JP7106976B2

JP7106976B2 - 撮像装置

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Publication number: JP7106976B2
Application number: JP2018092103A
Authority: JP
Inventors: 勝幸松尾
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2018-05-11
Filing date: 2018-05-11
Publication date: 2022-07-27
Anticipated expiration: 2038-05-11
Also published as: JP2019195557A

Description

本発明は、撮像装置に関する。

近年、皮膚科領域において、ダーモスコピーは、色素性皮膚疾患の診断に重要な位置を占めるようになった。ダーモスコピーとは、表皮及び真皮浅層の色調の分布と構造を観察する検査法である。ダーモスコープとは、ＬＥＤ等で病変部を明るく照射し、エコージェルや偏光フィルタなどにより反射光の無い状態に設定し、１０倍程度に拡大して観察する非侵襲性診察器具である。この器具を用いた観察法をダーモスコピー診断と呼んでいる。このダーモスコピー診断によれば、角質による乱反射がなくなることにより、表皮内から真皮浅層までの色素分布が良く観察できる（例えば、特許文献１参照）。

ダーモスコープとしては種々のものが提案されているが、例えば、異なる偏光フィルタのそれぞれにダイオードを設置し、発光するダイオードを切り替えることで、皮膚表面を観察できる状態と、皮膚内部を観察できる状態とを切り替えることができる発明が開示されている（例えば、特許文献２参照）。

しかしながら、特許文献１に開示のダーモスコープでは、カメラにアタッチメントを装着しない状態と、アタッチメントを装着した状態とに分けて撮影操作をしなければならない。また、特許文献２に開示のダーモスコープでは、撮像装置と組み合わせて用いることを想定しておらず、ダーモスコピー撮影と通常撮影とを１台の撮像装置で行うことは困難である。

このように、従来の技術では、１台の撮像装置で、異なる撮影状態への切り替えを容易に行うことができないという課題があった。なお、上記では、色素性皮膚疾患などの皮膚疾患について背景技術を説明したが、本発明は、皮膚疾患用のダーモスコピーカメラに限られことなく、例えば、コルポスコピー（Colposcopy）カメラや光干渉断層撮影（OCT; Optical Coherence Tomography）など、より一般的に被写体の疾患を撮影する場合にも適用されるものである。

特開２０１５－１５２６０１号公報米国特許第７００６２２３号明細書

本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、異なる撮像状態への切り替えを容易に行える撮像装置を提供することを目的とする。

上記した課題を解決するために本発明の一態様は、撮像するときの光軸上にカバー部材が設けられているとともに、疾患部位を被写体として撮像する撮像装置であって、前記被写体の像を撮像素子に結像させるレンズユニットと、前記被写体を前記カバー部材に接触させた状態で前記被写体を撮像するときに前記被写体に向けて紫外光を照射する第１光源と、前記被写体を前記カバー部材に非接触な状態で前記被写体を撮像するときに前記被写体に向けて可視光を照射する第２光源と、前記レンズユニットに設けられ、前記第２光源により前記可視光を照射するときには前記光軸上に位置するように移動され且つ前記第１光源により前記紫外光を照射するときには前記光軸上から退避するように移動される赤外カットフィルタと、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、異なる撮像状態への切り替えを容易に行える撮像装置を提供することができる。

第１実施形態に係る撮像装置の斜視図である。撮像装置の分解斜視図である。撮像装置の斜視断面図である。撮像装置のライトユニットとフィルタユニットを抽出して説明する斜視図である。撮像装置のライトユニットとフィルタユニットを抽出して説明する側断面図である。第１実施形態に係る撮像装置のライトユニットの光源とフィルタユニットを抽出して説明する部分透視図であって、フィルタが可視光及び近赤外光偏光フィルタ、近赤外光透過フィルタ、及び赤外カットフィルタの場合においてフィルタユニットの第１の動作態様を示す図である。図６においてフィルタユニットの第２の動作態様を示す図である。図６においてフィルタユニットの第３の動作態様を示す図である。フィルタユニットの動作フローを説明する図である。図９においてライトユニットの関係を説明する図である。第２実施形態に係る撮像装置のライトユニットの光源とフィルタユニットを抽出して説明する部分透視図であって、フィルタが可視光偏光フィルタ、紫外光透過フィルタ、及び赤外カットフィルタの場合においてフィルタユニットの第１の動作態様を示す図である。図１１においてフィルタユニットの第２の動作態様を示す図である。図１１においてフィルタユニットの第３の動作態様を示す図である。第３実施形態に係る撮像装置のライトユニットの光源とフィルタユニットを抽出して説明する部分透視図であって、フィルタが可視光及び紫外光偏光フィルタ、紫外光透過フィルタ、及び赤外カットフィルタの場合においてフィルタユニットの第１の動作態様を示す図である。図１４においてフィルタユニットの第２の動作態様を示す図である。図１４においてフィルタユニットの第３の動作態様を示す図である。

以下、本発明を適用した撮像装置の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、当該撮像装置は「ほくろ」などの癌（メラノーマ）を診察するための撮像装置であるダーモスコピーカメラや、より一般的に被写体に接触することで撮影する撮像装置であるクローズアップカメラなどに適用されるものであるが、本願明細書では、ダーモスコピーカメラに代表させて説明する。なお、本願明細書では、「マイクロスコープ（Microscope）：顕微鏡」及び「マイクロスコピー（Microscopy）：顕微鏡による検査又は顕微鏡使用（法）」の使い分けに準じ、「ダーモスコープ（Dermoscope）」及び「ダーモスコピー（Dermoscopy）」の用語を、皮膚検査用の拡大鏡（装置）及び同拡大鏡を用いた皮膚検査又は同拡大鏡使用（行為）という意味で用いている。

