KR950011887B1 - 촬상 장치용 촬상헤드 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

촬상 장치용 촬상헤드

제1도는 본 발명에 관한 촬상 장치의 촬상헤드의 제1실시예를 적용한 전체 구성을 모식적으로 나타낸 일부 종단 측면도.

제2도는 촬상헤드의 제2실시예를 적용한 전체구성을 모식적으로 나타낸 일부 종단 측면도.

제3a도 내지 제3c도는 위의 제2실시예에 있어서 각 편광판 및 평광면 회전 운동소자로서의 액정소자의 개요를 각각 모식적으로 나타낸 구성 설명도.

제4도는 위의 액정 소자의 형태를 식적으로 나타낸 단면 구성도.

제5a,b도는 촬상헤드의 제3의 실시예를 적용한 주요 구성을 모식적으로 나타낸 종단 측면도 및 Vb-Vb선부의 횡 단면도.

제6a,b도는 촬상 헤드의 제4실시예를 적용한 주요부 구성을 모식적으로 나타낸 종단 측면도 및 VIb-VIb선부의 횡 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 촬상통 2 : 확대용 광학계

3 : 촬상소자 5 : 광파이버

6 : 피실험체 7 : 대물접촉제

16 : 리드선 17 : 발진기

19 : 평광패널 20 : 투명판

21 : 마그네틱 액정 22 : 제어스위치

본 발명의 의료용 또는 산업용 등의 각종 피 실험체의 표면상을 촬상하는 촬상장치에 관한 것이고, 또한 촬상장치의 조명 투광장치를 갖춘 촬상헤드에 있어서, 피 관찰부에서의 반사광 성분을 제거한 표면상과, 반사광선분을 포함한 표면상을 뜻대로 얻을 수 있도록한 장치구성의 개량에 관한 것이다.

보통 이러한 종류의 관찰 대상으로서의 피 실험체에 있어서의 피 관찰부의 표면에 대해 조명용 투광장치를 내장하는 촬상헤드를 접촉시켜 그 피 접촉부의 확대상을 모니터 테레비의 화면상에 표시시키는 촬상장치에 있어서는, 피 접촉부의 표면에 대한 조명을 적절하게 행할 필요가 있다.

즉 예를 들면 관찰대상으로 되는 피 실험체의 피 관찰부 표면, 여기서는 피 접촉부 표면에 대해 이것에 마주 보는 정면측에서 수직 방향으로 조명광을 투사 시키도록한 조명, 소위 낙사광을 주체로 하는 조명을 행하면 피 실험체에서의 피 접촉부로 부터의 반사광이 비교적 강하게 되는 경향을 가지고 있고, 이 경우 피 접촉부의 확대상을 표시하는 모니터 화면상에서는 반사광이 강한 부분이 하나의 띠로 희게 비쳐 나오게 되어 피 실험체에서의 피 접촉부에 있어서의 색채가 전체적인 세부 형상등을 양호하게 관찰 할 수 없었다.

또 관찰 대상으로 되는 피 실험체에서의 피 접촉부의 표면에 대해 이것에 평행하는 측면쪽에서 수평 방향으로만 조명광을 투사 시키도록한 수평광을 주체로 하는 조명을 행하면 피 실험체에서의 피 접촉부에 미세한 오목부등이 존재하고 있는 경우, 이 오목부 내부에서의 조도가 불충분한 경우가 많고, 동일하게 이 경우 피 접촉부의 확대상을 표시하는 모니터 화면 상에서는 그 오목부 해당부분이 비교적 어둡게 되어 버려, 여기서도 피 실험체에서의 피 접촉부의 효과적인 세부 관찰이 불가능하게 되는 것이다.

여기서 이와같은 문제점에 대처하기 위해 촬상헤드의 조명용 투광장치로서 본 발명자는 먼저 일본 특원소 63-139905호에 의해 각종 피 실험체에 있어서 피 관찰부의 오목부 등을 포함한 표면부의 확대 표시에 적당한 조명용 도광(導光)장치를 제안하고 있다.

이미 제안된 촬상 헤드의 조명용 도광장치에 따르면 피 실험체로에 있어서 피 관찰부의 표면부에서의 반사광을 배제해서 해당 표면부의 입체적인 모니터 화상을 대단히 명료하게 확대표시할 수 있으나, 한편에 있어서는 이와같이 피 관찰부의 표면부에서의 반사광을 배제하고 있기 때문에 해당 표면부에 있어서 반사의 정도를 관찰하기 곤란하게 된다.

