent years,
A confocal microscope has come to be used as a device for visualizing this kind of skin tissue structure.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
生物系一般に使用されている共焦点顕微鏡は、蛍光(ル
ミネッセンス)を利用したものであり、組織を蛍光色素
で染色する必要があり、皮膚組織構造の観察が面倒であ
るという問題点があった。
However, conventional confocal microscopes that are generally used in biological systems utilize fluorescence (luminescence), and it is necessary to stain the tissue with a fluorescent dye. However, there is a problem that the observation is troublesome.

【0006】また、従来の共焦点顕微鏡では、皮膚の所
定深度(深さ)における二次元画像は得られるが、三次
元画像を得ることができなかった。このため、皮膚内に
おける表皮と真皮の界面を可視的に検出することができ
ないという問題点があった。
Further, with the conventional confocal microscope, a two-dimensional image at a predetermined depth (depth) of the skin can be obtained, but a three-dimensional image cannot be obtained. Therefore, there is a problem that the interface between the epidermis and the dermis in the skin cannot be visually detected.

【0007】ところで、この表皮と真皮の界面(即ち、
基底層)は、メラニンの産生において特に重要な部位で
ある。即ち、メラニンを産生するメラサイトは、この基
底層に存在する基底層細胞の所々に点在しているため、
メラニンの産生のメカニズムを解明するには表皮と真皮
の界面を正確に検出する必要がある。
By the way, the interface between the epidermis and the dermis (ie,
The basal layer) is a particularly important site in the production of melanin. That is, since the melanocytes that produce melanin are scattered everywhere in the basal layer cells present in this basal layer,
To elucidate the mechanism of melanin production, it is necessary to accurately detect the interface between the epidermis and the dermis.

【0008】また、この表皮と真皮の界面は平面的では
なく、三次元的にうねった状態となっていることが知ら
れており、よって従来のような二次元的な測定ではうね
った表皮と真皮との界面を正確に検知することができな
かった。
Further, it is known that the interface between the epidermis and the dermis is not flat, but has a three-dimensional undulated state, and therefore, in the conventional two-dimensional measurement, the undulated epidermis is The interface with the dermis could not be detected accurately.

【0009】更に、従来では上記のようにメラニンを蛍
光色素で染色し、これを検出してメラニン評価を行なっ
ていた。しかるに蛍光は光強度が弱いため、この蛍光を
検出してメラニンを評価する構成では評価の精度が低下
してしまうという問題点があった。
Further, conventionally, as described above, melanin was dyed with a fluorescent dye, and this was detected to evaluate melanin. However, since the fluorescence has a weak light intensity, there is a problem that the accuracy of the evaluation is lowered in the configuration in which the fluorescence is detected and the melanin is evaluated.

【0010】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、表皮と真皮の界面に位置するメラニンを容易に評
価しうるメラニン評価装置を提供することを目的とす
る。
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a melanin evaluation apparatus capable of easily evaluating melanin located at the interface between the epidermis and the dermis.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明では、次に述べる各手段を講じたことを特徴
とするものである。
In order to solve the above problems, the present invention is characterized by taking the following means.

【0012】請求項1記載の発明は、光学的手段を用い
て皮膚の細胞内に存在しているメラニンを評価するメラ
ニン評価装置であって、皮膚に対してレーザ光を平面的
に走査させて照射すると共に、前記皮膚の所定深度の位
置で反射された反射光を受光し、該反射光の輝度強度に
基づき前記所定深度の位置における皮膚の平面画像を得
る走査型共焦点顕微鏡と、該走査型共焦点顕微鏡で得ら
れる皮膚の複数の深度における前記皮膚の平面画像を積
み重ねて三次元ボクセルを生成する三次元ボクセル生成
手段と、前記三次元ボクセルに含まれる輝度情報に基づ
き、前記メラニンの評価を実施するメラニン評価手段と
を具備することを特徴とするものである。
The invention according to claim 1 is a melanin evaluation apparatus for evaluating melanin existing in cells of the skin by using an optical means, wherein the skin is planarly scanned with laser light. A scanning confocal microscope that irradiates and receives the reflected light reflected at the position of the predetermined depth of the skin, and obtains a planar image of the skin at the position of the predetermined depth based on the brightness intensity of the reflected light, and the scanning. Type three-dimensional voxel generating means for stacking planar images of the skin at a plurality of depths of the skin obtained by a confocal microscope to generate a three-dimensional voxel, based on the luminance information contained in the three-dimensional voxel, the evaluation of the melanin And a melanin evaluation means for carrying out.

【0013】上記発明によれば、走査型共焦点顕微鏡に
より皮膚を測定し、得られた反射光の輝度強度に基づき
生成された三次元ボクセルからメラニン評価を行なうた
め、非侵襲的に皮膚内に存在するメラニンの評価を行な
うことが可能となる。
According to the above invention, the skin is measured by a scanning confocal microscope, and the melanin is evaluated from the three-dimensional voxels generated based on the brightness intensity of the obtained reflected light. It is possible to make an assessment of the melanin present.

【0014】この際、メラニンの光屈折率は、他の細胞
組織の光屈折率に比べて大きいため、よってメラニン多
く含まれる皮膚の輝度は高くなる。三次元ボクセルは、
皮膚の三次元輝度情報であるため、この三次元ボクセル
からメラニンの分布及び存在量を評価することができ
る。
At this time, since the photorefractive index of melanin is higher than that of other cell tissues, the brightness of the skin containing a large amount of melanin is high. Three-dimensional voxel
Since it is the three-dimensional luminance information of the skin, the distribution and the abundance of melanin can be evaluated from this three-dimensional voxel.

【0015】また、請求項2記載の発明は、請求項1記
載のメラニン評価装置において、更に、前記三次元ボク
セル生成手段で生成された三次元ボクセルに対し、前記
皮膚の表皮と真皮との界面に相当する境界ボクセルの検
出を行なう境界ボクセル検出手段を設け、かつ、前記メ
ラニン評価手段は、該境界ボクセル近傍の輝度測定を行
い、測定された輝度に基づきメラニンを評価する構成と
したことを特徴とするものである。
The invention according to claim 2 is the melanin-evaluating apparatus according to claim 1, further comprising an interface between the epidermis and dermis of the skin with respect to the three-dimensional voxel generated by the three-dimensional voxel generating means. Boundary voxel detection means for detecting the boundary voxels corresponding to the, provided, and, the melanin evaluation means, the brightness measurement in the vicinity of the boundary voxel, and configured to evaluate the melanin based on the measured brightness. It is what

【0016】上記発明によれば、境界ボクセル検出手段
を設けることにより、皮膚の表皮と真皮との界面である
基底層を検出することが可能となる。この基底層には、
メラニンを産生するメラノサイトを含む基底細胞が存在
するため、メラノサイトの観察を容易に行なうことが可
能となる。また、基底層を容易に検出することができる
ため、基底層に多くにおけるメラニンの評価を効率よく
行なうことができる。
According to the above invention, by providing the boundary voxel detecting means, it is possible to detect the basal layer which is the interface between the epidermis and the dermis of the skin. In this basal layer,
Since there are basal cells containing melanocytes that produce melanin, it becomes possible to easily observe melanocytes. In addition, since the basal layer can be easily detected, melanin in most of the basal layer can be efficiently evaluated.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面と共に説明する。図1は、本発明の一実施例であ
る皮膚の三次元画像生成装置に適用される光学的検査装
置1の概略構成を示している。また、図2は光学的検査
装置1の駆動系を示している。本発明では、光学的検査
装置1として走査型顕微鏡を用いている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration of an optical inspection apparatus 1 applied to a three-dimensional image generation apparatus for skin, which is an embodiment of the present invention. Further, FIG. 2 shows a drive system of the optical inspection device 1. In the present invention, a scanning microscope is used as the optical inspection device 1.

【0018】同図において、2は走査型顕微鏡本体であ
り、この共焦点顕微鏡本体2には光源10が設けられて
いる。この光源10は、後に詳述するように、試料とな
る被測定者の皮膚4の表面にレーザー光を照射させるも
のである。光源10から発射されたレーザー光は、ハー
フミラー11を通過して光走査装置12に進行する。
In the figure, 2 is a scanning microscope main body, and a light source 10 is provided in the confocal microscope main body 2. As will be described later in detail, the light source 10 irradiates the surface of the skin 4 of the measurement subject, which is a sample, with laser light. The laser light emitted from the light source 10 passes through the half mirror 11 and advances to the optical scanning device 12.

【0019】光走査装置12は、X−Y方向駆動制御装
置13からの駆動制御命令に従い、皮膚4の所定測定領
域に光源10からのレーザー光をX−Y方向に2次元的
に走査する。図2に示すように、光走査装置12はポリ
ゴンミラー25,ポリゴン用ドライバー26,ガルバノ
ミラー27,及びガルバノ用ドライバー28等を有した
構成とされている。
The optical scanning device 12 two-dimensionally scans the laser light from the light source 10 on a predetermined measurement region of the skin 4 in the XY direction in accordance with the drive control command from the XY direction drive control device 13. As shown in FIG. 2, the optical scanning device 12 is configured to have a polygon mirror 25, a polygon driver 26, a galvano mirror 27, a galvano driver 28, and the like.

【0020】ポリゴン用ドライバー26により駆動され
るポリゴンミラー25は、レーザー光をX方向に走査さ
せるものである。また、ガルバノ用ドライバー28によ
り駆動されるガルバノミラー27は、レーザー光をY方
向に走査させるものである。従って、光走査装置12に
より、レーザー光を皮膚4上においてX−Y方向に走査
させることができる。
The polygon mirror 25 driven by the polygon driver 26 scans the laser beam in the X direction. The galvano mirror 27 driven by the galvano driver 28 scans the laser light in the Y direction. Therefore, the light scanning device 12 can scan the laser light on the skin 4 in the XY directions.