本実施形態としては、通常のカメラにダーモスコピー撮影用のアタッチメントを取り付けるものではなく、それらが一体的に構成されたダーモスコピーカメラを用いて説明する。そのカメラ本体の内部には、撮像の光軸上に位置する状態と光軸上から退避する状態との間を移動可能であって特性の異なる複数のフィルタが内蔵されており、ダーモスコピーカメラは、皮膚表面を観察できる状態と、皮膚内部を観察できる状態とを簡単に切り替えることができるようにした構造を備えている。さらに、光源側にも複数の特性の異なるフィルタを備え、被写体に照射する光の特性と、被写体からの反射光の特性を組み合わせることにより、複数状態の撮像を可能とし、医師が患部を診断しやすくする。具体的には、特性の異なる複数のフィルタとして近赤外光偏光フィルタ又は紫外光透過フィルタを含み、従来の可視光領域での撮像に較べ、近赤外領域又は紫外領域でのダーモスコピー撮影を可能としている。以下、詳しく説明する。

（第１実施形態）
（ダーモスコピーカメラ２０の全体構成）
まず、図１から図５を参照して、第１実施形態に係るダーモスコピーカメラ２０（撮像装置）について説明する。第１実施形態に係るダーモスコピーカメラ２０（撮像装置）について、図１は斜視図を、図２は分解斜視図を、図３は斜視断面図を、図４はライトユニット２３とレンズユニット２１Ａを抽出して説明する斜視図を、図５はライトユニット２３とフィルタユニット３１の関係を説明する側断面図を、それぞれ示している。

図１に示すように、ダーモスコピーカメラ２０（撮像装置）は、カメラ本体２１と、カメラ本体２１の前方に設けられたライトユニット２３と、カメラ本体２１の後方に設けられたコントローラ２２とによって一体的に構成されている。これを図２に示すように分解してみると、カメラ本体２１はレンズユニット２１Ａと枠体２１Ｂを含み、ライトユニット２３は第１カバー体２３Ａと第２カバー体２３Ｂを含み、コントローラ２２は本体部２２Ａと回路基板２２Ｂと表示部２２Ｃを含んでいる。

（コントローラ２２）
コントローラ２２には、シャッタボタンが設けられているほか、その内部には、後述する撮像素子２１ｃが読み取った撮影画像を記憶する記憶部や、ダーモスコピーカメラ２０の各部を制御する制御部が設けられている。また、コントローラ２２の後面には、撮影画像を表示する画面が設けられている（これらは、不図示）。なお、この画面は、ダーモスコピーカメラ２０の各種設定を実行するためのタッチパネル式の画面としてもよい。

（ライトユニット２３）
ライトユニット２３は、より具体的には図３に拡大して斜視断面を示すように構成される。第２カバー体２３Ｂの周囲には、皮膚疾患部に接触せずに離間した状態で皮膚疾患部を撮影する場合に用いる発光源として、通常撮影用のＬＥＤ２１６が設けられている。ＬＥＤ２１６は、第２カバー体２３Ｂの基端（後方側）の周囲に前方を向いて環状に配置されており、図３では図中に全貌が描画されていないが、計８個が配置された例を示している（図１参照）。

ＬＥＤ２１６は、第２カバー体２３Ｂの中心に対して同心円上に等間隔で配置されており、後述する撮像レンズ系２１ｄの外周位置から光を前方に向けて出射するリングフラッシュとして機能する。ＬＥＤ２１６は、白色光を発するＬＥＤから構成されている。第２カバー体２３Ｂの先端の開口にはカバー部材２６が嵌め込まれており、ダーモスコピー撮影時に被写体である皮膚疾患部に接触する。

第２カバー体２３Ｂの内側の発光部２７には、ダーモスコピー撮影用の発光源として、可視光のＬＥＤ２１１ａ及び可視光のＬＥＤ２１２ａに加えて、その間に近赤外光のＬＥＤ２１５ａが設けられている。そして、ＬＥＤ２１１ａは偏光フィルタ２１３ａ（偏光フィルタ２１３のうち出射側可視光偏光フィルタをいう）に、ＬＥＤ２１５ａは偏光フィルタ２１３ｂ（偏光フィルタ２１３のうち出射側近赤外光偏光フィルタをいう）に、それぞれ覆われている。後述するように、本実施形態は連写設定が可能であり、連写時において、ＬＥＤ２１１ａ、ＬＥＤ２１２ａ及びＬＥＤ２１５ａを高速で切り替えることにより、１回のシャッタ操作で３種類の発光源の撮影が可能となる。

ここで、本実施形態では、偏光フィルタ２１３ａで覆われたＬＥＤ２１１ａから出射された光を可視光偏光光と、偏光フィルタ２１３ａで覆われていないＬＥＤ２１２ａから出射された光を可視光非偏光光と、偏光フィルタ２１３ｂで覆われたＬＥＤ２１５ａから出射された光を近赤外光偏光光と、それぞれ呼ぶことがある。また、発光源と偏光フィルタの組み合わせを（偏光フィルタがない場合も含めて）光源と呼ぶことがある。すなわち、偏光フィルタ２１３ａで覆われたＬＥＤ２１１ａ、偏光フィルタ２１３ａで覆われていないＬＥＤ２１２ａ、及び偏光フィルタ２１３ｂで覆われたＬＥＤ２１５ａを、第１光源２１１、第２光源２１２、及び第３光源２１５と、それぞれ呼ぶことがある。

なお、ここでは、偏光光の発光について、該当する発光源を偏光フィルタによって覆うことにより構成しているが、そのほかにも、公知の構成を適用してもよい。

ＬＥＤ２１１ａ，２１２ａ，２１５ａは、それぞれ上下において一対に設けられている。これは、被写体を撮影するためにはそれぞれ１つを設けることでもよいが、被写体に光を均一に照射することが好ましいことから、それぞれが一対となるようにしたものである。また、同様の理由で、一対のＬＥＤ２１１ａと一対のＬＥＤ２１２ａは、光軸を挟んで対向するように、千鳥状（正面視で斜交い状）に配置されている。なお、図３ではそれぞれのＬＥＤ２１１ａ，２１２ａ，２１５ａが上下において一対の場合を図示しているが、左右において一対にしても、斜め対角線状において一対にしても、その他任意の方向において一対にしてもよい。