즉, 예를 들면 피관찰부가 인체의 피부인 경우, 피부의 표면부에 있어서의 색채, 번쩍거림등의 이른바 "반짝이는 정도"는 보통 행당 피부의 건강상태나 노화 상태의 정도에 따라 달라서 이들 상태판단을 위해 유효하게 이용가능하고, 이 "반짝이는 정도'에 대해서는 피부의 표면에 있어서 광의 반사의 정도에 따라 검지할 수 있으므로 전술한 것처럼 피 실험체에 있어서 피 관찰부의 반사광의 배재해서 관찰 할 수 있도록 하는 것이 유효하고 중요했으나, 필요에 따라 피 관찰부에서의 광의 표면 반사의 정도를 검출가능하게 하는 것도 또 유효하다.

그래서 피 실험체의 피 관찰부에서 얻어지는 광의 표면 반사를 수반한 검출 화상은 해당 피 관찰부의 입체적 형상을 양호하게 나타내고, 또 역으로 광의 표면 반사를 없앤 검출 화상은 해당 피 관찰부의 색, 예를 들면 피 관찰부가 인체의 피부이면 투사광이 표층내부에 까지 일부 투과되어 모세혈관의 배치등의 표층구조를 양호하게 나타낼수 있어서, 이 결과 피 실험체에서의 동일의 피 관찰부에 1있어서 표면 반사가 있는 화상과 표면 반사가 없는 화상을 순간적으로 관찰하는 것은 예를 들면 암세포의 검출, 인식들에 큰 효과를 갖는다.

본 발명은 종래의 이와같은 점을 감안해서 된 것으로 제1의 목적은 확대 촬상장치에 있어서 피실험체에서의 피 관찰부 표면을 가급적으로 균일한 조도로 조명할 수 있도록해서 해당 피 관찰부 표면에서의 광의 반사의 영향을 배제한 확대 표시를 가능하게 함과 동시에 광의 반사의 정도를 검출가능하게한 촬상헤드를 제공하는 것이고, 또 제2의 목적으로 하는 것은 필요에 따라 동일의 피 관찰부에 있어서 표면 반사가 있는 화상과 표면 반사가 없는 화상을 순간적으로 변환해서 관찰할 수 있도록한 촬상헤드를 제공하는 것이다.

본 발명에 관한 촬상 장치에 있어서 촬상 헤드는 내부에 광학계 및 해당 광학계를 통해 입사되는 광학상들 촬상하는 촬상 소자를 각각에 배치시키고 또 전술한 광합계의 광축을 중심으로 하는 주위에 광원에서의 조명광을 피 실험체면에 투사하는 도광체를 배치시킨 촬상헤드에 있어서, 전술한 도광체의 투광단에서 피 실험체에 투사되는 투사광로 상에 소정의 편광면을 갖는 제1의 평광체를 배치시킴과 동시에 전술한 피 실험체에서 촬상 소자에 이르는 반사광로상에 소정의 편광면을 갖는 제2의 편광체를 배치시켜 이들의 제1, 제2의 각 편광체의 편광면을 상대적으로 변경하여 얻는 작동 장치를 갖추어 구성한 것을 특징으로 하고 있다.

또 본 발명에 관한 촬상 장치에 있어서 촬상헤드는 전술한 작동장치가 제1, 제2의 각 편광체의 어느 한쪽을 광축을 중심으로 회전시켜 각각의 편광면을 상대적으로 변경하여 얻는 회전 장치인 것을 특징으로 하고 있다.

또한 본 발명에 관한 촬상장치에 있어서 촬상헤드는 전술한 작동장치가 제1의 편광판의 편광면에 대해 교차하는 소정의 편광면을 가진 적어도 하나의 제2의 편광판을 반사 광로상에 진퇴가 자유롭게 진입시키는 슬라이드 장치인 것을 특징으로 하고 있다.

