JP3980722B2

JP3980722B2 - Ｃｃｄマイクロスコープ

Info

Publication number: JP3980722B2
Application number: JP29811997A
Authority: JP
Inventors: 戸祐幸森; 井淳一新; 田誠豊; 條清和中; 辺康一渡
Original assignee: Moritex Corp
Current assignee: Moritex Corp
Priority date: 1997-04-03
Filing date: 1997-10-30
Publication date: 2007-09-26
Anticipated expiration: 2017-10-30
Also published as: JPH10333057A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、先端に観察孔が形成された鏡筒を観察物に当接させて、前記観察孔から取り入れた像を対物レンズでＣＣＤ素子に結像させ、観察物を拡大して撮像するＣＣＤマイクロスコープに関し、特に皮膚の状態を観察するのに用いて好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、肌あれの状態などを観察するために、ＣＣＤマイクロスコープを用いて、皮膚の表面を拡大して撮像するようにしている。
図５はこのようなＣＣＤマイクロスコープの概略構成を示す説明図であって、先端に観察孔４１を形成した鏡筒４２内に、皮膚を拡大する対物レンズ４３と、当該レンズ４３で結像された観察物の像を撮像するＣＣＤ素子４４が同一光軸Ｘ上に配されると共に、前記光軸Ｘの周囲には、鏡筒４２内から観察物に対して照明光を照射する環状の蛍光管や光出射端部を環状に配列した光ファイバなどの発光体４５が配設されている。
そして、肌あれの状態やクスミの程度を観察するために皮膚を拡大して撮像するときは、皮膚の観察部位に鏡筒４２の先端を押し当て、発光体４５から照明光を照射すれば、観察孔４１を通して皮膚を照明しながら、その拡大画像をＣＣＤ素子４４で取り込むことができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、皮膚を撮像する場合に、単に照明光を照射して観察部位を明るくしても、皮膚表面に形成された凹凸や細かい皺，さらには，皮膚内部のシミ，クスミ，黒ずみなどの観察対象を撮像しにくいという問題があった。
例えば、皮膚面に対して略直交する方向から白色光を照射して明るく照明した場合には、皮膚表面の色や汚れの観察には適するものの、皮膚からの反射光が強すぎるために画面全体が明る過ぎ、肌の肌理（きめ）を決定する皮膚表面の凹凸や細かな皺などが見えにくく、また、皮膚内部の色素沈着に起因するシミ，クスミや黒ずみなども見えにくくなってしまうという問題があった。
【０００４】
そして、本発明者が実験したところによれば、皮膚に対して側方から斜めに白色光を照射して照明した場合には、皮膚表面に凹凸や細かな皺が陰影線となって見えやすくなり、皮膚表面から反射されてＣＣＤ素子に直接入射される光も少ないので、皮膚内部に形成される色素沈着に起因するシミ，クスミや黒ずみなども見えやすくなることが判明した。
さらに、白色光を用いる場合でも照明光を偏光とすれば、皮膚表面からの反射光がカットされるので、皮膚内部に形成される色素沈着に起因するシミ，クスミや黒ずみなども見えやすくなることが判明した。
さらにまた、照明光の色を変えて、赤色光や緑色光を皮膚に照射したときには、皮膚表面の状態を観察することはできないが、皮膚内部に形成される色素沈着に起因するシミ，クスミや黒ずみによって赤色光や緑色光が吸収されるので、その部分がより暗くなって強調されることが判明した。
このように、観察物として皮膚を観察する場合に、皮膚表面の凹凸や細かな皺，皮膚内部に形成されるシミ，クスミ，黒ずみなどの観察対象に応じて照明光の性質を変えることにより、皮膚表面に形成されている凹凸や細かな皺がはっきり見えたり、また、皮膚内部に形成されるシミ，クスミや黒ずみがはっきり見えたりする。
