JPWO2013080658A1 - 偏光観察装置 - Google Patents
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Abstract
Description
また、日本国特開2010−125284号公報のように、偏光素子アレイを撮像素子に重ね合わせる構成では、解像度が悪いという問題がある。
初めに、本発明の偏光観察装置を搭載した内視鏡装置の全体について説明する。
図1は内視鏡装置を示す構成図である。内視鏡装置1は、内視鏡2、光源装置3、プロセッサ4、モニタ5からなる。内視鏡2は、挿入部6、ライトガイド7、先端部10からなり、先端部10にCCD20、波長選択型偏光素子としての波長選択型偏光板30を備える。照明光学系と撮像光学系は図示を省略している。光源装置3は、ランプ9、移動ステージ11、モータ12、回転フィルタ13、集光レンズ14を備える。プロセッサ4は、モードスイッチ17、制御回路18、CCD駆動回路31、プリアンプ32、AGC回路33、A/D変換回路34、マルチプレクサ35、フレームメモリ36a〜36c、画像処理回路37、D/A変換回路38、などを備えている。
図2Aは偏光観察装置50におけるパラレル観察を説明する図である。パラレル観察は、被写体に照射された照明光の偏光方向とCCD20で受光する戻り光の偏光方向とが同じ場合の観察である。被写体の表面で反射した光と、被写体の内部で散乱した光の一部を受光するので、主に被写体の表面の構造を観察することができる。
図4は本発明の第2の実施形態の偏光観察装置を示す図である。
偏光観察装置50は、図示しない被写体からの戻り光を光電変換するCCD20と、光源部3と、光源部3からCCD20までの間(照明光学系の光軸上及び撮像光学系の光軸上)に配置された3枚の波長選択型偏光板30と、を備えている。光源部3は、波長λ1,λ2をそれぞれ含む第1,第2波長帯域の第1,第2の照明光を発生する。
また、観察光量を全く減らすことなく非偏光観察が可能である。狭帯域光観察等、他の特殊光技術との組み合わせも可能である。
なお、図5のように、照明側と撮像側の偏光板を図4とは逆にしてもよい。
図6は本発明の第3の実施形態の偏光観察装置を示す図である。
偏光観察装置50は、被写体からの戻り光を光電変換するCCD20と、光源部3と、光源部3からCCD20までの間(図6では撮像光学系の光軸上)に、波長λ1,λ2をそれぞれ含む第1,第2波長帯域では所定の偏光成分を分離し特定の波長帯域以外では偏光成分に変化のない2枚の波長選択型偏光板30とを有している。
さらに、波長選択型偏光板を照明側と撮像側の両方に配置してもよく、波長選択型偏光板の数は4つに限らない。
生体組織が偏光特性を発現する層は線維組織と考えられており、ある一定方向に揃えられることが知られている。つまり、線維組織で揃えられた偏光方向が偏光板の透過軸と平行になると受光光量が増え、透過軸と垂直になると受光光量が減る。
なお、図8に示す各部の偏光の向きを矢印で表示するようにしてもよい。
波長選択型偏光板の数は4つに限らない。また構造的には、複数の波長選択型偏光板を接合して一体化して使用することが好ましい。
例えば図に示すようにB成分の光だけを特定の偏光方向に偏光させた偏光観察を簡単な構成で実現することが可能である。勿論、このような偏光観察と、通常のB、G、R成分による非偏光観察とを同時に行うことも可能となる。
例えば、上記では撮像方式として面順次式に基づく説明をしたが、同時式に応用することも可能である。
Claims (5)
- 被写体からの戻り光を光電変換する撮像素子と、波長帯域が互いに異なる複数の波長帯域の光を発生させる光源部と、光源部から撮像素子までの間に配置され、特定の波長帯域の光に対しては所定の偏光成分を分離し前記特定の波長帯域以外の光に対しては偏光成分を変化させない少なくとも1枚の波長選択型偏光素子とを有することを特徴とする偏光観察装置。
- 被写体からの戻り光を光電変換する撮像素子と、波長λ1〜λNをそれぞれ含む第1〜第N波長帯域を有する第1〜第N照明光を照射する光源(Nは2以上の整数)と、前記第2〜第N照明光をそれぞれ第1〜第N−1偏光方向に偏光させる第1〜第N−1のN−1個の波長選択型偏光素子とを有し、前記第1〜第N−1波長選択型偏光素子をそれぞれ透過した光が同一光軸で前記撮像素子へ導光されることを特徴とする偏光観察装置。
- 被写体からの戻り光を光電変換する撮像素子と、波長λ1〜λNをそれぞれ含む第1〜第N波長帯域を有する第1〜第N照明光を照射する光源(Nは2以上の整数)と、前記第1〜第N照明光をそれぞれ第1〜第N偏光方向に偏光させる第1〜第NのN個の波長選択型偏光素子とを有し、前記第1〜第N波長選択型偏光素子をそれぞれ透過した光が同一光軸で前記撮像素子へ導光されることを特徴とする偏光観察装置。
- 前記波長選択型偏光素子で偏光分離された光および/または偏光分離されない光を前記撮像素子で光電変換させた撮像信号に基づいて各画素の輝度の強度を比較する演算処理部を更に有し、前記演算処理部は、前記比較結果に基づいて最も高い輝度の撮像信号を基準として演算処理することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の偏光観察装置。
- 前記演算処理部は、前記波長選択型偏光素子で偏光分離された光および/または偏光分離されない光を前記撮像素子で光電変換させた撮像信号に基づいて各画素の輝度の強度を比較し、最も高い値を示した撮像信号に寄与する波長選択型偏光素子の透過軸の向きを被写体の偏光特性として演算処理することを特徴とする請求項4に記載の偏光観察装置。
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