（カメラ本体２１）
カメラ本体２１は、レンズユニット２１Ａを囲うように支持する枠体２１Ｂを介して第１カバー体２３Ａに取り付けられる。図４は、図３から、レンズユニット２１Ａと、ライトユニット２３のＬＥＤ２１１ａ，２１２ａ，２１５ａを抽出して示したものである。

ダーモスコピーカメラ２０の側断面をカメラ本体２１の中央線で示すと、図５のとおりである。ライトユニット２３の第２カバー体２３Ｂ及び第１カバー体２３Ａ、コントローラ２２の本体部２２Ａ及び表示部２２Ｃがダーモスコピーカメラ２０の外郭を形成しており、その内部には、カメラ本体２１のレンズユニット２１Ａ及び枠体２１Ｂが配置されている。

レンズユニット２１Ａにおいては、撮像レンズ系２１ｄの後方（図中右側）すなわち筐体２１ａの後面に回路配線基板２１ｂ及び撮像素子２１ｃが収容されている（回路配線基板２１ｂ及び撮像素子２１ｃを含む撮像関連のユニットを撮像ユニット２１Ｃと呼ぶ）。そして、撮像素子２１ｃの前方（図中左側）には、フィルタ取付板３１Ｂと複数のフィルタ３１Ａを備えるフィルタユニット３１が設けられている。複数のフィルタ３１Ａとしては、前から順に、赤外カットフィルタ３１ｅ（ＩＲＣＦ）、近赤外光透過フィルタ３１ｆ、偏光フィルタ３１ｇが配置されている。なお、レンズユニット２１Ａには、コントローラ２２によってレンズユニット２１Ａを操作するためのフレキシブル回路基板２１ｈ（図２参照）が設けられている。

ここで、皮膚疾患部の診断に際し、可視光でのダーモスコピー撮影に加え、近赤外光及び紫外光を照射できるように構成しておくことが好適な理由は次のとおりである。皮膚の最深部（真皮）を撮影するには近赤外光でのダーモスコピー撮影が適しており、それより波長が短くなるほど光は深部に届かなくなる傾向がある。また、色素病変ではメラニン、血管腫ではヘモグロビンが皮膚疾患部の色調の変化をもたらす色素となり得るが、後者のオキシヘモグロビンについては可視光の照射が適する一方、前者のドーパメラニンでは波長が長いほど光の吸収効率が低下するため、可視光より波長が短い紫外光がより効果的となる。

（ライトユニット２３、フィルタユニット３１）
次に、図６から図８を参照して、第１実施形態に係るダーモスコピーカメラ２０（撮像装置）について、ライトユニット２３における光源とフィルタユニット３１における複数のフィルタ３１Ａの組み合わせ、及び複数のフィルタ３１Ａの動作を説明する。

図６は、ダーモスコピーカメラ２０のライトユニット２３の光源とフィルタユニット３１を抽出して説明する部分透視図であって、フィルタユニット３１の第１の動作態様を示す図である。図７は、図６においてフィルタユニット３１の第２の動作態様を示す図である。図８は、図６においてフィルタユニット３１の第３の動作態様を示す図である。

まず、ライトユニット２３には、前述のとおり、可視光のＬＥＤ２１１ａ、近赤外光のＬＥＤ２１５ａ、及び可視光のＬＥＤ２１２ａが、それぞれ上下一対に設けられている。そして、ＬＥＤ２１１ａ及びＬＥＤ２１５ａは、偏光フィルタ２１３ａ及び偏光フィルタ２１３ｂによって覆われており（偏光有り）、ＬＥＤ２１２ａは偏光フィルタによって覆われていない（偏光無し）。すなわち、ライトユニット２３は、光特性が異なる、可視光偏光光、近赤外光偏光光、及び可視光非偏光光を出射することができる。

フィルタユニット３１は、複数のフィルタ３１Ａと、複数のフィルタ３１Ａが取り付けられたフィルタ取付板３１Ｂを備えている。フィルタ取付板３１Ｂは、レンズユニット２１Ａの撮像レンズ系２１ｄの背面部（すなわち撮像素子２１ｃの側）に設けられており、固定部３１Ｃを介してレンズユニット２１Ａに固定される。なお、フィルタ類は、撮像レンズ系２１ｄの前後いずれであっても設けることが可能であるが、ここでは、フィルタユニット３１のダーモスコピーカメラ２０への実装効率（実装するスペース、動作機構の配置）などを考慮して、撮像レンズ系２１ｄの後方すなわち撮像素子２１ｃの直前に設けている。

複数のフィルタ３１Ａは、それぞれ独立しており、各別に動作することができる。すなわち、各フィルタは、回転動作によって光軸上に位置する状態と光軸上から退避する状態との間を移動することが可能である。これによって、後述するように、ライトユニット２３の光源と必要なフィルタを適宜組み合わせて、異なる撮影状態で被写体を撮影することが可能となる。

複数のフィルタ３１Ａとしては、光特性が異なる、赤外カットフィルタ３１ｅ、近赤外光透過フィルタ３１ｆ、偏光フィルタ３１ｇの３枚が設けられている。ここでは、複数のフィルタ３１Ａが３枚の場合を示しているが、その枚数はこれら３枚に限られるものではなく、必要に応じて他のフィルタを加えて、例えば５枚や６枚の態様としても差し支えない。また、近赤外光透過フィルタ３１ｆについては、後述するように、紫外光透過フィルタなどとしてもよい。また逆に、偏光フィルタ３１ｇの１枚だけにしてもよい。