【0021】また、光走査装置12はX−Y方向駆動制
御装置13に接続されている。このX−Y方向駆動制御
装置13は、/O33,35を介してポリゴン用ドライ
バー26,ガルバノ用ドライバー28に接続されるX−
Y方向用制御回路30を有している。このX−Y方向用
制御回路30はコンピュータ3に接続されていおり、後
述するようにコンピュータ3からの指令に従いポリゴン
用ドライバー26及びガルバノ用ドライバー28を制御
する。これにより、ポリゴンミラー25及びガルバノミ
ラー27の動作は、コンピュータ3により制御される。
The optical scanning device 12 is also connected to an X-Y direction drive control device 13. The X-Y direction drive control device 13 is connected to the polygon driver 26 and the galvano driver 28 via the / O 33 and 35.
It has a Y-direction control circuit 30. The XY direction control circuit 30 is connected to the computer 3 and controls the polygon driver 26 and the galvano driver 28 in accordance with a command from the computer 3 as described later. As a result, the operations of the polygon mirror 25 and the galvanometer mirror 27 are controlled by the computer 3.

【0022】上記のように光走査装置12によりX−Y
方向に走査されるレーザー光は、対物レンズ14を介し
て皮膚4に照射される。この対物レンズ14は、焦点深
度調整装置15に取付けられている。また、焦点深度調
整装置15は、後述するZ方向駆動制御装置16の制御
命令に従い、対物レンズ14を光軸方向(Z方向)に移
動させ、これにより焦点深度を可変するものである。
As described above, the optical scanning device 12 causes the XY
The laser light scanned in the direction is applied to the skin 4 via the objective lens 14. The objective lens 14 is attached to the depth of focus adjusting device 15. Further, the focal depth adjusting device 15 moves the objective lens 14 in the optical axis direction (Z direction) according to a control command of a Z direction drive control device 16 described later, and thereby changes the focal depth.

【0023】図2に示すように、焦点深度調整装置15
は焦点調整機構31と焦点深度調整用ドライバー32を
有している。焦点調整機構31は、対物レンズ14の位
置をZ方向に移動することにより、対物レンズ14によ
るレーザー光の焦点位置を調整する。よって、皮膚4の
内部に対物レンズ14の焦点を合わせることにより、そ
の反射光に基づき皮膚4の内部の組織を測定することが
可能となる。
As shown in FIG. 2, the focal depth adjusting device 15 is provided.
Has a focus adjusting mechanism 31 and a focus depth adjusting driver 32. The focus adjustment mechanism 31 adjusts the focus position of the laser light by the objective lens 14 by moving the position of the objective lens 14 in the Z direction. Therefore, by focusing the objective lens 14 inside the skin 4, it is possible to measure the tissue inside the skin 4 based on the reflected light.

【0024】焦点調整機構31を駆動する焦点深度調整
用ドライバー32は、Z方向駆動制御装置16に接続さ
れている。
A focal depth adjusting driver 32 for driving the focal point adjusting mechanism 31 is connected to the Z direction drive control device 16.

【0025】Z方向駆動制御装置16は、I/O36介
して焦点深度調整用ドライバー32に接続されたX−Y
方向用制御回路30を有している。このX−Y方向用制
御回路30はコンピュータ3に接続されており、後述す
るようにコンピュータ3からの指令に従い焦点深度調整
用ドライバー32を制御する。これにより、焦点調整機
構31の動作は、コンピュータ3により制御される。
The Z-direction drive control device 16 is connected to the depth-of-focus adjustment driver 32 via the I / O 36, and the X-Y drive control device 16 is connected.
It has a direction control circuit 30. The XY direction control circuit 30 is connected to the computer 3 and controls the focal depth adjusting driver 32 in accordance with a command from the computer 3 as described later. As a result, the operation of the focus adjustment mechanism 31 is controlled by the computer 3.

【0026】一方、対物レンズ14を介して皮膚4に照
射されたレーザー光は、対物レンズ14の焦点位置によ
り決まる皮膚4内の所定深度において反射される。この
反射光は対物レンズ14を通り光走査装置12に戻り、
更に光走査装置12からハーフミラー11へと戻され
る。
On the other hand, the laser beam applied to the skin 4 via the objective lens 14 is reflected at a predetermined depth within the skin 4 determined by the focal position of the objective lens 14. This reflected light passes through the objective lens 14 and returns to the optical scanning device 12,
Further, it is returned from the optical scanning device 12 to the half mirror 11.

【0027】ハーフミラー11は半透明鏡であり、光源
10と光走査装置12との間の光路上に設けられてい
る。このハーフミラー11は、光走査装置12から進行
してくる皮膚4からの反射光を、光検出器20に向け導
くため設けられている。
The half mirror 11 is a semitransparent mirror and is provided on the optical path between the light source 10 and the optical scanning device 12. The half mirror 11 is provided to guide the reflected light from the skin 4 traveling from the optical scanning device 12 toward the photodetector 20.

【0028】ハーフミラー11で方向が変換された反射
光は、レンズ18、ピンホール板19のピンホールを介
して光検出器20で受光される。レンズ18は、反射光
を光検出器20に向け集光するものである。この光検出
器20は、ピンホール板19のピンホールを介して得ら
れる光をその光量対応の電気信号に変換する光検出素子
を有している。
The reflected light whose direction is changed by the half mirror 11 is received by the photodetector 20 through the lens 18 and the pinhole of the pinhole plate 19. The lens 18 focuses the reflected light toward the photodetector 20. The photodetector 20 has a photodetector element that converts light obtained through the pinhole of the pinhole plate 19 into an electric signal corresponding to the light amount.

【0029】また、ピンホール板19は所定径のピンホ
ールを有しており、レンズ18と光検出器20との間に
配設されている。また、その配設位置は、レンズ18の
焦点位置にピンホールが一致するよう設定されている。
The pinhole plate 19 has a pinhole with a predetermined diameter and is arranged between the lens 18 and the photodetector 20. Further, the disposition position is set so that the pinhole coincides with the focal position of the lens 18.

【0030】光検出器20に入射した皮膚4からの反射
光は、光検出素子で電気信号に変換されてコンピュータ
21に送られる。コンピュータ21では、この送信され
た電気信号に基づき、後述する処理を行なうことにより
三次元画像を生成し、これをモニタ22に表示させる。
The reflected light from the skin 4 incident on the photodetector 20 is converted into an electric signal by the photodetection element and sent to the computer 21. The computer 21 generates a three-dimensional image by performing the processing described below based on the transmitted electric signal, and displays the three-dimensional image on the monitor 22.

【0031】また、コンピュータ本体21は、前記した
X−Y方向駆動制御装置13及びZ方向駆動制御装置1
6とも接続されている。そして、コンピュータ21はX
−Y方向駆動制御装置13及びZ方向駆動制御装置16
を統括的に制御することにより、レーザー光のX−Y方
向走査の制御と、対物レンズ14の駆動による焦点深度
の制御を行なう構成となっている。
Further, the computer main body 21 includes the above-mentioned X-Y direction drive control device 13 and Z direction drive control device 1.
6 is also connected. And the computer 21 is X
-Y direction drive control device 13 and Z direction drive control device 16
By controlling the scanning of the laser light in the XY direction and the control of the depth of focus by driving the objective lens 14.

【0032】上記構成とされた光学的検査装置1は、共
焦点顕微鏡本体2が走査型共焦点顕微鏡を構成してい
る。この共焦点顕微鏡は、光源10から発射されたレー
ザー光は皮膚4の表面を点状に走査させて照射し、この
照明された皮膚4からの反射光をレンズ18及びピンホ
ール板19のピンホールにより再び点状に集光して光検
出器20に結像させ、この光検出器20により結像の輝
度情報を得るという共焦点作用を利用した顕微鏡であ
る。
In the optical inspection apparatus 1 configured as described above, the confocal microscope main body 2 constitutes a scanning confocal microscope. In this confocal microscope, the laser light emitted from the light source 10 is applied by scanning the surface of the skin 4 in a point-like manner, and the reflected light from the illuminated skin 4 is pinholes of the lens 18 and the pinhole plate 19. This is a microscope utilizing the confocal action of condensing light into a point shape again to form an image on the photodetector 20, and obtaining the brightness information of the image formation by the photodetector 20.

【0033】このような走査型共焦点顕微鏡では、上記
の共焦点作用により、レーザー光を走査させた範囲にお
ける皮膚4の所定深度の画像を、その全ての範囲におい
て合焦点した状態の二次元画像として得ることができ
る。これは、焦点位置で得られる皮膚4(試料)の輝度
は、最大輝度となることを利用したものである。
In such a scanning confocal microscope, a two-dimensional image in which the image of the skin 4 at a predetermined depth in the range scanned by the laser beam is focused in all ranges by the above confocal action. Can be obtained as This utilizes the fact that the brightness of the skin 4 (sample) obtained at the focus position becomes the maximum brightness.