【０００５】
そこで本発明は、このような知見に基づき、一台のＣＣＤマイクロスコープで皮膚の様々な状態を観察することができようにすることを技術的課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、本発明は、鏡筒の先端に形成された観察孔から取り入れた像を結像光学系を介してＣＣＤ素子に結像させるように成されると共に、前記鏡筒の先端に当接された観察物に対し鏡筒内から照明光を照射する内部照明装置を備えたＣＣＤマイクロスコープにおいて、前記内部照明装置は、観察孔を通して観察物に対して垂直に近い角度で直接照明光を照射する直接照明用発光素子と、観察物に対して斜め側方から光を照射する側射照明用発光素子が、所要数ずつ前記鏡筒の光軸の周囲に環状に配列され、前記各発光素子を点灯させる給電回路には、スライド可能な移動接点の位置に応じて、いずれか一方の発光素子を最大光量で点灯させたときに他方の発光素子を消灯させ、いずれか一方の発光素子の光量を徐々に低下させたときに他方の発光素子の光量を徐々に上昇させる切換スイッチが介装されたことを特徴としている。
【０００７】
本発明によれば、発光素子を２列で環状に配設し、内側に、観察孔に対して直角に近い角度で照明光を直接照射する複数の直接照明用発光素子が配設され、外側に、鏡筒内先端側に形成された反射面で反射されて観察孔に対して斜め側方から照明光を照射する複数の側射照明用発光素子が配設されている。
そして、観察孔を皮膚に当てて、内側の直接照明用発光素子を点灯させれば、観察孔に対して直角に近い角度で照明光が直接照射され、皮膚表面の色や汚れを観察することができ、外側の側射照明用発光素子を点灯させれば、観察孔に対して斜め側方から照明光が照射され、皮膚表面の凹凸や細かい皺、さらには、皮膚内部のシミ，クスミ，黒ずみなどを観察することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて具体的に説明する。
図１は本発明に係るＣＣＤマイクロスコープの要部を拡大して示す斜視図、図２はその全体図、図３は給電回路を示す回路図である。
【０００９】
図１〜図３に示すＣＣＤマイクロスコープ１は、先端に観察孔２が開口形成された鏡筒３を備え、当該鏡筒３の先端を観察物に当接させたときに、前記観察孔２から取り入れた像を対物レンズ４等の結像光学系でＣＣＤ素子５に結像させるように成されると共に、前記観察孔２に当接された観察物に対し鏡筒３内から照明光を照射する内部照明装置６を備えている。
前記鏡筒３は、外側の固定筒３Ａと、当該固定筒３Ａに回転自在に配設されたドーム状の照明ヘッド３Ｂとからなる。
そして、照明ヘッド３Ｂは、先端に前記観察孔２が形成されると共に、先端内側が反射面７に形成され、当該反射面７で反射された反射光が前記観察孔２に対し斜め側方から照射されるように成されている。
【００１０】
内部照明装置６は、例えば、観察対象が皮膚表面の状態であるか、皮膚内部に形成される色素沈着に起因するシミ，クスミや黒ずみであるかに応じて照射角度の異なる照明光を照射する二組の発光素子８…，９…が所要数ずつ前記鏡筒３の光軸Ｘの周囲に２列の環状に配列されている。
そして、内側に配設された一組の直接照明用発光素子８，８…は、前記観察孔２から観察物に対して垂直に近い角度で直接照明光を照射できる角度で取り付けられている。
また、外側に配設された一組の側射照明用発光素子９，９…は、照明ヘッド３Ｂの先端内側に形成された反射面７に対して光を照射するように成され、当該反射面７で反射された反射光が照明ヘッド３Ｂの先端に開口された観察孔２を通して観察物に対して斜め側方から光を照射できるように取り付けられている。
【００１１】