또 본 발명에 관한 촬상 장치에 있어서 촬상 헤드는 내부에 광학계 및 해당 광학계를 통해 입사되는 광학상을 촬상하는 촬상소자를 각각에 배치시키고, 전술한 광학계의 광축을 중심으로 하는 주위에 광원에서의 조명광을 피 실험체면에 투사하는 도광체를 배치시킨 촬상헤드에 있어서, 전술한 도광체의 투광단에서 피 실험체에 투사되는 투사광로상에 소정의 편광면을 갖는 제1의 편광체를 배치시킴과 동시에 전술한 피 실험체에서 촬상소자에 이르는 반사 광로상에 전술한 제1의 편광체를 배치시킴과 동시에 전술한 피 실험체에서 촬상소자에 이르는 반사 광로상에 전술한 제1의 편광판의 편광면과 교차하는 편광면을 갖는 제2의 편광체를 비치시키고 또 전술한 제1의 편광체 또는 제2의 편광체의 피 실험체 측에, 한편의 편광판의 편광면에 대해, 다른쪽의 편광판의 편광면을 광축 중심으로 회전시키는 편광면 회전운동, 소자를 배치 시킨 것을 특징으로 하고 있다.

또 본 발명에 관한 촬상 장치에 있어서 촬상헤드는 전술한 제2의 편광판이 제1의 편광판의 투과직선편광에 대해 교차하는 방향의 직선 편광투과성의 평광판 부분과, 제1의 편광판의 투과직선 편광에 대해 동일 방향의 직선 편광투과성의 편광판 부분을 조합해서 되고, 이들의 각 편광판 부분을 선택적으로 변환해서 반사 광로상으로 바라 볼 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 관한 촬상 장치에 있어서 촬상헤드는 전술한 제2의 편광판이 제1의 편광판의 투과직선 편광에 대해 교차하는 방향의 직선 편광 투과성의 편광판 부분과, 제1의 투과직선 편광에 대해 편광성이 없는 투명성의 편광판 부분을 조합시켜 되고, 이들의 각 편광판부분을 선택적으로 변환해서 반사 광로 상에 바라보도록 한 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 관한 촬상 장치에 있어서 촬상헤드는 전술한 편광면 회전운동 소자가 액정 소자인 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 관한 촬상 장치에 있어서 촬상헤드는 전술한 편광면 회전소가 PLZT인 것을 특징으로 한다.

이하 본 발생에 관한 촬상 장치의 촬상헤드에 있어서 각 실시예에 대해 설명한다.

[제1 실시예]

먼저 제1도에 나타낸 제1실시에 장치에 대해 서술한다.

제1도 구성에 있어서 촬상헤드 본체의 촬상통(1)의 내부에는 확대용 광학계(2)를 내장하고 있고, 이 촬상통(1)의 기단부측에 확대용 광학계(2)를 통해 얻어지는 광학상을 전기 신호로 변환하기 위해서의 촬상소자(CCD이미지 센서)(3)를 설치하고, 이 촬상소자(3)로 촬상한 확대 화상 출력을 도시하지 않은 모니터 TV로 접속시키고 있다.

또 전술한 촬상통(1)내에서의 확대용 광학계(2)의 광축을 중심으로 하는 외부측 주위에는 해당 촬상통(1)의 일부를 형성하도록 다수의 광파이버(5)를 둥근고리모양으로 밀접시켜 장치하고, 이들 각 광파이버(5)로 형성되는 도광체(4)의 선단을 촬상통(1)의 선단부로 향하도록 설치하고 있고, 각 광파이버(5)에 대해서는 도시하지 않은 광원의 직전에 접속 상태로 배치시킨후 촬상통(1)의 기간부측으로 끌어내 이것을 둥근 고리모양으로 밀찰시킨 상태에서 촬상통(1)내의 선단부측에 걸쳐 균등하게 배열시킨 것으로 이와같이 배치형성되는 도광체(4)에서의 투광에 의해 피 실험체(6)의 피 관찰부의 표면을 균등한 조도로 조명시킬 수 있다.

또 전술한 촬상통(1)의 선단부측에는 핀트의 조정을 위해 나사식 조정 부재(8)를 끼워 원통 형상으로 되는 대물 접촉체(7)를 광측 방향으로 향해 광축을 중심으로 나사식으로 끼워져 있고, 이 대물 접촉체(7)에 대해서는 그 선단 개구부를 피 실험체(6)의 피 관찰부에 접촉시켜서 이들의 촬상통(1)과 피 실험체(6)의 피 관찰부 표면과의 위치관계를 안정시킬 수 있도록 함과 동시에, 촬상통(1)에 대해 해당 대물 접촉체(7)를 상대적으로 회전운동시킴으로 핀트를 조정할 수 있다.