【0034】具体的には、レーザ光の反射光は皮膚4の
所定深度のみで反射されるわけではなく、この所定深度
を中心とした所定の厚み範囲において反射される。よっ
て、反射光の内、所定深度以外の部位で反射した光はノ
イズとなる。共焦点顕微鏡では、このノイズとなる所定
深度以外の部位で反射した光を、ピンホール板19を用
いて除去する構成としている。即ち、ピンホール板19
を通過する反射光は皮膚4の所定深度に合焦点した光だ
けとなり、これにより最終的に得られる皮膚4の画像
は、その全体にわたり合焦点した2次元画像となる。
Specifically, the reflected light of the laser light is not reflected only at a predetermined depth of the skin 4, but is reflected within a predetermined thickness range centered on this predetermined depth. Therefore, of the reflected light, the light reflected at a portion other than the predetermined depth becomes noise. In the confocal microscope, the light reflected at a portion other than the predetermined depth, which becomes the noise, is removed by using the pinhole plate 19. That is, the pinhole plate 19
The reflected light passing through is only the light focused on a predetermined depth of the skin 4, and the image of the skin 4 finally obtained is a two-dimensional image focused on the entire image.

【0035】続いて、上記構成とされた光学的検査装置
1を用いた、皮膚4の各種測定処理について説明する。
まず、光学的検査装置1を用いた皮膚4の三次元画像を
生成する三次元画像生成処理について説明する。
Next, various measuring processes of the skin 4 using the optical inspection device 1 having the above-mentioned configuration will be described.
First, a three-dimensional image generation process for generating a three-dimensional image of the skin 4 using the optical inspection device 1 will be described.

【0036】図3は、皮膚4の三次元画像生成処理を示
すフローチャートである。同図に示す処理が起動する
と、先ず起動処理が実施される。具体的には、ステップ
10(図では、ステップをSと略称している)におい
て、焦点深度D(μm)を初期値をαに設定し(D=
α)、またステップ11では後述するように生成される
2次元画像数を示すカウント値Nを“1”に設定する
(N=1)。尚、フローチャートには示していないが、
この起動処理ではコンピュータ3及び光源10(レーザ
光源)の立ち上げ処理等も実施される。
FIG. 3 is a flow chart showing a three-dimensional image generation process of the skin 4. When the process shown in the figure is started, the starting process is first executed. Specifically, in step 10 (in the figure, step is abbreviated as S), the focal depth D (μm) is set to an initial value α (D =
α), and in step 11, a count value N indicating the number of two-dimensional images generated as described later is set to “1” (N = 1). Although not shown in the flowchart,
In this startup processing, startup processing of the computer 3 and the light source 10 (laser light source) is also performed.

【0037】続くステップ12では、焦点深度Dの設定
処理が行なわれる。この光走査装置12では、コンピュ
ータ3はZ方向駆動制御装置16のZ方向用制御回路3
3に向け焦点深度がステップ10で設定された初期値と
なる焦点深度Dとなるよう制御信号を送信する。
In the following step 12, the setting process of the depth of focus D is performed. In this optical scanning device 12, the computer 3 uses the Z direction control circuit 3 of the Z direction drive control device 16.
A control signal is transmitted so that the focal depth is set to the initial focal depth D set in step 10.

【0038】Z方向用制御回路33は、対物レンズ14
の焦点震度がDとなるよう焦点深度調整装置15の焦点
深度調整用ドライバー32を駆動制御する。これによ
り、対物レンズ14は、焦点深度がDとなるよう焦点調
整機構31によりZ方向に駆動される。通常、試料4の
測定は皮膚表面から順次深層に向け測定を行なうため、
初期値としての焦点深度Dは、試料4の最表面となるよ
う設定さる。
The Z-direction control circuit 33 includes the objective lens 14
The focal depth adjusting driver 32 of the focal depth adjusting device 15 is driven and controlled so that the focal seismic intensity of D becomes D. As a result, the objective lens 14 is driven in the Z direction by the focus adjustment mechanism 31 so that the depth of focus becomes D. Normally, the measurement of Sample 4 is performed from the skin surface toward the deeper layers one by one,
The depth of focus D as an initial value is set to be the outermost surface of the sample 4.

【0039】上記のように焦点深度Dが設定されると、
続くステップ13では光源10からレーザ光が発射され
ると共に、このレーザ光を走査させる処理が実施され
る。具体的には、前記したように光源10で発射されハ
ーフミラー11を通過したレーザ光は、光走査装置12
設けられたポリゴンミラー25によりX方向に走査さ
れ、またガルバノミラー27によりY方向に走査され
る。これにより、レーザ光は皮膚4をX−Y方向に二次
元的に走査する。尚、レーザ光の走査速度は、コンピュ
ータ3によりX−Y方向用制御回路30,ポリゴン用ド
ライバー26,ガルバノ用ドライバー28等を介し、後
述する画像生成に最適な速度となるよう制御される。
When the depth of focus D is set as described above,
In the following step 13, a laser beam is emitted from the light source 10 and a process of scanning the laser beam is performed. Specifically, as described above, the laser light emitted from the light source 10 and passing through the half mirror 11 is emitted by the optical scanning device 12
The provided polygon mirror 25 scans in the X direction, and the galvano mirror 27 scans in the Y direction. As a result, the laser light scans the skin 4 two-dimensionally in the XY directions. The scanning speed of the laser light is controlled by the computer 3 via the XY direction control circuit 30, the polygon driver 26, the galvano driver 28, and the like so as to be an optimum speed for image generation described later.

【0040】続くステップ14では、反射光の輝度検出
を行なう。即ち、皮膚4に照射されたレーザ光は、皮膚
4において反射される。この皮膚4からの反射光は、対
物レンズ14を通って2次元走査機構12に戻り、この
2次元走査機構12からハーフミラー11、レンズ1
8、そしてピンホール板19を通って光検出器20に入
射され、この光検出器20で光電変換され電気信号とし
てコンピュータ3に送信される。
In the following step 14, the brightness of the reflected light is detected. That is, the laser light applied to the skin 4 is reflected by the skin 4. The reflected light from the skin 4 returns to the two-dimensional scanning mechanism 12 through the objective lens 14, and from the two-dimensional scanning mechanism 12, the half mirror 11 and the lens 1.
Then, the light enters the photodetector 20 through the pinhole plate 19, is photoelectrically converted by the photodetector 20, and is transmitted to the computer 3 as an electric signal.

【0041】この際、前記したように走査型共焦点顕微
鏡は、光源10から発射されたレーザー光は皮膚4の表
面を点状に走査させて照射し、この照明された皮膚4か
らの反射光をレンズ18及びピンホール板19のピンホ
ールにより再び点状に集光して光検出器20に結像さ
せ、この光検出器20により結像の輝度情報を得るとい
う共焦点作用を利用した構成とされている。焦点位置で
得られる皮膚4(試料)の輝度は最大輝度となるため、
よって光検出器20から出力される光電変換され電気信
号のダイナミックレンジを向上させることができる。
At this time, as described above, in the scanning confocal microscope, the laser light emitted from the light source 10 scans the surface of the skin 4 in a point-like manner and irradiates the reflected light from the illuminated skin 4. Is condensed by the pinhole of the lens 18 and the pinhole plate 19 again to form an image on the photodetector 20, and the photodetector 20 obtains the brightness information of the image formation. It is said that. Since the brightness of the skin 4 (sample) obtained at the focus position is the maximum brightness,
Therefore, it is possible to improve the dynamic range of the electric signal photoelectrically converted and output from the photodetector 20.

【0042】続くステップ15では、ステップ14で求
められた反射光の輝度信号に基づき、2次元画像の生成
処理が実施される。前記したように、光源10から発射
されたレーザ光はスポット光として走査され、この反射
光が光検出器20で検出されるが、コンピュータ3では
光走査装置12によるレーザ光の走査に同期させて光検
出器20からの検出信号を取り込む構成とされている。
これにより、コンピュータ3では、光検出器20から送
信される検出信号に基づき、レーザ光を走査した範囲に
おける2次元画像を生成することが可能となる。
In the following step 15, a two-dimensional image generation process is executed based on the luminance signal of the reflected light obtained in step 14. As described above, the laser light emitted from the light source 10 is scanned as spot light, and the reflected light is detected by the photodetector 20. In the computer 3, the laser light emitted from the light source 10 is synchronized with the scanning of the laser light by the optical scanning device 12. The detection signal from the photodetector 20 is taken in.
As a result, the computer 3 can generate a two-dimensional image in the range scanned by the laser light based on the detection signal transmitted from the photodetector 20.

【0043】ステップ15で生成された2次元画像は、
ステップ16において、コンピュータ3内に設けられて
いる記憶装置(図示せず)に格納される。続くステップ
17では、カウント数Nが“80”になったか否かを判
断する。ここで、“80”という数字は、後述する三次
元画像を生成する際に積み重ね処理を行なう2次元画像
の数である。即ち、本実施例では80枚の2次元画像を
積み重ねることにより三次元画像を生成する構成として
いる。しかしながら、この積み重ね数は80枚に限定さ
れるものではなく、適宜選定することが可能なものであ
る。
The two-dimensional image generated in step 15 is
In step 16, it is stored in a storage device (not shown) provided in the computer 3. In the following step 17, it is determined whether or not the count number N has become "80". Here, the number “80” is the number of two-dimensional images to be stacked when a three-dimensional image to be described later is generated. That is, in this embodiment, a three-dimensional image is generated by stacking 80 two-dimensional images. However, the number of stacks is not limited to 80, and can be appropriately selected.

【0044】ステップ17で、カウント数Nが“80”
になっていないとの判断(NOの判断)がされると、ス
テップ18においてカウント数Nをインクリメントする
と共に、ステップ19で焦点深度Dに3.6(μm)を加
算処理する。そして、この値を新たに焦点深度Dとする
(D=D+3.6)。
At step 17, the count number N is "80".
If it is determined that the above condition is not satisfied (NO determination), the count number N is incremented in step 18, and 3.6 (μm) is added to the depth of focus D in step 19. Then, this value is newly set as the depth of focus D (D = D + 3.6).