内側の直接照明用発光素子８，８…と、外側の側射照明用発光素子９，９…を別々に点灯させる給電回路１０は、図３に示すように、直接照明用発光素子８，８…を並列に接続した給電線１１と、側射照明用発光素子９，９…を並列に接続した給電線１２が、バッテリ１３に対して、切換スイッチ１４及びメインスイッチ１５を介して並列に接続されている。
この切換スイッチ１４は、照明ヘッド３Ｂの背面側に形成され、各給電線１１，１２に接続された可変抵抗器１６，１７と、各可変抵抗器１６，１７に接続される移動端子１８からなり、照明ヘッド３Ｂを回転させることによって前記移動端子１８が可変抵抗器１６，１７に対してスライドするように成されている。
【００１２】
そして、端子１８が接点Ｐ_１にあるときは給電線１１のみが導通されて内側の直接照明用発光素子８，８…のみが点灯する。
また、端子１８が接点Ｐ_２〜Ｐ_３にあるときは給電線１１，１２が導通されて、接点Ｐ_２からＰ_３に近づくに従って直接照明用発光素子８，８…が徐々に暗くなると同時に、外側の側射照明用発光素子９，９…が徐々に明るくなる。
さらに、端子１８が接点Ｐ_４にあるときは側射照明用発光素子９，９…のみが点灯する。
【００１３】
なお、鏡筒３を形成する固定筒３Ａと照明ヘッド３Ｂには、前記内部照明装置６からの光漏れにより照明状態を確認するための透光窓１９，２０が形成されている。
【００１４】
以上が本発明の一構成例であって、次にその作用を説明する。
まず、皮膚表面の色や汚れを観察しようとする場合は、メインスイッチ１５をオンさせると共に、照明ヘッド３Ｂを回転させて切換スイッチ１４の端子１８を接点Ｐ₁に位置させる。
これにより、内側の直接照明用発光素子８，８…が点灯されるので、この状態で、観察孔２を皮膚の観察部位に当接させると、直接照明用発光素子８，８…から照射された照明光が皮膚表面に対して直角に近い角度で照射される。
したがって、その画像をＣＣＤ素子５に取り込んだときに、画面全体が明るくなって、皮膚表面の凹凸や細かい皺は見えずに、皮膚の色や汚れのみを観察することができる。
なお、直接照明用発光素子８，８…の光量が多過ぎてハレーションを起こすような場合は、照明ヘッド３Ｂを回転させて切換スイッチ１４の端子１８を接点Ｐ_２と接点Ｐ_３の間で摺動させることにより、直接照明用発光素子８，８…の光量を低下させ、最も見えやすい光量に設定することができる。
【００１５】
また、皮膚表面の凹凸や細かい皺などを観察しようとする場合は、照明ヘッド３Ｂを回転させて切換スイッチ１４の端子１８を接点Ｐ₄に位置させる。
これにより、外側の側射照明用発光素子９，９…が点灯されるので、この状態で、観察孔２を皮膚の観察部位に当接させると、側射照明用発光素子９，９…から照射された照明光が照明ヘッド３Ｂの先端内側に形成された反射面７で反射され、その反射光が観察孔２に当接された皮膚に向かって斜め側方から照射される。
したがって、その画像をＣＣＤ素子５に取り込んだときに、皮膚表面の凹凸や細かい皺の影が映し出され、皮膚表面から直接反射してＣＣＤ素子５に入射される光量は少ないので、皮膚表面の色や汚れは見えにくくなり、皮膚表面の凹凸や細かい皺が際立ち、皮膚内部のシミ，クスミ，黒ずみも見えやすくなる。
【００１６】
図４は、他の実施形態を示し、本例では、偏光と非偏光の照明光を照射できるようになされている。なお、図１及び２と共通する部分については同一符号を付して詳細説明は省略する。
本例では、内部照明装置６は、照射光をそのまま観察物に照射させる直接照明用発光素子８，８…と、照明光を偏光フィルタＦに通して観察物に照射させる側射照明用発光素子９，９…が、２列になって鏡筒３の光軸Ｘの周囲に環状に配設されている。
この偏光フィルタＦは、側射照明用発光素子９，９…の前面に配設されるようにリング状に形成されて、回転ホルダＨに取り付けられている。
また、観察孔２からＣＣＤ素子５に至る光軸Ｘ上の照明光を遮らない位置に検光子Ｄとなる偏光フィルタＦが配設されている。そして、前記回転ホルダＨを回転させて偏光フィルタＦと検光子Ｄの角度を任意に調整することにより、最もシミやクスミが見えやすい照明にして皮膚を撮像する。