또 전술한 대물 접촉체(7)의 종단면 형상에 대해서는 반드시 도시한 대로의 원통 형상에 한정되는 것은 아니고 피 실험체(6)의 피 관찰부 표면의 형상에 대응해서 예를 들면 선단부를 넓게 또는 좁게한 원통상등으로 형성해도 무방하다.

또 전술한 대물 접촉체(7)내에는 도광체(4)의 선단, 즉 투광단에서 피 실험체(6)의 피 관찰부 표면에 투사되는 조명광을 투과시켜야 할 그의 투사 광로상에 위치해서 둥근 고리상으로 형성된 제1의 편광판(9)을 설치하고 있는, 또 전술한 피 실험체(6)에서 촬상소자(3)에 걸친 반사광로상에 위치해서 전술한 확대용 광학계(2)의 부착통(10)의 오프닝부(11)내에 있어서도 제2의 편광판(12)을 설치한 것이다.

이리하여 전술한 제1실시예 구성에 의한 촬상헤드를 이용해서 피 실험체(6)의 피 관찰부, 즉 피 접촉부 표면을 관찰하기 위해서는 해당 피 관찰부의 대물 접촉체(7)를 접촉시킴과 동시에 이 대물 접촉체(7)를 나사식으로 진회회전 시켜 핀트 조정을 행한다.

이 경우 도시하지 않은 광원에서의 조명광은 도광체(4)의 각 광파이버(5)를 거쳐 확대용 광학계(2) 주위부터 균일하게 투사되고 또 그 투사광로상의 제1의 편광판(9)를 통해 직선 편광으로 된 투사광이 피 실험체(6)에서의 피 접촉부의 표면을 균일한 조도로 조명하고 이에 따라 예를 들어 해당 피 접촉부의 표면에 요철이 존재해도 적절한 조명이 된다.

또한 피 접합부의 표면에서의 반사광은 제1의 편광판(9)에서 편광된 특정의 벡터 방향의 편광면을 갖는 직선편광이나 또 피 접촉부의 표면 내부에 도달한 편광은 해당 피 접촉부의 표면부에서 그 형상 대응의 여러 벡터방향의 편광면을 갖는 원형 편광으로 변화해서 반사된다.

그리고 이들의 피 접촉부의 표면에서의 반사 직선편광과 같은 표면 내부에서의 원형 편광과는 제2의 편광판(12)에 주어져 있는 회전운동각도에 동반하는 편광각도에 대응해서 제2의 편광판(12)에 의해 피 접촉부의 표면에서의 반사 직선 편광만이 투과 혹은 배제되어 확대용 광학계(2)를 통해 촬상소자(3)에 도달해서 되접촉부 표면의 확대상으로 촬상소자(3)로 도입된다.

따라서 여기서는 대물 접촉제(7)의 회전운동에 동반하는 제1, 제2의 각 편광판(9)(12)의 상대적인 회전운동에 다라 각각의 편광면에 변이를 일으킬 수 있고 이들의 각 편광판(9)(12)에 있어서 편광면의 상대적인 각도를 조정함으로서 피 실험체(6)에서의 피접촉부의 표면에 있어서 반사하는 반사광 만을 제거한 촬상 소자 출력, 혹은 반사한 반사광을 포함한 촬상 소자 출력을 각각 용이하게 얻을 수 있다.

그래서 특히 피 접촉부의 표면에서의 반사광 성분만을 제거한 경우에는 해당 피 접촉부에 있어서 표면에 대단히 선명한 색채를 명백히 관찰할 수 있고 예를 들면 피 관찰부가 인체의 피부이면 모세 혈관의 상태, 피부의 발적, 색소침착, 질병으로 인한 변화등을 용이하게 진단 할수 있게 된다.

또한 전술한 피부의 "반짝이는 정도"등과 같이 피접촉부의 표면에 있어서 광의 반사의 정도를 검지할 필요가 있는 경우에는 제1, 제2의 각 편광판(9)(12)의 편광면을 상대적으로 회적운동해서 얻어진 것의 피 접촉부의 표면에서의 반사광 만을 제거한 촬상소자 출력과 반사광을 포함한 촬상소자 출력을 대비함으로서 "반짝이는 정도"등에 대해서 정량화를 이룰수 있다.

이와같이 해서 확대용 광학계(2)를 거쳐 피 실험체(6)에서의 피 접촉면의 명료한 확대상이 촬상소자(3)의 수광면상에 연결됨으로 해당촬상소자(3)에 접속시킨 모니터 테레비의 표시면에 이 확대상으로 표시시킬 수 있다.