【0045】このステップ18,19の処理が終了する
と、処理はステップ12に戻り、上記したステップ12
〜ステップ17の処理が繰り返し実施される。この繰り
返し処理は、カウント数Nが“80”になるまで、換言
すればコンピュータ3が2次元画像を80枚取り込むま
で実施される。
When the processing of steps 18 and 19 is completed, the processing returns to step 12 and the above-mentioned step 12 is executed.
~ The process of step 17 is repeatedly performed. This repetitive processing is executed until the count number N reaches “80”, in other words, the computer 3 captures 80 two-dimensional images.

【0046】この際、ステップ19の処理により、コン
ピュータ3に取り込まれる2次元画像は、3.6(μm)
づつ焦点深度Dが異なる画像となる。即ち、本実施例で
は、皮膚4の表面から3.6(μm)毎の深さの2次元画
像が80枚生成される。尚、本実施例では深さ方向に隣
接する上下の2次元画像の離間距離を3.6(μm)に設
定したが、この2次元画像を生成する焦点深度Dの間隔
は3.6(μm)に限定されものではない。この間隔を1
μm以上5μm以下に設定することにより、皮膚4の細
胞状態を明確に表示する画像を生成することができる。
At this time, the two-dimensional image taken into the computer 3 by the processing of step 19 is 3.6 (μm).
The images have different depths of focus D. That is, in this embodiment, 80 two-dimensional images having a depth of 3.6 (μm) are generated from the surface of the skin 4. Although the distance between the upper and lower two-dimensional images adjacent to each other in the depth direction is set to 3.6 (μm) in this embodiment, the interval of the focal depth D for generating the two-dimensional image is limited to 3.6 (μm). Not a thing. This interval is 1
By setting the thickness to be 5 μm or more and 5 μm or less, an image that clearly displays the cell state of the skin 4 can be generated.

【0047】一方、ステップ17において肯定判断(Y
ESの判断)が行なわれると、即ち3.6(μm)づつ焦
点深度Dが異なる80枚の2次元画像が取り込まれる
と、処理はステップ20に進み、80枚の2次元画像の
積み重ね処理が実施される。
On the other hand, in step 17, an affirmative judgment (Y
ES determination), that is, when 80 two-dimensional images having different focal depths D of 3.6 (μm) are captured, the process proceeds to step 20, and a stacking process of 80 two-dimensional images is performed. It

【0048】ところで、本実施例では上記したように対
物レンズ14を駆動できる構成としているため、焦点深
度Dを変化することができる(本実施例では、3.6μm
づつ変化させている)。これにより、皮膚4を構成する
各層(表皮、有棘層,既定層等)に焦点が合焦点するよ
うレーザ光を照射することができる。
By the way, in this embodiment, since the objective lens 14 can be driven as described above, the depth of focus D can be changed (in this embodiment, 3.6 μm).
Are changing one by one). Thereby, it is possible to irradiate the laser light so that each layer (skin epidermis, spinous layer, predetermined layer, etc.) constituting the skin 4 is focused.

【0049】また、皮膚4にレーザ光を照射すると、レ
ーザ光は焦点深度位置を中心に反射されるが、この反射
光の輝度は皮膚4の反射される部位の屈折率により変化
する。この際、皮膚4を構成する表皮、有棘層,既定層
等の各層の屈折率は異なっているため、レーザ光が各層
で反射される際の輝度は異なる。従って、この皮膚4の
各層における反射光の輝度が異なることを利用し、各層
の検出処理を行なうとが可能となる。
When the skin 4 is irradiated with laser light, the laser light is reflected mainly at the depth of focus position, but the brightness of this reflected light changes depending on the refractive index of the reflected portion of the skin 4. At this time, since the respective layers such as the epidermis, the spinous layer, and the predetermined layer that form the skin 4 are different, the brightness when the laser light is reflected by each layer is different. Therefore, it is possible to perform the detection processing of each layer by utilizing the fact that the brightness of the reflected light in each layer of the skin 4 is different.

【0050】これについて、図4及び図5を用いて更に
詳述する。図4は皮膚4の構造を示す断面図である。同
図に示すように、皮膚4は大略すると表皮と真皮とに区
分される。また、表皮はその上部から皮膚表面(図中、
矢印Aで示す)、有棘層(図中、矢印Bで示す)、基底
層(図中、矢印Cで示す)に分類される。そして、この
表皮の下部に真皮(図中、矢印Eで示す)が存在してい
る。
This will be described in more detail with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. 4 is a sectional view showing the structure of the skin 4. As shown in the figure, the skin 4 is roughly divided into an epidermis and a dermis. In addition, the epidermis is from the top to the skin surface (in the figure,
It is classified into a spinous layer (indicated by arrow B in the figure) and a basal layer (indicated by arrow C in the figure). Then, the dermis (indicated by an arrow E in the figure) exists under the epidermis.

【0051】図5は、光学的検査装置1で生成した上記
した皮膚4の各層の2次元画像を示している。図5
(A)は皮膚表面の2次元画像であり、図5(B)は有
棘層の2次元画像であり、図5(C)は基底層の2次元
画像であり、更に図5(D)は皮膚と真皮との界面の2
次元画像である。
FIG. 5 shows a two-dimensional image of each layer of the skin 4 generated by the optical inspection device 1. Figure 5
5A is a two-dimensional image of the skin surface, FIG. 5B is a two-dimensional image of the spinous layer, FIG. 5C is a two-dimensional image of the basal layer, and further FIG. 5D. Is the interface between the skin and the dermis 2
It is a three-dimensional image.

【0052】各図に示すように、各層における2次元画
像は大きく異なっている。これは、皮膚4を構成する表
皮、有棘層,既定層等の各層の屈折率が異なっているこ
とに起因する。本実施例では、皮膚4の各層に照射され
たレーザ光の反射光に基づき2次元画像を生成するた
め、各層の屈折率が異なっていると、これに起因して各
層の光反射率も異なり、光検出器20で検出される輝度
も異なってくる。従って上記したように、この皮膚4の
各層における反射光の輝度が異なることを利用し、各層
の検出処理を行なうことが可能となる。
As shown in each figure, the two-dimensional images in each layer are very different. This is because the layers of the skin 4, such as the epidermis, the spinous layer, and the predetermined layer, have different refractive indices. In this embodiment, since a two-dimensional image is generated based on the reflected light of the laser light applied to each layer of the skin 4, when the refractive index of each layer is different, the light reflectance of each layer is also different due to this. The brightness detected by the photodetector 20 also differs. Therefore, as described above, it is possible to perform the detection processing of each layer by utilizing the fact that the brightness of the reflected light in each layer of the skin 4 is different.

【0053】また、表皮と真皮との界面(図中、矢印D
で示す)に存在する基底細胞にはメラニンを産生するメ
ラサイトがところどころに散在することが知られてい
る。このメラサイトの観察は、メラニンにより発生する
しみ,そばかす等の研究にとって重要である。メラニン
は他の皮膚細胞組織に比べて屈折率が高いため、光学的
検査装置1で得られる2次元画像では、このメラニンは
輝度の高い状態(白い状態)で画像表示される。従っ
て、光学的検査装置1(共焦点顕微鏡)を用いることに
より、メラニンを高精度に検出することが可能となる。
The interface between the epidermis and the dermis (arrow D in the figure)
It is known that melanocytes producing melanin are scattered in some places in the basal cells present in (1). The observation of this melanocyte is important for the study of spots, freckles, etc. generated by melanin. Since melanin has a higher refractive index than other skin cell tissues, in the two-dimensional image obtained by the optical inspection device 1, this melanin is displayed in a high brightness state (white state). Therefore, it becomes possible to detect melanin with high accuracy by using the optical inspection device 1 (confocal microscope).

【0054】図3に戻り、三次元画像生成処理の説明を
続ける。ステップ20において実施する、2次元画像の
積み重ね処理について、図6を用いて説明する。いま、
ステップ16で生成される2次元画像40が、X方向に
P画素(ピクセル)、Y方向にQ画素(ピクセル)、よ
って合計でP×Q画素(ピクセル)の画像であったとす
る。そして、このP×Q画素の二次元画像40をN枚
(本実施例では80枚)積み重ねる。
Returning to FIG. 3, the description of the three-dimensional image generation processing will be continued. The stacking process of the two-dimensional images executed in step 20 will be described with reference to FIG. Now
It is assumed that the two-dimensional image 40 generated in step 16 is an image of P pixels (pixels) in the X direction and Q pixels (pixels) in the Y direction, and thus P × Q pixels (pixels) in total. Then, N pieces (80 pieces in this embodiment) of the two-dimensional images 40 of P × Q pixels are stacked.

【0055】しかしながら、単にN枚の二次元画像40
を積み重ねただけでは、上下で隣接する一対の二次元画
像40間には3.6μmの間隔、即ち情報が存在しない領
域が存在する。三次元画像の精度を上げるためには、上
下で隣接する一対の二次元画像40間の間隔を小さくす
るとが望ましい。
However, only N two-dimensional images 40
By simply stacking, the pair of two-dimensional images 40 vertically adjacent to each other has an interval of 3.6 μm, that is, a region where no information exists. In order to improve the accuracy of the three-dimensional image, it is desirable to reduce the interval between the pair of vertically adjacent two-dimensional images 40.