複数のフィルタ３１Ａのそれぞれは、フィルタ取付板３１Ｂの中心（すなわち光軸）をカバーするフィルタ部３１Ａｆと、フィルタ部３１Ａｆをフィルタ取付板３１Ｂの外周部３１Ｂｏに取り付けるためのシャフト部３１Ａｓを備えており、シャフト部３１Ａｓの基端はピン３１Ｂｐでフィルタ取付板３１Ｂの外周部３１Ｂｏに軸支される。これによって、複数のフィルタ３１Ａのそれぞれは回転動作することができ、ピン３１Ｂｐを中心に独立して光軸上に位置状態と光軸上から退避する状態との間を移動することが可能となる。

複数のフィルタ３１Ａのそれぞれは、後述するように、連写設定によって要求されるフィルタが独立して回転動作する。回転動作させるには、シャッタに連動してフィルタが回転するようにモータ、ギア機構、カム機構及び／又は電磁機構などの駆動機構（不図示）を採用することができる。なお、複数のフィルタ３１Ａの動作については、回転動作のほかにも、スライド動作（引き戸動作）、開閉動作（開き戸動作）としてもよいが、ダーモスコピーカメラ３０の奥行方向の省スペースや、構造上の簡便さを確保するためには、回転動作が好ましい。

ライトユニット２３に設けられた各ＬＥＤに対応して各フィルタを動作させる場合の例を示す。第１の動作態様は、ダーモスコピー撮影にあたって、可視光を用いて偏光無しの撮影を行う場合の動作である。この場合、図６に示すように、偏光無しのＬＥＤ２１２ａを点灯（可視光非偏光光を発光）させたうえで、赤外カットフィルタ３１ｅを矢印Ｅの方向に回転動作させて光軸上に位置させる。このとき、近赤外光透過フィルタ３１ｆと偏光フィルタ３１ｇは、光軸上から退避している。

第２の動作態様は、ダーモスコピー撮影にあたって、可視光を用いて偏光有りの撮影を行う場合の動作である。この場合、図７に示すように、偏光無しのＬＥＤ２１２ａに代えて、偏光有りのＬＥＤ２１１ａを点灯（可視光偏光光を発光）させたうえで、赤外カットフィルタ３１ｅを矢印Ｅの方向に、偏光フィルタ３１ｇを矢印Ｇの方向に回転動作させて、両者が光軸上に重なるように位置させる。このとき、近赤外光透過フィルタ３１ｆは、光軸上から退避している。

第３の動作態様は、ダーモスコピー撮影にあたって、近赤外光を用いて偏光有りの撮影を行う場合の動作である。この場合、図８に示すように、近赤外光のＬＥＤ２１５ａを点灯（近赤外光偏光光を発光）させたうえで、偏光フィルタ３１ｇを矢印Ｇの方向に、近赤外光透過フィルタ３１ｆを矢印Ｆの方向に回転動作させて、両者が光軸上に重なるように位置させる。このとき、赤外カットフィルタ３１ｅは、光軸上から退避している。

なお、通常撮影（臨床撮影）を行う場合については、通常撮影（臨床撮影）用のＬＥＤ２１６を点灯させたうえで、赤外カットフィルタ３１ｅを回転動作させて光軸上に位置させる（不図示）。このとき、近赤外光透過フィルタ３１ｆと偏光フィルタ３１ｇは、光軸上から退避している。

赤外カットフィルタ３１ｅは、第１から第３の動作態様のようにダーモスコピー撮影の場合であっても、また通常撮影（臨床撮影）の場合であっても、また、偏光有りのＬＥＤ２１１ａを点灯させる場合であっても偏光無しのＬＥＤ２１２ａを点灯させる場合であっても、可視光による撮影では光軸上に位置させる。これは、デジタル画像に起こりやすい赤色発生（赤外部分）をカットするためである。これに対し、近赤外光（紫外など可視光以外のその他の波長の光を含む）のＬＥＤ２１５ａを点灯させて照射する時には光軸上から退避させるため、赤外カットフィルタ３１ｅも回転動作を可能に構成されている。

（ダーモスコピーカメラ２０の動作）
ダーモスコピーカメラ２０は、上述した各ＬＥＤ２１１ａ，２１５ａ，２１２ａや各フィルタ３１ｅ，３１ｆ，３１ｇについて、それらの組み合わせを変えながら、連写設定で撮像することができる。図９及び図１０を参照しつつ、ダーモスコピーカメラ２０の動作フローを説明する。図９は、フィルタユニット３１を単独で切り替える場合を、図１０は、フィルタユニット３１をライトユニット２３と連動させて切り替える場合を示す。

図９に示すように、まず、コントローラ２２においてダーモスコピーカメラ２０の電源をＯＮにする（ステップＳ３０１）。次に、コントローラ２２で連写設定を行い（ステップＳ３０２）、シャッタボタンによってレリーズを操作する（ステップＳ３０３）。

レリーズ時に、スイッチがＯＦＦであれば、すなわち、通常連写がＹＥＳであれば（ステップＳ３０４の「Ｙ」）、フィルタユニット３１の各フィルタを切り替えることなく、連写で画処理され、保存される（ステップＳ３０５）。

他方、リレーズ時に、スイッチがＯＮであれば、すなわち、通常連写がＮＯであれば（ステップＳ３０４の「Ｎ」）、赤外カットフィルタ３１ｅを回転動作により光軸上に位置させて１枚目の撮影を行った後（ステップＳ３０６）、続いて、偏光フィルタ３１ｇを回転動作により重ねて光軸上に位置させて２枚目の撮影を行う（ステップＳ３０７）。

次に、赤外カットフィルタ３１ｅを光軸上から退避させた後、偏光フィルタ３１ｇと近赤外光透過フィルタ３１ｆを光軸上に位置させて３枚目の撮影を行う（ステップＳ３０８）。そして、一連の連写により撮影された画像は画処理され、保存される（ステップＳ３０９）。