그리고 이와같은 제1실시예 구성에 의한 촬상헤드에 있어서는 특히 인체의 피부 또는 장기등의 조직을 확대해서 관찰하는 데 적절한 의에 임의의 피 실험체(6)의 피 관찰부에 대물접촉제(7)를 적합시킴으로서 각종의 피 실험체(6)에 적용할 수 있다.

또 여기서 전술한 제1실시예 장치에 있어서는 제1제2의 각 편광판(9)(12)의 상대적인 회전운동을 수동적으로 행하도록 했으나 해당 회전 운동을 자동적으로 신속하게 실행하기 위한 장치에 대해 다음에 서술한다.

[제2실시예]

제2도 내지 제4도는 제2실시예에 의한 장치 구성이도.

제2도 구성에 있어서도 전술한 제1실시예 구성의 경우와 동일하게 확대용 광학계(2)를 내장한 촬상통(1)의 기단부측 내부에는 확대용 광학계(2)를 통해 얻어지는 광학상을 전기 신호로 변환하는 촬상소자(3)를 설치하고 또 촬상소자(3)에 의해 촬상한 확대 화상 출력을 도시하지 않은 모니터 테레비에 접속시켰다.

또 도시하지 않은 광원의 직전에 접속상태로 배치시킨 다수의 광파이버(5)를 전술한 촬상통(1)의 기단부측으로 인도함과 동시에 이것을 둥근 고리모양으로 밀착시킨 상태에서 해당 촬상통(1)내에서의 확대용 광학계(2)의 외부측 주위에 있어서 선단부로 향하도록 균등하게 배열시켜 놓고 이와같이 배치되는 도광체(4)에서의 투광에 의해 피 실험체(6)의 피 관찰부 표면을 균등한 조도로 조명시킬 수 있다.

또 전술한 촬상통(1)의 선단부측 (1)에서는 전술한 확대용 광학계(2)의 광축방향에 따라 원통 형상으로 되는 대물 접촉제(7)를, 핀트를 조정한 길이 만큼 연장시키고 있고, 대물 접촉체(7)에 대해서는 그 선단 오프닝부를 피 실험체(6)의 피 관찰부에 접촉시킴으로서 이들의 촬상통(1)과 피 실험체(6)의 피 관찰부 표면과의 위치 관계를 안정화시킬 수 있도록 하여 대물 접촉제(7)는 외부에서의 빛을 차단한다.

또 이 경우 전술한 대물 접촉제(7)에 대해서는 제1실시예 구성의 경우와 같이 핀트 조정을 위해 나사식 조정부재(8)를 끼워도 좋고, 또 대물 접촉제(7)의 종단면 형상에 대해서도 피 실험체(6)의 피 관찰부 표면의 성질 형상에 대응해서 예를 들면 선단부를 넓히거나 좁힌 원통상으로 형성해도 무방하다.

또한 전술한 확대용 광학계(2)의 부착통(10)의 오프닝부(11)에 접하는 위치에서는 제3도 및 제4도에 나타나 있는 것처럼 전술한 도광체(4)의 투광단에서 피 실험체(6)의 피 관찰부 표면에 투사되는 조명광을 투사 해야 할 조명광의 투사 광로상에서 광축을 중심에 둥근 고리모양으로 형성된 제1의 편광판(9)을 설치함과 동시에, 그 둥근 고리모양내부 즉 반사랑의 광로상에는 해당 편광판(9)의 편광면과 교차하는 편광면을 갖는 제2의 편광판(12)을 조합시켜 설치하고 있다.

그래서 이들이 서로 조합된 제1, 제2의 각 편광판(9)(12)의 피 실험체(6)측에는 그 제2의 편광판(12)에 접해서 편광면 회전운동 소자로서의 액정소자(13)를 배치하고 있고, 액정 소자(13)에는 투면전극(14)및 외부전극(15)(공히 제4도 참조)과 리드선(16)을 통해 후술하는 편광면 회전운동 제어용의 교류 전압을 가하기 위한 발진기(17)를 접속하고 있다.

여기서 전술한 제1, 제2의 각 편광판(9)(12)과 액정소자(13)로 되는 편광 패널(19)의 구성을 제3도에 확대해서 나타낸다.

즉 제3a도는 해당 편광패널(19)의 조립전의 분해사시도이고, 제3b,c도는 제3a도의 조립후의 주요부의 절단측면도 및 편광판측의 정면도이다.