【0056】しかしながら、この間隔を小さくすると、
取り込む二次元画像40の数が増大し、コンピュータ3
の記憶装置の記憶容量を大きくする必要が生じ、またデ
ータ量が増大することにより三次元画像を生成する演算
処理に要する時間が長くなってしまう。そこで、ステッ
プ21では、上下で隣接する一対の二次元画像40間の
内挿補間処理を行なうことにより、この情報が存在しな
い領域を補間する構成としている。
However, if this interval is reduced,
As the number of two-dimensional images 40 to be captured increases, the computer 3
It becomes necessary to increase the storage capacity of the storage device and the amount of data increases, which increases the time required for the arithmetic processing for generating a three-dimensional image. Therefore, in step 21, the area where this information does not exist is interpolated by performing interpolation processing between a pair of two-dimensional images 40 that are vertically adjacent to each other.

【0057】この内挿補間処理の具体的な手法として
は、補間する2次元画像の値を例えば上下で隣接する一
対の二次元画像40間の距離比により内挿する方法、或
いは補間する2次元画像の上下の2次元画像を距離画像
に変換し、変換した画像を2次元画像を画像間の距離比
で内挿補間する方法等が考えられる(周藤安造著、医学
における三次元画像処理 87頁〜88頁参照)。
As a concrete method of the interpolation processing, a method of interpolating the values of the two-dimensional image to be interpolated by a distance ratio between a pair of vertically adjacent two-dimensional images 40, or a two-dimensional image to be interpolated A method is conceivable in which two-dimensional images above and below the image are converted into distance images, and the converted images are interpolated and interpolated with the distance ratio between the images (Yasuzo Suto, Three-dimensional image processing in medicine 87 Pp.-88).

【0058】これにより、情報不足となる一対の二次元
画像40間の断層像空間点を補間することができ、生成
される三次元断面画像の鮮明度を向上させることができ
る。また、コンピュータ3の記憶装置の記憶容量の増大
を抑制でき、また処理に要するデータ量が少なくなるた
め三次元画像を生成する演算処理に要する時間の短縮を
図ることができる。
This makes it possible to interpolate a tomographic image space point between the pair of two-dimensional images 40 in which information is insufficient, and improve the sharpness of the generated three-dimensional sectional image. Further, it is possible to suppress an increase in the storage capacity of the storage device of the computer 3 and to reduce the amount of data required for the processing, so that it is possible to reduce the time required for the arithmetic processing for generating a three-dimensional image.

【0059】ステップ21の内挿補間処理が終了する
と、ステップ20及びステップ21の処理に基づき、図
6に示すように微小六面体(ボクセル)の集合体として
の三次元ボクセル50を生成する(ステップ22)。こ
の三次元ボクセル50は、合計でP×Q×N個の微小六
面体(ボクセル)により構成される。また、この三次元
ボクセル50を構成する各微小六面体(ボクセル)は、
それぞれ輝度情報を有する。
When the interpolation processing in step 21 is completed, a three-dimensional voxel 50 as a set of minute hexahedrons (voxels) is generated based on the processing in steps 20 and 21 (step 22). ). The three-dimensional voxel 50 is composed of a total of P × Q × N minute hexahedrons (voxels). In addition, each minute hexahedron (voxel) that constitutes the three-dimensional voxel 50 is
Each has brightness information.

【0060】続くステップ23では、ステップモニタ2
2で生成された三次元ボクセル50に基づき三次元画像
の生成処理を行なうと共に、ステップ24でコンピュー
タ3のモニタ22に生成された三次元画像を表示する。
In the following step 23, the step monitor 2
The three-dimensional image is generated based on the three-dimensional voxel 50 generated in step 2, and the generated three-dimensional image is displayed on the monitor 22 of the computer 3 in step 24.

【0061】この際、上記したように本実施例では皮膚
4の複数の焦点深度における二次元画像40を積み重ね
て三次元ボクセル50を生成し、この三次元ボクセル5
0から皮膚4の三次元画像を生成するため、非侵襲的に
皮膚4の断面を立体的に観察することができる。また、
光学的検査装置1(走査型共焦点顕微鏡)は分解能が高
く、また前記のように共焦点作用を用いているため所定
深度以外の反射光が外乱として情報に侵入することを防
止できるため、細胞レベルの三次元画像を鮮明に表示す
ることができる。
At this time, as described above, in this embodiment, the three-dimensional voxels 50 are generated by stacking the two-dimensional images 40 of the skin 4 at a plurality of depths of focus, and the three-dimensional voxels 5 are generated.
Since the three-dimensional image of the skin 4 is generated from 0, the cross section of the skin 4 can be three-dimensionally observed non-invasively. Also,
The optical inspection device 1 (scanning confocal microscope) has a high resolution, and since the confocal action is used as described above, it is possible to prevent reflected light other than a predetermined depth from invading information as a disturbance. A level three-dimensional image can be displayed clearly.

【0062】図7は、このようにして生成された三次元
画像の一例を示している。同図では、三次元画像の内、
X−Z面を例示している。従来における共焦点顕微鏡で
は、X−Y面である2次元画像しか得ることができなか
ったが、本実施例では三次元画像を生成することができ
る。即ち、本実施例では皮膚4の深さ方向(Z方向)に
対する各画面(X−Z面,Y−Z面)を得ることができ
るため、皮膚4内における表皮と真皮との界面の測定、
皮膚4の厚さ測定、及びメラニンの評価(メラニン量、
メラニン分布の測定)を行なうことが可能となる。
FIG. 7 shows an example of the three-dimensional image generated in this way. In the figure, of the three-dimensional image,
The XZ plane is illustrated. In the conventional confocal microscope, only a two-dimensional image of the XY plane can be obtained, but in the present embodiment, a three-dimensional image can be generated. That is, in this embodiment, since it is possible to obtain each screen (XZ plane, YZ plane) in the depth direction (Z direction) of the skin 4, measurement of the interface between the epidermis and the dermis in the skin 4,
Thickness measurement of skin 4 and evaluation of melanin (amount of melanin,
It is possible to measure the melanin distribution).

【0063】次に、上記構成とされた光学的検査装置1
を用い、また上記した皮膚4の三次元画像生成処理に基
づいて実施される、表皮−真皮界面の検出処理について
説明する。
Next, the optical inspection device 1 configured as described above.
The detection process of the epidermis-dermis interface, which is performed based on the above-described three-dimensional image generation process of the skin 4, will be described.

【0064】図8及び図9は、表皮−真皮界面検出処理
の第1及び第2実施例を示すフローチャートである。図
8に示す第1実施例に係る表皮−真皮界面検出処理は、
エッジ検出法を用い、三次元ボクセル50に対し三次元
のラプラシアンフィルタ(LOGフィルタ)でフィルタ
リング処理を実施することにより表皮−真皮界面検出を
行なう構成としたことを特徴とするものである。また、
図9に示す第1実施例に係る表皮−真皮界面検出処理
は、領域判別法を用い、予め求めておいたテクスチャに
基づき表皮−真皮界面検出を行なう構成としたことを特
徴とするものである。
8 and 9 are flow charts showing the first and second embodiments of the epidermis-dermis interface detection processing. The epidermis-dermis interface detection process according to the first embodiment shown in FIG.
The feature is that the epidermis-dermis interface is detected by performing a filtering process on a three-dimensional voxel 50 with a three-dimensional Laplacian filter (LOG filter) using an edge detection method. Also,
The epidermis-dermis interface detection processing according to the first embodiment shown in FIG. 9 is characterized in that the area discrimination method is used to detect the epidermis-dermis interface based on the texture obtained in advance. .

【0065】尚、三次元ボクセル50を求めるまでの処
理は、図3を用いて説明した三次元画像生成処理におけ
るステップ10〜22の処理と同一であるためその説明
は省略し、三次元ボクセル50を求めた以降の処理につ
いて説明するものとする。
The process up to the determination of the three-dimensional voxel 50 is the same as the process of steps 10 to 22 in the three-dimensional image generation process described with reference to FIG. The process after obtaining is described.

【0066】先ず、第1及び第2実施例に係る表皮−真
皮界面検出処理の説明に先立ち、本実施例における表皮
−真皮界面検出の原理について説明する。
First, prior to the description of the epidermis-dermis interface detection processing according to the first and second embodiments, the principle of epidermis-dermis interface detection in this embodiment will be described.

【0067】前記したように、表皮と真皮との界面(図
4の矢印Dで示す部分)に存在する基底細胞にはメラニ
ンを産生するメラサイトがところどころに散在し、この
メラサイトを観察することはメラニンにより発生するし
み,そばかす等の研究にとって重要である。一方、紫外
線による皮膚の変化を測定する場合、表皮の厚さ変化を
測定することが行なわれる(いわゆる、肥厚測定)。こ
の肥厚は、皮膚の表面から表皮−真皮界面までの距離と
なる。よって、表皮−真皮界面検出は、皮膚の各種測定
において重要となる。
As described above, basal cells present at the interface between the epidermis and the dermis (portion indicated by arrow D in FIG. 4) have melanin-producing melanocytes scattered here and there, and this melanocyte should be observed. Is important for the study of spots, freckles, etc. caused by melanin. On the other hand, when measuring changes in the skin due to ultraviolet rays, changes in the thickness of the epidermis are measured (so-called thickening measurement). This thickening is the distance from the surface of the skin to the epidermis-dermis interface. Therefore, detection of the epidermis-dermis interface is important in various skin measurements.