なお、ここでは、ステップＳ３０６からステップＳ３０８を１回のシャッタによる連写を行った例を示しているが、これらを１回のシャッタによる連写に加えるかどうかは選択的であり、ユーザ（医師など）の意向によって任意に設定できる。また、通常撮影（臨床撮影）については、ダーモスコピー撮影とは別に単独動作として行ってもよいし、ダーモスコピー撮影の前後の動作として加えることもできる。

図１０は、図９にライトユニット２３の各光源の点灯を組み合わせて示したものであり、ステップＳ３０６に対応して偏光無しのＬＥＤ２１２ａを（ステップＳ３０６Ｌ）、ステップＳ３０７に対応して偏光有りのＬＥＤ２１１ａを（ステップＳ３０７Ｌ）、ステップＳ３０８に対応して近赤外光のＬＥＤ２１５ａを（ステップＳ３０８Ｌ）、それぞれ同時に点灯させる。なお、通常撮影（臨床撮影）を行う際は、通常撮影用のＬＥＤ２１６を点灯させる。

（第２実施形態）
次に、図１１から図１３を参照して、第２実施形態に係るダーモスコピーカメラ４０（撮像装置）について説明する。ダーモスコピー４０は、ライトユニット２３における光源、及びフィルタユニット３１における複数のフィルタ３１Ａの種類が異なる点以外は第１実施形態に係るダーモスコピーカメラ２０と同様であるので、以下、同様である点については第１実施形態を援用することとし、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。

図１１は、ダーモスコピーカメラ４０のライトユニット２３の光源とフィルタユニット３１を抽出して説明する部分透視図であって、フィルタユニット３１の第１の動作態様を示す図である。図１２は、図１１においてフィルタユニット３１の第２の動作態様を示す図である。図１３は、図１１においてフィルタユニット３１の第３の動作態様を示す図である。

図１１に示すように、ダーモスコピーカメラ４０のライトユニット２３には、可視光のＬＥＤ２１１ａ、紫外光のＬＥＤ２１５ａ、及び可視光のＬＥＤ２１２ａが、それぞれ上下一対に設けられている。そして、ＬＥＤ２１１ａは、偏光フィルタ２１３ａ（出射側可視光偏光フィルタ）によって覆われており（偏光有り）、ＬＥＤ２１５ａ及びＬＥＤ２１２ａは偏光フィルタによって覆われていない（偏光無し）。すなわち、ライトユニット２３は、光特性が異なる、可視光偏光光、紫外光非偏光光、及び可視光非偏光光を出射することができる。

フィルタユニット３１に取り付けられた複数のフィルタ３１Ａとしては、光特性が異なる、赤外カットフィルタ３１ｅ、紫外光透過フィルタ３１ｆ、偏光フィルタ３１ｇの３枚が設けられている。複数のフィルタ３１Ａが３枚の場合を示しているが、その枚数はこれら３枚に限られるものではなく、必要に応じて他のフィルタを加えて、例えば５枚や６枚の態様としても差し支えない点や、また逆に、偏光フィルタ３１ｇの１枚だけにしてもよい点については、第１実施形態と同様である。

ライトユニット２３に設けられた各ＬＥＤに対応して各フィルタを動作させる場合の例を示す。第１の動作態様は、ダーモスコピー撮影にあたって、可視光を用いて偏光無しの撮影を行う場合の動作である。この場合、図１１に示すように、偏光無しのＬＥＤ２１２ａを点灯（可視光非偏光光を発光）させたうえで、赤外カットフィルタ３１ｅを矢印Ｅの方向に回転動作させて光軸上に位置させる。このとき、紫外光透過フィルタ３１ｆと偏光フィルタ３１ｇは、光軸上から退避している。

第２の動作態様は、ダーモスコピー撮影にあたって、可視光を用いて偏光有りの撮影を行う場合の動作である。この場合、図１２に示すように、偏光無しのＬＥＤ２１２ａに代えて、偏光有りのＬＥＤ２１１ａを点灯（可視光偏光光を発光）させたうえで、赤外カットフィルタ３１ｅを矢印Ｅの方向に、偏光フィルタ３１ｇを矢印Ｇの方向に回転動作させて、両者が光軸上に重なるように位置させる。このとき、紫外光透過フィルタ３１ｆは、光軸上から退避している。

第３の動作態様は、ダーモスコピー撮影にあたって、紫外光を用いて偏光無しの撮影を行う場合の動作である。この場合、図１３に示すように、紫外光のＬＥＤ２１５ａを点灯（紫外光非偏光光を発光）させたうえで、紫外光透過フィルタ３１ｆを矢印Ｆの方向に回転動作させて、光軸上に位置させる。このとき、赤外カットフィルタ３１ｅと偏光フィルタ３１ｇは、光軸上から退避している。

なお、通常撮影（臨床撮影）を行う場合については、第１実施形態と同様に、通常撮影（臨床撮影）用のＬＥＤ２１６を点灯させたうえで、赤外カットフィルタ３１ｅを回転動作させて光軸上に位置させる（不図示）。このとき、紫外光透過フィルタ３１ｆと偏光フィルタ３１ｇは、光軸上から退避している。

赤外カットフィルタ３１ｅは、第１から第３の動作態様のようにダーモスコピー撮影の場合であっても、また通常撮影（臨床撮影）の場合であっても、また、偏光有りのＬＥＤ２１１ａを点灯させる場合であっても偏光無しのＬＥＤ２１２ａを点灯させる場合であっても、可視光による撮影では光軸上に位置させる。これは、デジタル画像に起こりやすい赤色発生（赤外部分）をカットするためである。これに対し、紫外光（可視光以外のその他の波長の光を含む）のＬＥＤ２１５ａを点灯させて照射する時には光軸上から退避させるため、赤外カットフィルタ３１ｅも回転動作を可能に構成されている。