또한 전술한 액정소자(13)로서는 제4도에 나타나 있는 것처럼 글래스판등의 2장의 투명판(20)의 사이에 마그네틱 액정(21)을 끼움과 동시에 이 액정의 서로 대향하는 양 표면부에 산화주석, 산화 인듐등으로 되는 투명 전극(14)을 각각 도출해서 각 외부 전극(15)에 접속시키고 이들의 각 외부 전극(15)을 리드선(16)으로 교류발진기(17)(제1도 참조)에 접속되어 있다.

그래서 제어 스위치(22)의 온, 오프 조작으로 교류발진기(17)에서 교류 출력을 각 투명 전극(14)간에 통전시킴으로서 액정소자(13)에 의한 제2의 편광판(12)에서의 편광면의 벡터 방향의 회전운동제어를 용이하게 행할 수 있고, 또 가하는 전압의 제어로 그 회전운동 각도를 용이하게 조정할 수 있는 것이다.

또 각 투명 전극(14)사이에 대해 교류 전류를 서로 역위상의 관계로 되도록 흘려서 액정(21)에 가해지는 전압의 평균값을 제로로 함으로서 해당 액정(21)의 사용 수명을 연장할 수 있다.

또한 이 경우 교류 발진기(17)및 제어 스위치(22)에 대해서는 반드시 촬상헤드에 직접 설치할 필요는 없고 리드선(16)에 의한 접속으로 원격 조정이 가능한다.

그리고 이 교류 발진기(17)의 발진 주파수는 300Hg-50Hg정도인 것이 적당하고, 모니터 TV의 출력 주파수인 60Hg에 가까운 저주파수를 이용하면 비데오 화면에 일그러짐을 일으키고, 50K Hg이상으로 주파수를 올려도 효과는 없고 전력소비를 늘릴 뿐이어서 일그러짐을 일으키지 않고, 전력 소비도 별로 많지 않은 1K Hg정도의 주파수를 발진하는 발진기(17)가 제조하기도 쉽고 바람직하다 할 수 있다.

또한 촬상헤드 자체의 크기에 대해서는 전술한 액정소자(13)의 크기를 작게 하는 것이, 대단이 용이해서 이것을 용도에 대응해서 임의로 설정할수 있다.

또 전술한 액정(21)대신 예를 들면 PLZT등의 전기적인 처리로 편광면을 회전운동 시킬 수 있는 재료를 이용할수도 있다.

즉 이 PLZT는 납(Pb), 란탄(La), 지르코늄(Zv)및 티탄(Ti)의 복합 산화물로 되어 있고, 이들의 각 분체를 가압 하에서 소결해서 얻어지는 투명한 결정으로 전기적 처리로 편광성이 변화하는 성질이 있다.

또 그 밖에도 예를 들면 자기를 가함으로서 해당 편광판의 편광면을 회전운동시켜 얻는 재료등에 대해서도 전술한 액정(21)대신 이용할수 있다.

이리하여 전술한 제2실시에 구성에 의한 촬상헤드를 이용해서 피 실험체(6)의 피 관찰부, 즉 피접촉부 표면을 관찰하기 위해서는 앞의 예의 경우와 같이 해당 피 관찰부에 대물 접촉체(7)를 접촉시킨다.

이 경우 도시하지 않은 광원에서의 조명광은 도광체(4)의 각 광파이버(5)를 거쳐 확대용 광학계(2)의 주위 부터 균등하게 투사되고 또 그 투사 광로상의 제1이 편광판(9)을 통해 특정의 벡터 방향의 편광면으로 되는 직선 편광으로된 투사광이 피 실험체(6)에서의 피 접촉부의 표면을 균등한 조도로 조명한다.

또 피 접촉부의 표면에서의 반사광은 제1의 편광판(9)에서 편광된 특정의 벡터 방향의 편광면을 갖는 직선편광이나, 별도로 이 피 접촉부의 표면부내에 도달한 편광은 해당 피 접촉부의 표면부에서 그 형상 대응의 여러 벡터 방향의 편광면을 갖는 둥근 편광으로 변화해서 반사되게 된다.