【0068】ところで、表皮−真皮界面に存在する基底
層を構成する基底細胞は、真皮を構成する細胞に比べて
メラニンを含んでいるものが多い。また、前記のように
メラニンは屈折率が高いため、光学的検査装置1で検出
される際、輝度の高い状態(白い状態)として検出され
る。従って、表皮−真皮界面に位置するメラニンを含む
基底細胞を検出することにより、表皮−真皮界面を検出
することが可能となる。具体的には、三次元ボクセル5
0において、基底細胞に対応するボクセル(以下、これ
を境界ボクセルという)を検出することにより表皮−真
皮界面を検出することが可能となる。
By the way, most of the basal cells constituting the basal layer existing at the epidermis-dermis interface contain melanin as compared with the cells constituting the dermis. In addition, since melanin has a high refractive index as described above, when it is detected by the optical inspection device 1, it is detected as a high brightness state (white state). Therefore, by detecting the basal cells containing melanin located at the epidermis-dermis interface, it becomes possible to detect the epidermis-dermis interface. Specifically, three-dimensional voxel 5
At 0, it becomes possible to detect the epidermis-dermis interface by detecting voxels corresponding to basal cells (hereinafter referred to as boundary voxels).

【0069】上記の検出原理に基づいた、第1実施例に
よる表皮−真皮界面検出処理について説明する。ステッ
プ30は、図3の三次元画像生成処理におけるステップ
22と同一のものである。三次元ボクセル50がステッ
プ30(ステップ22)で生成されると、この三次元ボ
クセル50に対し、三次元のラプラシアンフィルタ(L
OGフィルタ)でフィルタリング処理を実施する。この
LOGフィルタによるフィルタリング処理は、三次元ボ
クセル50の輝度分布に平滑化処理を施し、更に2階級
微分値を計算するものである。
The epidermis-dermis interface detection processing according to the first embodiment based on the above detection principle will be described. Step 30 is the same as step 22 in the three-dimensional image generation process of FIG. When the three-dimensional voxel 50 is generated in step 30 (step 22), a three-dimensional Laplacian filter (L
OG filter) to perform filtering processing. The filtering process using the LOG filter is to perform a smoothing process on the luminance distribution of the three-dimensional voxel 50 and further calculate a second-class differential value.

【0070】このLOGフィルタによるフィルタリング
処理の結果は、ステップ30で生成された三次元ボクセ
ル50のボクセル分布と同じサイズのP×Q×Nの三次
元ボクセルとなる。また、LOGフィルタの性質から、
この三次元ボクセルの輝度値の符号が反転する(即ち、
輝度変化が激しい)ボクセルが、境界ボクセルとなる。
The result of the filtering process by this LOG filter becomes a P × Q × N three-dimensional voxel of the same size as the voxel distribution of the three-dimensional voxel 50 generated in step 30. Also, due to the nature of the LOG filter,
The sign of the luminance value of this three-dimensional voxel is reversed (that is,
A voxel whose brightness changes drastically) becomes a boundary voxel.

【0071】即ち、上記のように境界ボクセルは表皮−
真皮界面に位置するメラニンを含んだ基底細胞であるた
め、この基底細胞に照射されたレーザ光の反射光の輝度
は、真皮細胞に照射されたレーザ光の反射光の輝度に比
べて高い輝度となる。即ち、表皮−真皮界面では輝度変
化が大きく変化する。よって、輝度変化が大きいボクセ
ルを検出することにより、境界ボクセルを検出すること
ができる。ステップ32では、上記のように輝度変化が
大きいボクセルを抽出し、その結果より境界ボクセルの
検出を行なう。
That is, as described above, the boundary voxel is the skin-
Since it is a basal cell containing melanin located at the dermal interface, the brightness of the reflected light of the laser light with which the basal cell is irradiated is higher than the brightness of the reflected light of the laser light with which the dermal cell is irradiated. Become. That is, the change in luminance changes greatly at the epidermis-dermis interface. Therefore, a boundary voxel can be detected by detecting a voxel having a large luminance change. In step 32, the voxels having a large luminance change as described above are extracted, and the boundary voxels are detected from the results.

【0072】続くステップ33では、抽出された境界ボ
クセルを繋ぎ合わせることにより、表皮−真皮界面の復
元処理を行い、続くステップ34でこの復元処理された
表皮−真皮界面の三次元画像をコンピュータ3のモニタ
22に表示する。このように、本実施例によれば、表皮
−真皮界面の三次元画像を非侵襲的に表示することがで
きる。また、前記したように表皮−真皮界面は、平面的
な画像では検出し難いうねった形状であるが、本実施例
のように境界ボクセルを検出することにより三次元画像
が可能となり、よって表皮−真皮界面検出を確実に行な
うことができる。
In a succeeding step 33, the extracted boundary voxels are connected to each other to restore the epidermis-dermis interface. In a succeeding step 34, the restored three-dimensional image of the epidermis-dermis interface is stored in the computer 3. It is displayed on the monitor 22. As described above, according to this embodiment, a three-dimensional image of the epidermis-dermis interface can be displayed non-invasively. Further, as described above, the epidermis-dermis interface has a rugged shape that is difficult to detect in a planar image, but by detecting the boundary voxels as in the present embodiment, a three-dimensional image becomes possible. The dermis interface can be reliably detected.

【0073】続いて、図9を用いて第2実施例による表
皮−真皮界面検出処理について説明する。ステップ40
は、図3の三次元画像生成処理におけるステップ22と
同一のものである。三次元ボクセル50がステップ40
(ステップ22)で生成されると、この三次元ボクセル
50に対し、テクスチャ解析パラメータを用いて、境界
ボクセルの検出処理を行なう(ステップ41)。
Subsequently, the epidermis-dermis interface detection processing according to the second embodiment will be described with reference to FIG. Step 40
Is the same as step 22 in the three-dimensional image generation processing of FIG. 3D voxel 50 is step 40
When the three-dimensional voxel 50 is generated in (step 22), the boundary voxel is detected using the texture analysis parameter (step 41).

【0074】ここで用いるテクスチャ解析パラメータ
は、予め作製しておく。具体的には、既知の表皮−真皮
界面を含む皮膚の断層面画像に基づき三次元ボクセルを
用意しておき、これに基づき表皮−真皮界面近傍におけ
るテクスチャ解析パラメータを作製しておく。そして、
ステップ41では、三次元ボクセル50からテクスチャ
解析パラメータに似たボクセル(即ち、境界ボクセル)
の抽出処理が行なわれる。
The texture analysis parameters used here are prepared in advance. Specifically, three-dimensional voxels are prepared based on a tomographic image of the skin including a known epidermis-dermis interface, and based on this, texture analysis parameters near the epidermis-dermis interface are prepared. And
In step 41, the voxels similar to the texture analysis parameters (that is, the boundary voxels) are calculated from the 3D voxels 50.
Is extracted.

【0075】続くステップ42では、抽出された境界ボ
クセルを繋ぎ合わせることにより、表皮−真皮界面の復
元処理を行い、続くステップ42でこの復元処理された
表皮−真皮界面の三次元画像をコンピュータ3のモニタ
22に表示する。
In the following step 42, the extracted boundary voxels are connected to restore the epidermis-dermis interface, and in the following step 42, the restored three-dimensional image of the epidermis-dermis interface is stored in the computer 3. It is displayed on the monitor 22.

【0076】よって、本実施例によっても表皮−真皮界
面の三次元画像を非侵襲的に表示することができると共
に、表皮−真皮界面検出を確実に行なうことができる。
また、上記した第1及び第2実施例のように、三次元の
LOGフィルタ或いはテクスチャを用いて境界ボクセル
の検出する方法は、比較的簡単な検出処理であるため、
境界ボクセルを短時間で検出することができる。
Therefore, according to the present embodiment as well, the three-dimensional image of the epidermis-dermis interface can be displayed non-invasively and the epidermis-dermis interface can be surely detected.
Further, as in the first and second embodiments described above, the method of detecting a boundary voxel using a three-dimensional LOG filter or texture is a relatively simple detection process,
Boundary voxels can be detected in a short time.

【0077】次に、図1及び図2に示した光学的検査装
置1を用い、また上記した皮膚4の三次元画像生成処理
及び表皮−真皮界面検出処理に基づいて実施される、皮
膚厚測定処理について説明する。
Next, using the optical inspection apparatus 1 shown in FIGS. 1 and 2, the skin thickness measurement is performed based on the above-described three-dimensional image generation processing of the skin 4 and the epidermis-dermis interface detection processing. The processing will be described.

【0078】図10は、皮膚厚測定処理を示すフローチ
ャートである。同図におけるステップ50〜ステップ5
3の処理は、図8のステップ30〜33の処理と同一の
処理である。このため、ステップ50〜ステップ53の
説明は省略する。
FIG. 10 is a flowchart showing the skin thickness measuring process. Step 50 to Step 5 in FIG.
The process of 3 is the same as the process of steps 30 to 33 in FIG. Therefore, the description of steps 50 to 53 is omitted.

【0079】ステップ54では、三次元ボクセル50に
対してLOGフィルタを用いて三次元フィルタリング処
理を行なうことにより、皮膚4の表皮最上点の検出処理
を行なう。この皮膚4の表皮最上点も輝度変化が大きく
変化する部位である。このため、LOGフィルタを用い
て三次元フィルタリング処理することにより、皮膚4の
表皮最上点のボクセル(以下、表面ボクセルという)を
検出することができる。
In step 54, the three-dimensional voxel 50 is subjected to a three-dimensional filtering process using a LOG filter to detect the epidermal uppermost point of the skin 4. The uppermost point of the epidermis of the skin 4 is also a part where the change in luminance changes greatly. Therefore, it is possible to detect the voxel at the epidermal uppermost point of the skin 4 (hereinafter referred to as surface voxel) by performing three-dimensional filtering processing using the LOG filter.