（第３実施形態）
次に、図１４から図１６を参照して、第３実施形態に係るダーモスコピーカメラ５０（撮像装置）について説明する。ダーモスコピーカメラ５０は、ライトユニット２３における光源、及びフィルタユニット３１における複数のフィルタ３１Ａの種類が異なる点以外は第１及び第２実施形態に係るダーモスコピーカメラ２０，４０と同様であるので、以下、同様である点については第１及び第２実施形態を援用することとし、第１及び第２実施形態と異なる点を中心に説明する。

図１４は、ダーモスコピーカメラ５０のライトユニット２３の光源とフィルタユニット３１を抽出して説明する部分透視図であって、フィルタユニット３１の第１の動作態様を示す図である。図１５は、図１４においてフィルタユニット３１の第２の動作態様を示す図である。図１６は、図１４においてフィルタユニット３１の第３の動作態様を示す図である。

図１４に示すように、ダーモスコピーカメラ５０のライトユニット２３には、可視光のＬＥＤ２１１ａ、紫外光のＬＥＤ２１５ａ、及び可視光のＬＥＤ２１２ａが、それぞれ上下一対に設けられている。そして、ＬＥＤ２１１ａ及びＬＥＤ２１５ａは、偏光フィルタ２１３ａ（出射側可視光偏光フィルタ）及び偏光フィルタ２１３ｂ（出射側紫外光偏光フィルタ）によって覆われており（偏光有り）、ＬＥＤ２１２ａは偏光フィルタによって覆われていない（偏光無し）。すなわち、ライトユニット２３は、光特性が異なる、可視光偏光光、紫外光偏光光、及び可視光非偏光光を出射することができる。

フィルタユニット３１に取り付けられた複数のフィルタ３１Ａとしては、光特性が異なる、赤外カットフィルタ３１ｅ、紫外光透過フィルタ３１ｆ、偏光フィルタ３１ｇ（紫外光透過タイプ）の３枚が設けられている。複数のフィルタ３１Ａが３枚の場合を示しているが、その枚数はこれら３枚に限られるものではなく、必要に応じて他のフィルタを加えて、例えば５枚や６枚の態様としても差し支えない点や、また逆に、偏光フィルタ３１ｇの１枚だけにしてもよい点については、第１実施形態と同様である。

ライトユニット２３に設けられた各ＬＥＤに対応して各フィルタを動作させる場合の例を示す。第１の動作態様は、ダーモスコピー撮影にあたって、可視光を用いて偏光無しの撮影を行う場合の動作である。この場合、図１４に示すように、偏光無しのＬＥＤ２１２ａを点灯（可視光非偏光光を発光）させたうえで、赤外カットフィルタ３１ｅを矢印Ｅの方向に回転動作させて光軸上に位置させる。このとき、紫外光透過フィルタ３１ｆと偏光フィルタ３１ｇは、光軸上から退避している。

第２の動作態様は、ダーモスコピー撮影にあたって、可視光を用いて偏光有りの撮影を行う場合の動作である。この場合、図１５に示すように、偏光無しのＬＥＤ２１２ａに代えて、偏光有りのＬＥＤ２１１ａを点灯（可視光偏光光を発光）させたうえで、赤外カットフィルタ３１ｅを矢印Ｅの方向に、偏光フィルタ３１ｇを矢印Ｇの方向に回転動作させて、両者が光軸上に重なるように位置させる。このとき、紫外光透過フィルタ３１ｆは、光軸上から退避している。

第３の動作態様は、ダーモスコピー撮影にあたって、紫外光を用いて偏光有りの撮影を行う場合の動作である。この場合、図１６に示すように、紫外光のＬＥＤ２１５ａを点灯（紫外光偏光光を発光）させたうえで、偏光フィルタ３１ｇを矢印Ｇの方向に、紫外光透過フィルタ３１ｆを矢印Ｆの方向に回転動作させて、両者が光軸上に重なるように位置させる。このとき、赤外カットフィルタ３１ｅは、光軸上から退避している。

なお、通常撮影（臨床撮影）を行う場合については、第１及び第２実施形態と同様に、通常撮影（臨床撮影）用のＬＥＤ２１６を点灯させたうえで、赤外カットフィルタ３１ｅを回転動作させて光軸上に位置させる（不図示）。このとき、紫外光透過フィルタ３１ｆと偏光フィルタ３１ｇは、光軸上から退避している。

（実施形態の効果）
ダーモスコピーカメラ２０，４０，５０は、皮膚疾患部の診断に際し、可視光でのダーモスコピー撮影に加え、近赤外光及び紫外光を照射できるように構成しておくことができ、その好適な理由は次のとおりである。皮膚の最深部（真皮）を撮影するには近赤外光でのダーモスコピー撮影が適しており、それより波長が短くなるほど光は深部に届かなくなる傾向がある。また、色素病変ではメラニン，血管腫ではヘモグロビンが皮膚疾患部の色調の変化をもたらす色素となり得るが、後者のオキシヘモグロビンについては可視光の照射が適する一方、前者のドーパメラニンでは波長が長いほど光の吸収効率が低下するため、可視光より波長が短い紫外光がより効果的となる。

ダーモスコピーカメラ２０，４０，５０は、近赤外光対応の偏光フィルタ２１３ｂの偏光性能にマッチした近赤外光透過フィルタ３１ｆを組み合わせることにより、また、紫外光対応の偏光フィルタ２１３ｂの偏光性能にマッチした紫外光透過フィルタ３１ｆを組み合わせることにより、近赤外領域及び紫外領域において反射防止効果を適切に得て、肌の表皮を透過して真皮や血管の撮影が適切に行うことができる。

ダーモスコピーカメラ２０，４０，５０は、簡単な操作で、ライトユニット２３の光源である、偏光有りの可視光のＬＥＤ２１１ａ及び偏光無しの可視光のＬＥＤ２１２ａと、偏光有りの近赤外光のＬＥＤ２１５ａ、偏光無しの紫外光のＬＥＤ２１５ａ又は偏光有りの紫外光のＬＥＤ２１５ａを切り替えて撮影できる。