그래서 전술한 피 접촉부의 표면에서의 반사직선 편광과, 같은 표면부내에서의 둥근 편광과는 발진기(17)에 의해 전압이 가해 지지 않는 액정소자(13)를 누과 할때 편광면의 방향이 일정 각도 회전운동 되기 때문에 피 접촉부 표면에서의 반사직선 편광과 동일 벡터 방향의 편광판(12)을 갖는 반사광 만이 다음의 제2의 편광판(12)을 투과해서 확대용 광학계(2)를 통해 촬상소자(3)에 도달하게 된다.

또 발진기(17)에 의해 전압기 가해져 있는 액정소자(13)를 투과하는 때는 반사광의 편광 방향이 회전운동 하지 않고, 반사 직선 편광의 편광 방향이 그대로 벡터 방향을 바꾸지 않고 액정 소자(13)를 투과하므로, 다음의 제2의 편광판(12)을 투과할수 없게 되고, 이 때문에 피 적촉부의 표면에서의 반사광을 배제한 같은 피 접촉부이 표면 내부에서의 반사광 가운데 제2의 편광판(12)을 투과한 벡터 방향의 편광면을 갖는 반사광만이 확대용 광학계(2)를 통해 촬상소자(3)에 도달하게 된다.

따라서 여기서는 수시로 필요에 따라 피 실험체(6)에서의 피 접촉부의 표면에서 반사한 광을 포함하는 촬상 소자의 출력을 얻는 것, 혹은 피 접촉부의 표면에서 반사한 빛만을 제거한 촬상 소자 출력을 얻을 수 있다.

또한 이들의 선택을 발진기(17)의 온, 오프 제어로 순간적으로 행할수 있기 때문에 예를 들면 피 실험체(6)자체를 다시 정지 상태로 유지시킬 필요 없이 필요 반사가 있는 경우와 표면 반사가 없는 경우를 대략 동시에 관찰할 수 있는 잇점이 있고, 따라서 에를 들면 전기적 영상을 취하는 화상 처리장치, 화상기록 장치등을 연동시켜서 거의 같은 시각(수십 미리초 단위)에 가까운 시간차로 피 실험체(6)에서의 피 관찰부의 반사상, 무 반사상을 얻을수 있는 것이다.

그래서 이 경우 피 실험체(6)에서의 피 관찰부의 표면의 반사광을 포함한 촬상 소자 출력에 의하면 해당표면의 요철등이 매우 보기 쉽게 되지만, 표면 반사광이 많기 때문에 색체등을 명료하게 관찰할 수 없다.

한편 액정 소자(13)에 전압을 가하면 피 실험체(6)에서의 피 관찰부의 표면의 반사광이 제거되기 때문에 표면의 색채등이 대단히 선명하게 되어 정확한 관찰을 행할 수 있게 된다.

또 제2실시예 구성의 경우 제1의 편광판(9)및 제2의 편광판(12)의 각각의 배치 위치에 대해서는 제1의 편광판(9)이 누사광로상, 제2의 편광판(12)이 반사 광로상에 있으면 어떤 부분이라도 좋은 것을 물론이다.

[제3실시예]

다음에 제5도는 제3실시예에 의한 장치구성이고, 제3실시예는 전술한 제2실시예에 있어서 액정 표시소자(13)를 이용하지 않고 수시로 피 실험체(6)에서의 피 관찰부의 표면에서의 반사광을 배제하려고 하는 것이다.

제3실시예 구성의 경우에는 제5a,b도에 나타나 있는 것처럼 전술한 투사광로상에 설치되는 둥근 고리모양의 제1의 편광판(9)에 대해 이것을 원통상의 대물접촉체(7)측으로 광축을 중심으로 해서 회전운동이 자유롭게 축지기 시키고 그 외주면에 형성한 기어(24)의 일부를 외부로 노출시켜 두고, 이 기어(24)를 외부에 부착한 모터(23)로 피니언 기어(25)를 통해 회전 운동 시킬수 있도록 하고, 또 반사 광로상에 설치되는 제2의 편광판(12)에 대해서는 이것을 부착통(10)의 오프닝부(11)내에 고정시킨 것이다.

이리하여 제3실시예 구성에 의한 촬상 헤드의 경우 광원에서 투사되는 조명광은 도광체(4)를 거쳐 제1의 편광판(9)에 도달하나, 이때 모터(2)에 의해 제1의 편광판(9)을 회전운동시키면 제1의 편광판(90)의 회전운동에 동반하여 피 실험체(6)에서의 피 접촉부의 표면에 도달하는 직사 평광된 투사광의 편광면의 벡터 방향이 시간경과에 따라 변화하게 되고, 해당 피 접촉부의 표면에서는 시간경과에 따라 벡터 방향이 변화된 직선 편광이 반사되고 또 같은 표면 내부에서는 둥근 편광이 반사되어 제2의 편광판(12)에 도달하게 된다.