【0080】続くステップ55では、抽出された表面ボ
クセルを繋ぎ合わせることにより、表皮最上面の復元処
理を行なう。また、次のステップ56では、ステップ5
3で復元処理された表皮−真皮界面の三次元画像と、ス
テップ55で復元処理された表皮最上面の三次元画像を
合成しコンピュータ3のモニタ22に表示する。尚、図
11は、表皮−真皮界面と表皮最上面を合成した三次元
画像の一例を示している。
In the following step 55, the extracted upper surface voxels are connected to restore the uppermost surface of the skin. In the next step 56, step 5
The three-dimensional image of the epidermis-dermis interface reconstructed in step 3 and the three-dimensional image of the top surface of the epidermis reconstructed in step 55 are combined and displayed on the monitor 22 of the computer 3. Note that FIG. 11 shows an example of a three-dimensional image in which the epidermis-dermis interface and the top surface of the epidermis are combined.

【0081】続くステップ57では、ステップ56で生
成された表皮−真皮界面と表皮最上面の三次元画像に基
づき皮膚厚の測定を行なう。本実施例でいう皮膚厚は,
表皮の厚さをいう。よって、表皮−真皮界面と表皮最上
面との離間距離を測定することにより皮膚厚の測定する
ことができる。
In the following step 57, the skin thickness is measured based on the epidermis-dermis interface generated in step 56 and the three-dimensional image of the uppermost surface of the epidermis. The skin thickness in this example is
The thickness of the epidermis. Therefore, the skin thickness can be measured by measuring the distance between the epidermis-dermis interface and the uppermost surface of the epidermis.

【0082】具体的には、表皮最上面におけるX,Y座
標(X,Y)を特定し、その時のZ座標(Z)を
測定する。また、表皮−真皮界面において、上記表皮最
上面で特定したと同じX,Y座標(X,Y)を特定
し、その時のZ座標(Z)を測定する。そして、表皮
最上面のZ座標(Z)から表皮−真皮界面のZ座標
(Z)を減算(Z−Z)することにより、皮膚厚
を求めることができる。
Specifically, the X and Y coordinates (X A , Y A ) on the uppermost surface of the skin are specified, and the Z coordinate (Z A ) at that time is measured. Further, the epidermis - the dermis interface, the same X as identified above epidermis uppermost surface, Y coordinates (X A, Y A) to identify and measure the Z coordinate (Z B) at that time. The skin from the Z-coordinate of the epidermis uppermost surface (Z A) - by subtracting the dermal surface Z coordinate (Z B) (Z A -Z B), it is possible to obtain the skin thickness.

【0083】本実施例によれば、境界ボクセルから求め
られる表皮−真皮界面と、表面ボクセルから求められる
表皮最上面に基づき皮膚厚が求められるため、正確な皮
膚厚を測定することができる。またこれに伴い、皮膚の
肥厚変化の測定を正確に行なうことも可能となる。
According to this embodiment, the skin thickness is determined based on the epidermis-dermis interface determined from the boundary voxels and the epidermis uppermost surface determined from the surface voxels, so that the accurate skin thickness can be measured. In addition, along with this, it becomes possible to accurately measure changes in skin thickening.

【0084】また、図11に示されるように、また前記
したように表皮−真皮界面及び表皮最上面は平坦な面で
はなくうねりを有した面である。よって、一点のX,Y
座標(X,Y)における皮膚厚(Z−Z)のみ
の測定では、誤差が大きく正確な皮膚厚測定ができな
い。このため、複数個所(N箇所)のX,Y座標(X
〜N,Y1〜N)において皮膚厚(Z1〜N
1〜N)を測定し、その平均を取ることによりより正
確な皮膚厚測定を行なうことができる。
Further, as shown in FIG. 11 and as described above, the epidermis-dermis interface and the uppermost surface of the epidermis are not flat surfaces but undulating surfaces. Therefore, one point X, Y
Coordinates (X A, Y A) in the measurement of skin thickness at (Z A -Z B) alone can not large error correct skin thickness measurements. Therefore, the X and Y coordinates (X 1
~ N , Y 1-N ), the skin thickness (Z 1-N-
It is possible to measure the skin thickness more accurately by measuring Z 1 to N 1 and taking the average thereof.

【0085】尚、上記した例では表皮の厚さ測定を行な
う方法について説明したが、前記したように皮膚を構成
する有棘層、基底層等の各層は、それぞれ反射光の強度
に差があるため,これに基づき各層の厚さを別個に測定
することも可能となる。
Although the method of measuring the thickness of the epidermis has been described in the above example, as described above, the layers of the spinous layer, the basal layer, etc. which constitute the skin have different reflected light intensities. Therefore, it is possible to measure the thickness of each layer separately based on this.

【0086】また、上記した実施例では、表皮−真皮境
界検出するのに図8に示した第1実施例に係る表皮−真
皮境界検出方法を適用した例を示したが、図9に示した
第2実施例に係る表皮−真皮境界検出方法を適用するこ
とも可能である。
Further, in the above-mentioned embodiment, an example in which the epidermis-dermis boundary detection method according to the first embodiment shown in FIG. 8 is applied to detect the epidermis-dermis boundary, is shown in FIG. It is also possible to apply the epidermis-dermis boundary detection method according to the second embodiment.

【0087】次に、図1及び図2に示した光学的検査装
置1を用い、また上記した皮膚4の三次元画像生成処理
及び表皮−真皮界面検出処理に基づいて実施される、メ
ラニン評価処理について説明する。
Next, using the optical inspection apparatus 1 shown in FIGS. 1 and 2, and based on the above-described three-dimensional image generation process of the skin 4 and the epidermis-dermis interface detection process, a melanin evaluation process. Will be described.

【0088】図12は、メラニン評価処理を示すフロー
チャートである。同図におけるステップ60〜ステップ
62の処理は、図8のステップ30〜32の表皮−真皮
界面検出処理と同一の処理である。このため、ステップ
60〜ステップ62の説明は省略する。
FIG. 12 is a flowchart showing the melanin evaluation process. The processing of steps 60 to 62 in the figure is the same processing as the epidermis-dermis interface detection processing of steps 30 to 32 of FIG. Therefore, the description of steps 60 to 62 is omitted.

【0089】ステップ63では、ステップ62で検出さ
れた境界ボクセル及びその近傍に位置するボクセルの輝
度測定を行なう。また、続くステップ64では、ステッ
プ63で得られた輝度測定結果(輝度強度及び輝度分
布)に基づき、メラニンは光反射率が高いため、輝度高
い部分におけるメラニン含有量は多いと想定される。即
ち、各ボクセルの輝度はメラニンの含有量と相関してお
り、特にその傾向はメラニンが生成される部位である表
皮−真皮界面では強い。このため、表皮−真皮界面に位
置する境界ボクセル及びその近傍に位置するボクセルの
輝度測定を行なうことにより、メラニンの評価を行なう
ことが可能となる。
In step 63, the luminance of the boundary voxel detected in step 62 and the voxels located in the vicinity thereof are measured. Further, in the subsequent step 64, based on the luminance measurement result (luminance intensity and luminance distribution) obtained in step 63, since melanin has a high light reflectance, it is assumed that the melanin content in the high luminance portion is high. That is, the brightness of each voxel correlates with the melanin content, and this tendency is particularly strong at the epidermis-dermis interface where melanin is produced. Therefore, melanin can be evaluated by measuring the brightness of the boundary voxels located at the epidermis-dermis interface and the voxels located in the vicinity thereof.

【0090】前記したように、メラニンにより発生する
しみ,そばかす等の研究にとっては、メラニンを産生す
るメラサイトが散在する基底細胞近傍のメラニンを評価
することが有効である。また、基底細胞は、境界ボクセ
ルに対応している。よって、境界ボクセル及びその近傍
に位置するボクセルの輝度測定を行なうことにより、し
み,そばかす等の研究にとって有効なメラニン評価結果
を得ることができる。
As described above, for the study of spots, freckles and the like caused by melanin, it is effective to evaluate melanin in the vicinity of basal cells in which melanocytes producing melanin are scattered. In addition, basal cells correspond to border voxels. Therefore, by measuring the brightness of the boundary voxels and the voxels located in the vicinity thereof, it is possible to obtain melanin evaluation results effective for the study of spots, freckles, and the like.

【0091】図13は皮膚4の基底層近傍を模倣的に示
す図であり、図14は図13におけるX1位置における
皮膚の二次元画像を、また図15は図13におけるX2
位置における皮膚の二次元画像を示している。図14に
示すX1位置における皮膚の二次元画像では、矢印で示
すように基底層近傍にメラノソームの凝集物(メラニン
キャップ構造)に由来すると考えられる輝度の高い画像
を得ることができた。また、図15に示すX2位置にお
ける皮膚の二次元画像では、矢印で示すように真皮と基
底層との界面に位置するメラニンと考えられる輝度の高
い画像を得ることができた。
FIG. 13 is a diagram imitating the vicinity of the basal layer of the skin 4, FIG. 14 is a two-dimensional image of the skin at the X1 position in FIG. 13, and FIG. 15 is an X2 image in FIG.
2D shows a two-dimensional image of skin at a position. In the two-dimensional image of the skin at the X1 position shown in FIG. 14, it was possible to obtain an image with high brightness considered to be derived from the melanosome aggregate (melanin cap structure) in the vicinity of the basal layer as indicated by the arrow. Further, in the two-dimensional image of the skin at the X2 position shown in FIG. 15, it was possible to obtain an image with high brightness considered to be melanin located at the interface between the dermis and the basal layer as indicated by the arrow.