ダーモスコピーカメラ２０，４０，５０は、１回のシャッタ操作で、ライトユニット２３の光源であるＬＥＤ２１１ａ（偏光有り）とＬＥＤ２１２ａ（偏光無し）を切り替えて連写が可能となり、ライトユニット２３を偏光有りの場合と変更無しの場合とで交換する必要がない。さらに、ダーモスコピー撮影用のＬＥＤの種類を、可視光タイプ、紫外タイプ、近赤外タイプとすることもでき、連写時に高速で切り替えることにより、１回のシャッタ操作で３種類の光源の撮影が可能となる。

従来のようにアタッチメントを取り換えて２回に分けて撮影すると、どうしても画角がずれてしまうが、ダーモスコピーカメラ２０，４０，５０は、ダーモスコピー撮影時に、外光の変化やＡＥ、ホワイトバランス等のカメラの微妙な違いに影響されない、純粋な偏光／非偏光の同一画角の同一倍率の撮影が可能となることから、診断時間の短縮を図ることができるとともに、比較しやすい撮影画像を得ることができる。

ダーモスコピーカメラ２０，４０，５０においては、偏光フィルタ３１ｇを含む複数のフィルタ３１Ａのそれぞれが回転動作によって独立して光軸上に位置又は光軸上から退避するので、ダーモスコピー撮影時、通常撮影時（臨床撮影時）、そのほかの別の撮影時において、求められるフィルタを選択的に任意に組み合わせる構成としたことにより、設定されたそれらの異なる撮影状態で被写体を撮影することができる。また、光軸上に位置及び光軸上から退避を回転動作によって行うことから、各フィルタと光軸との動作距離や動作時間を均一化することができる。さらに、レンズユニット２１Ａのサイズ、特に奥行方向の厚みの大型化を生じさせず、実装効率が良好な撮像装置を提供できる。

（実施形態の変形について）
本実施形態は上述した態様に限定されず、様々な変形及び応用が可能である。上述の実施形態では、コントローラ２２に対してレンズユニット２１Ａを含むライトユニット２３を回動可能に取り付けてもよいし、摺動可能に取り付けてもよい。要するに、撮影の際に、撮像レンズ系２１ｄの前方をライトユニット２３で覆うように配置すればよい。なお、撮像レンズ系２１ｄは、ダーモスコピーカメラ２０，４０，５０の用途等を勘案して、ズームレンズに代えて固定焦点レンズとして構成しても差し支えない。

また、上記実施形態では、各種光源は、ＬＥＤであると説明したが、他の光源を採用してもよい。例えば、ハロゲンランプなどの高輝度ライト、半導体発光素子、及び有機エレクトロルミネッセンスなどの発光素子を用いることができる。

また、ＬＥＤ２１６は、白色光を発するＬＥＤから構成されていると説明したが、例えば青色光光源あるいは緑色光光源を採用してもよい。また、発する光の色が互いに異なる光源を設けるようにして、異なる色の光源ごとに独立して発光できる態様であってもよい。このように、異なる色の光を照射して撮像画像を得ることで、異なる像を得ることができ、異なる像を比較したり、像を重ね合わせたりすることで、皮膚疾患部の検査、及び診断を容易なものとすることができる。

また、上記の実施形態では、１回のシャッタ操作で連写を行うと説明したが、高速で２回のシャッタ操作をした場合や、ダブルタップのような操作を、連写指令と判断して連写を行うようにしてもよい。

また、本実施形態に係る撮像装置は、上記実施形態で説明したダーモスコピーカメラ２０，４０，５０のように、ダーモスコピー撮影のための撮像装置に限定されない。より一般的に被写体に接触することで撮影する撮像装置であるクローズアップカメラなどにも、本発明を適用することができる。

また、ダーモスコピーカメラ２０，４０，５０においては、コントローラ２２（表示部２２Ｃ）に、タッチパネル式の画面（不図示）が設けられていると説明した。しかしながら、タッチパネル式の画面（不図示）等の表示部（操作受付部を兼ねるものを含む）を、コントローラ２２は物理的に分離した操作部に設けるようにしてもよい。コントローラ２２と表示部２２Ｃとは、既存の通信技術を用いて双方向に通信可能である。撮影者は、表示部を操作することにより、カメラ本体２１の各種設定やシャッタ操作等を行うことができる。