【００１７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、ＣＣＤマイクロスコープに内蔵された発光素子を光源として、性質の異なる光、例えば、照明光の照射角度を変えたり、発光色を変えたり、照射方向を変えたり，偏光照明と非偏光照明を切り換えたりすることにより、観察物に対し最適な照明光を照射させることができ、一台のＣＣＤマイクロスコープで皮膚の様々な状態を観察することができるという大変優れた効果を奏する。
また、偏光照明と非偏光照明とを切り換えた場合に、偏光照明の場合と非偏光照明の場合とで、ＣＣＤ素子に入射される光強度が一定になるようになされているので、偏光照明時に画面が暗くなることがなく、また、ＣＣＤ素子の感度を増幅させることによるノイズが生じないという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るＣＣＤマイクロスコープの要部を示す斜視図。
【図２】その全体図。
【図３】その給電回路を示す回路図。
【図４】他の実施形態の要部を示す断面図。
【図５】従来装置を示す説明図。
【符号の説明】
１ＣＣＤマイクロスコープ
２観察孔
３鏡筒
４対物レンズ（結像光学系）
５ＣＣＤ素子
６内部照明装置
Ｘ光軸
８直接照明用発光素子
９側射照明用発光素子
１０給電回路

Claims

鏡筒（３）の先端に形成された観察孔（２）から取り入れた像を結像光学系（４）を介してＣＣＤ素子（５）に結像させるように成されると共に、前記鏡筒（３）の先端に当接された観察物に対し鏡筒（３）内から照明光を照射する内部照明装置（６）を備えたＣＣＤマイクロスコープにおいて、
前記内部照明装置（６）は、
観察孔（２）を通して観察物に対して垂直に近い角度で直接照明光を照射する直接照明用発光素子（８…）と、観察物に対して斜め側方から光を照射する側射照明用発光素子（９…）が、所要数ずつ前記鏡筒（３）の光軸（Ｘ）の周囲に環状に配列され、
前記各発光素子（ 8 …、９…）を点灯させる給電回路（１０）には、スライド可能な移動接点（１８）の位置に応じて、いずれか一方の発光素子（８…、９…）を最大光量で点灯させたときに他方の発光素子（９…、８…）を消灯させ、いずれか一方の発光素子の光量を徐々に低下させたときに他方の発光素子（９…、８…）の光量を徐々に上昇させる切換スイッチ（１４）が介装されたことを特徴とするＣＣＤマイクロスコープ。
前記給電回路（１０）は、直接照明用発光素子（８…）を並列に接続した給電線（１１）と、側射照明用発光素子（９…）を並列に接続した給電線（１２）が、バッテリ（１３）に対して、切換スイッチ（１４）及びメインスイッチ（１５）を介して並列に接続され、
切換スイッチ（１４）は、各給電線（１１，１２）に接続された可変抵抗器（１６，１７）と、各可変抵抗器（１６，１７）に対してスライド可能に接続される移動端子（１８）からなる請求項１記載のＣＣＤマイクロスコープ。
前記切換スイッチ（１４）は、移動端子（１８）がスライドされる両端の接点（Ｐ _１，Ｐ _４）間において、
当該移動端子（１８）を接点（Ｐ _１）に位置させたときに給電線（１１）のみが導通されて直接照明用発光素子（８…）のみを点灯させ、
移動端子（１８）を中間の接点（Ｐ _２〜Ｐ _３）間に位置させたときに双方の給電線（１１，１２）が導通されて、接点（Ｐ _２）から接点（Ｐ _３）に近づくに従って直接照明用発光素子（８…）の光量を徐々に低下させると同時に側射照明用発光素子（９…）の光量を徐々に上昇させ、
移動端子（１８）を接点（Ｐ _４）に位置させたときに給電線（１２）のみが導通されて側射照明用発光素子（９…）のみを点灯させるように配線された請求項２記載のＣＣＤマイクロスコープ。
前記鏡筒（３）は、固定筒（３Ａ）に対して回転自在に配設されたドーム状の照明ヘッド（３Ｂ）からなり、照明ヘッド（３Ｂ）を回転させることによって移動端子（１８）が可変抵抗器（１６，１７）に対してスライドされる請求項２又は３記載のＣＣＤマイクロスコープ。