【0092】このように、本実施例によりメラニン評価
を行なうことにより、非侵襲的に皮膚内に存在するメラ
ニンの評価を行なうことが可能となる。また、皮膚4の
表皮と真皮との界面である基底層を検出することが可能
となるため、メラノサイトの観察も可能となる。更に、
境界ボクセルの検出を行なうことにより、基底層を容易
に検出することができるため、基底層に多くにおけるメ
ラニンの評価を効率よく行なうことができる。
As described above, by performing the melanin evaluation according to this example, it is possible to non-invasively evaluate the melanin present in the skin. Further, since it becomes possible to detect the basal layer which is the interface between the epidermis and the dermis of the skin 4, it becomes possible to observe melanocytes. Furthermore,
Since the basal layer can be easily detected by detecting the boundary voxels, the melanin in many of the basal layers can be efficiently evaluated.

【0093】[0093]

【発明の効果】上述の如く本発明によれば、次に述べる
種々の効果を実現することができる。
As described above, according to the present invention, various effects described below can be realized.

【0094】請求項1記載の発明によれば、非侵襲的に
皮膚内に存在するメラニンの評価を行なうことが可能と
なる。
According to the invention described in claim 1, it becomes possible to non-invasively evaluate the melanin present in the skin.

【0095】また、請求項2記載の発明によれば、基底
層を容易に検出することが可能となるため、この基底層
に存在するメラノサイトの観察を容易に行なうことが可
能となる。また、基底層を容易に検出することができる
ため、基底層に多くにおけるメラニンの評価を効率よく
行なうことができる。
According to the second aspect of the present invention, it is possible to easily detect the basal layer, so that it is possible to easily observe the melanocytes existing in the basal layer. In addition, since the basal layer can be easily detected, melanin in most of the basal layer can be efficiently evaluated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に用いられる光学的検査装置の全体構成
図である。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an optical inspection device used in the present invention.

【図2】光学的検査装置の駆動系を示す構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram showing a drive system of an optical inspection device.

【図3】光学的検査装置を用いて実施される三次元画像
生成処理を示すフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart showing a three-dimensional image generation process performed using the optical inspection device.

【図4】皮膚の構造を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining the structure of skin.

【図5】光学的検査装置により撮影された皮膚の各層の
二次元画像を示す図面代用写真である。
FIG. 5 is a drawing-substituting photograph showing a two-dimensional image of each layer of skin taken by an optical inspection device.

【図6】二次元画像から三次元画像を生成する方法を説
明するための図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining a method of generating a three-dimensional image from a two-dimensional image.

【図7】生成された皮膚の三次元画像を示す図面代用写
真である。
FIG. 7 is a drawing-substituting photograph showing a generated three-dimensional image of skin.

【図8】光学的検査装置を用いて実施される表皮−真皮
界面検出処理の第1実施例を示すフローチャートであ
る。
FIG. 8 is a flow chart showing a first embodiment of an epidermis-dermis interface detection process carried out by using an optical inspection device.

【図9】光学的検査装置を用いて実施される表皮−真皮
界面検出処理の第2実施例を示すフローチャートであ
る。
FIG. 9 is a flowchart showing a second embodiment of the epidermis-dermis interface detection processing executed by using the optical inspection device.

【図10】光学的検査装置を用いて実施される皮膚厚測
定処理を示すフローチャートである。
FIG. 10 is a flowchart showing a skin thickness measurement process performed using the optical inspection device.

【図11】皮膚厚測定処理を実施することにより得られ
る三次元画像を示す図面代用写真である。
FIG. 11 is a drawing-substituting photograph showing a three-dimensional image obtained by performing a skin thickness measurement process.

【図12】光学的検査装置を用いて実施されるメラニン
評価処理を示すフローチャートである。
FIG. 12 is a flowchart showing a melanin evaluation process executed by using the optical inspection device.

【図13】皮膚の基底層近傍を模倣的に示す図である。FIG. 13 is a diagram imitating the vicinity of the basal layer of the skin.

【図14】図13のX1位置における皮膚の二次元画像
を示す図面代用写真である。
FIG. 14 is a drawing-substituting photograph showing a two-dimensional image of skin at the X1 position in FIG.

【図15】図13のX2位置における皮膚の二次元画像
を示す図面代用写真である。
FIG. 15 is a drawing-substitute photograph showing a two-dimensional image of skin at the X2 position in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光学的検査装置 2 操作型顕微鏡本体 3 コンピュータ 4 試料(皮膚) 10 光源 12 光走査装置 13 X−Y方向駆動制御装置 14 対物レンズ 15 焦点深度調整装置 16 Z方向駆動制御装置 18 レンズ 19 ピンホール板 20 光検出器 21 コンピュータ本体 22 モニタ 25 ポリゴンミラー 26 ポリゴン用ドライバー 27 ガルバノミラー 28 ガルバノ用ドライバー 30 X−Y方向用制御装置 31 焦点調整機構 32 焦点調整機構用ドライバー 33 Z方向用制御装置 1 Optical inspection device 2 Operation type microscope body 3 computers 4 samples (skin) 10 light sources 12 Optical scanning device 13 X-Y direction drive control device 14 Objective lens 15 Depth of focus adjustment device 16 Z-direction drive controller 18 lenses 19 pinhole plate 20 photo detector 21 Computer body 22 monitors 25 polygon mirror 26 polygon driver 27 Galvo Mirror 28 Galvo Driver 30 XY direction control device 31 Focus adjustment mechanism 32 Driver for focus adjustment mechanism 33 Z direction control device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桑原 智裕 神奈川県横浜市都筑区早渕2−2−1 株 式会社資生堂リサーチセンター(新横浜) 内 (72)発明者 高橋 元次 神奈川県横浜市都筑区早渕2−2−1 株 式会社資生堂リサーチセンター(新横浜) 内 (72)発明者 小澤 慎治 神奈川県横浜市港北区日吉3−14−1 慶 應義塾大学理工学部情報学科内 (72)発明者 斎藤 英雄 神奈川県横浜市港北区日吉3−14−1 慶 應義塾大学理工学部情報学科内 Fターム(参考) 2G059 AA05 BB12 BB14 CC16 EE02 FF01 FF02 FF03 GG01 JJ11 JJ13 JJ15 JJ22 KK01 LL01 LL04 MM10 PP04    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Tomohiro Kuwahara             2-2-1 Hayabuchi, Tsuzuki Ward, Yokohama City, Kanagawa Prefecture             Shiseido Research Center (Shin-Yokohama)             Within (72) Inventor Genji Takahashi             2-2-1 Hayabuchi, Tsuzuki Ward, Yokohama City, Kanagawa Prefecture             Shiseido Research Center (Shin-Yokohama)             Within (72) Inventor Shinji Ozawa             Kei, 3-14-1, Hiyoshi, Kohoku Ward, Yokohama City, Kanagawa Prefecture             Faculty of Science and Engineering, University of Tokyo (72) Inventor Hideo Saito             Kei, 3-14-1, Hiyoshi, Kohoku Ward, Yokohama City, Kanagawa Prefecture             Faculty of Science and Engineering, University of Tokyo F term (reference) 2G059 AA05 BB12 BB14 CC16 EE02                       FF01 FF02 FF03 GG01 JJ11                       JJ13 JJ15 JJ22 KK01 LL01                       LL04 MM10 PP04

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光学的手段を用いて皮膚の細胞内に存在
しているメラニンを評価するメラニン評価装置であっ
て、 皮膚に対してレーザ光を平面的に走査させて照射すると
共に、前記皮膚の所定深度の位置で反射された反射光を
受光し、該反射光の輝度強度に基づき前記所定深度の位
置における皮膚の平面画像を得る走査型共焦点顕微鏡
と、 該走査型共焦点顕微鏡で得られる皮膚の複数の深度にお
ける前記皮膚の平面画像を積み重ねて三次元ボクセルを
生成する三次元ボクセル生成手段と、 前記三次元ボクセルに含まれる輝度情報に基づき、前記
メラニンの評価を実施するメラニン評価手段と、を具備
することを特徴とするメラニン評価装置。
1. A melanin evaluation apparatus for evaluating melanin existing in cells of the skin by using an optical means, which comprises irradiating a skin with a laser beam by scanning the skin in a planar manner. At a predetermined depth position, receives reflected light, and obtains a planar image of the skin at the predetermined depth position based on the intensity of the reflected light, and a scanning confocal microscope. 3D voxel generating means for stacking planar images of the skin at a plurality of depths of the skin to generate 3D voxels, and luminance information included in the 3D voxels, based on luminance information contained in the 3D voxels, melanin evaluation means for performing the evaluation of the melanin A melanin evaluation apparatus comprising:
【請求項2】 請求項1記載のメラニン評価装置におい
て、 更に、前記三次元ボクセル生成手段で生成された三次元
ボクセルに対し、前記皮膚の表皮と真皮との界面に相当
する境界ボクセルの検出を行なう境界ボクセル検出手段
を設け、 かつ、前記メラニン評価手段は、該境界ボクセル近傍の
輝度測定を行い、測定された輝度に基づきメラニンを評
価する構成としたことを特徴とするメラニン評価装置。
2. The melanin evaluation apparatus according to claim 1, further comprising detecting a boundary voxel corresponding to an interface between the epidermis and the dermis of the skin with respect to the three-dimensional voxel generated by the three-dimensional voxel generating means. An apparatus for evaluating melanin, comprising boundary voxel detecting means for performing the measurement, and the melanin evaluation means configured to measure the brightness in the vicinity of the boundary voxel and evaluate the melanin based on the measured brightness.
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