以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲のとおりである。
［請求項１］
疾患部位を被写体として撮影する撮像装置であって、
前記被写体を照射する少なくとも１つの光源を含むライトユニットと、
撮像素子を含み、前記被写体を撮像する撮像ユニットと、
前記被写体の像を前記撮像素子に結像させるレンズユニットと、
前記レンズユニットに設けられ、異なる撮影状態で前記被写体を撮影可能に構成された少なくとも１つのフィルタを含むフィルタユニットと、を備えることを特徴とする撮像装置。
［請求項２］
前記撮像ユニットは、前記ライトユニットの前記光源の光特性と、前記フィルタユニットの前記フィルタの光特性との組み合わせによって、前記異なる撮影状態で前記被写体を撮影することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
［請求項３］
前記フィルタは、光軸上に位置する状態と光軸上から退避する状態との間を移動可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
［請求項４］
前記フィルタは、前記フィルタユニットのフィルタ取付板の外周部に軸支されており、回転動作によって移動することを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
［請求項５］
前記異なる撮影状態は、通常撮影とダーモスコピー撮影であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の撮像装置。
［請求項６］
前記フィルタユニットは、赤外カットフィルタ、近赤外光透過フィルタ及び偏光フィルタの少なくとも１つを有することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
［請求項７］
前記ライトユニットは、前記光源として、可視光偏光光、近赤外光偏光光、及び可視光非偏光光の少なくとも１つを発光可能であることを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
［請求項８］
前記可視光偏光光の光源が発光源と出射側可視光偏光フィルタにより構成され、前記近赤外光偏光光の光源が発光源と出射側近赤外光偏光フィルタにより構成されていることを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
［請求項９］
前記フィルタユニットは、赤外カットフィルタ、紫外光透過フィルタ及び偏光フィルタの少なくとも１つを有することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
［請求項１０］
前記ライトユニットは、前記光源として、可視光偏光光、紫外光非偏光光、及び可視光非偏光光の少なくとも１つを発光可能であることを特徴とする請求項９に記載の撮像装置。
［請求項１１］
前記可視光偏光光の光源が発光源と出射側可視光偏光フィルタにより構成されていることを特徴とする請求項１０に記載の撮像装置。
［請求項１２］
前記フィルタユニットは、赤外カットフィルタ、紫外光透過フィルタ及び紫外光透過タイプの偏光フィルタの少なくとも１つを有することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
［請求項１３］
前記ライトユニットは、前記光源として、可視光偏光光、紫外光偏光光、及び可視光非偏光光の少なくとも１つを発光可能であることを特徴とする請求項１２に記載の撮像装置。
［請求項１４］
前記可視光偏光光の光源が発光源と出射側可視光偏光フィルタにより構成され、前記紫外光偏光光の光源が発光源と出射側紫外光偏光フィルタにより構成されていることを特徴とする請求項１３に記載の撮像装置。
［請求項１５］
疾患部位を被写体として撮影する撮像装置のフィルタユニットであって、
独立した少なくとも１つのフィルタを備え、
前記少なくとも１つのフィルタは、異なる撮影状態で前記被写体を撮影可能なように、光軸上に位置する状態と光軸上から退避する状態との間を移動可能であることを特徴とするフィルタユニット。
［請求項１６］
前記フィルタは、光軸をカバーするフィルタ部と、前記フィルタ部を前記フィルタユニットのフィルタ取付板に取り付けるためのシャフト部とを備え、前記シャフト部がその基端でピンによって前記フィルタ取付板の外周部に軸支されており、回転動作によって移動することを特徴とする請求項１５に記載のフィルタユニット。

２０…ダーモスコピーカメラ（第１実施形態。撮像装置）
２１…カメラ本体、２１Ａ…レンズユニット、２１Ｂ…枠体、２１Ｃ…撮像ユニット
２１ａ…筐体、２１ｂ…回路配線基板、２１ｃ…撮像素子、２１ｄ…撮像レンズ系、２１ｈ…フレキシブル回路基板
２２…コントローラ、２２Ａ…本体部、２２Ｂ…回路基板、２２Ｃ…表示部
２３…ライトユニット、２３Ａ…第１カバー体、２３Ｂ…第２カバー体
２１１，２１２，２１５…光源（発光源と偏光フィルタの組み合わせ（偏光フィルタがない場合も含む））
２１１ａ，２１２ａ，２１５ａ…発光源（ダーモスコピー撮影用のＬＥＤ）
２１３…偏光フィルタ（出射側の）
２１３ａ…偏光フィルタ（出射側可視光偏光フィルタ）
２１３ｂ…偏光フィルタ（出射側近赤外光偏光フィルタ），偏光フィルタ（出射側紫外光偏光フィルタ）
２１６…発光源（通常撮影用のＬＥＤ）
２６…カバー部材
２７…発光部
３１…フィルタユニット、３１Ａ…複数のフィルタ、３１Ｂ…フィルタ取付板、３１Ｃ…固定部、３１ｅ…赤外カットフィルタ、３１ｆ…近赤外光透過フィルタ，紫外光透過フィルタ、３１ｇ…偏光フィルタ
４０…ダーモスコピーカメラ（第２実施形態。撮像装置）
５０…ダーモスコピーカメラ（第３実施形態。撮像装置）

Claims

撮像するときの光軸上にカバー部材が設けられているとともに、疾患部位を被写体として撮像する撮像装置であって、
前記被写体の像を撮像素子に結像させるレンズユニットと、
前記被写体を前記カバー部材に接触させた状態で前記被写体を撮像するときに前記被写体に向けて紫外光を照射する第１光源と、
前記被写体を前記カバー部材に非接触な状態で前記被写体を撮像するときに前記被写体に向けて可視光を照射する第２光源と、
前記レンズユニットに設けられ、前記第２光源により前記可視光を照射するときには前記光軸上に位置するように移動され且つ前記第１光源により前記紫外光を照射するときには前記光軸上から退避するように移動される赤外カットフィルタと、
を備えることを特徴とする撮像装置。
前記第１光源を覆うように前記紫外光の照射方向に配置された第１偏光フィルタと、
前記レンズユニットに設けられ、前記第１光源により前記紫外光を照射するときには前記光軸上に位置するように移動され且つ前記第２光源により前記可視光を照射するときには前記光軸上から退避するように移動される第２偏光フィルタと、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
前記被写体を前記カバー部材に接触させた状態で前記被写体を撮像するときに前記第１光源による前記被写体に向けた紫外光の照射タイミングとは異なる照射タイミングで前記被写体に向けて可視光を照射する第３光源を備え、
前記赤外カットフィルタは、前記第３光源により前記可視光を照射するときには前記光軸上に位置するように移動され、
前記第２偏光フィルタは、前記第３光源により前記可視光を照射するときには前記光軸上から退避するように移動される、
ことを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
前記被写体を前記カバー部材に接触させた状態で前記被写体を撮像するときに前記第１光源による前記被写体に向けた紫外光の照射タイミングとは異なる照射タイミングで前記被写体に向けて可視光を照射する第３光源と、
前記第３光源を覆うように前記可視光の照射方向に配置された第３偏光フィルタと、
を備え、
前記赤外カットフィルタは、前記第３光源により前記可視光を照射するときには前記光軸上に位置するように移動される、
ことを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。