그래서 전술한 제2의 편광판(12)에서는 피 접촉부의 표면 내부에서의 반사둥근 평광 가운데 특정 방향으로만 평광면을 갖는 반사광만이 투과되어 피 접촉부의 표면에서의 시간 경과에 따라 편광면의 벡터 방향이 변화하고, 직선 편광으로 되는 반사광에 대해서는 투과 가능한 특정 방향의 벡터 성분의 직선 편광만이 투과된다.

따라서 여기서는 피 실험체(6)에서의 피 관찰부의 표면반사광 성분의 비율이 작은 반사광이 촬상소자로 도입되게 되어, 해당 피 관찰부의 표면에서의 반사광이 적은 화상이 얻어지는 것이다.

[제4실시예]

제6도는 제4실시예에 의한 장치 구성이고, 제4실시예에 있어서도 전술한 제3실시예의 경우와 같이 제2실시예에 있어서의 액정 소자(13)를 이용하지 않고, 수시로 피 실험체(6)에서의 피 관찰부의 표면에서의 반사광을 배제하고자 하는 것이다.

제4실시예 구성의 경우에는 제6a,b도에 나타나 있는 것처럼 전술한 투사광로상에 설치되는 둥근 고리모량의 제1의 편광판(9)은 원통상의 대물 접촉체(7)측에 광축을 중심으로 고정해두고, 또 반사광로상에 설치되는 제2의 편광판(12)에 대해서는, 이것을 부착통(10)의 오프닝부(11)내에 오프닝부(11)를 덮도록해서 광축과 직교하는 방향으로 자유롭게 미끄러지게 지지시켜 두고, 또 제2의 편광판(12)은 전술한 제1의 편광판(9)의 투과직선편광에 대해 교차 하는 방향의 직선 편광 투광성의 편광판 부분(12a)과, 제1의 편광판(9)의 투과직선 편광에 대해 동일 방향의 직선 편광 투광성, 또는 편광성이 없는 투명성의 편광판 부분(12b)을 조합해서 구성한다.

그리고 제2의 편광판(12)에서의 일부측의 슬라이드부재(27)의 부분을 대물접촉체(27)의 외부측으로 돌출시켜서 이것을 외부에 부착한 모터(23)에 의해 구동되는 캠(26)에 대해 스프링(29)의 가세력으로 항상 접촉시킨 것이다.

또 이 경우 투명성의 편광판 부분(12b)을 이용할 때는 반사성과 무 반사상과의 밝기의 차를 작게 할 수 있다.

이리하여 제4실시예의 구성에 의한 촬상헤드의 경우 광원에서 투사되는 조명광은 도광체(4)를 거쳐 제1의 편광판(9)에 도달하나, 이때 모터(23)를 구동시키면 제2의 편광판(12)의 각 부분(12a)(12b)이 반사 광로에 직교하는 평면상에서 선택적으로 변환되어 왕복으로 미끄러져 각각의 부분(12a)(12b)이 서로 반사광로상에 진입하게 된다.

따라서 여기서는 피 실험체(6)에서의 피 관찰부이 표면에서의 반사직선 편광의 편광체 투과율이 저하하여, 이 경우에도 피 관찰부의 표면 반사광이 점하는 비율이 적은 반사광이 촬상소자로 도입되게 되고 해당 피 관찰부의 표면에서의 반사광이 적은 화상을 얻을 수 있는 것이다.

또 본 발명의 촬상 헤드에 있어서는 확대용 광학계의 선택으로 임의로 원하는 배율의 화상이 얻어졌으나 이들의 각 실시예 구성의 경우 50-200배 정도까지 확대상을 실현할 수 있다.

이상 상술한 것처럼 본 발명의 촬상헤드에 따르면 피 실험체에서의 피 관찰부의 표면에서의 반사한 반사광을 포함한 촬상소자를 얻는것 또는 같은 표면에서의 반사광 성분이 적은 촬상 소자 출력을 얻을 수 있고 특히 이들의 각 출력을 순간적으로 변환해서 얻어지기 때문에 피실험체를 특징의 정지 상태로 유지할 필요가 없어, 결과적으로 표면 반사가 많은 경우와, 표면 반사가 작은 경우를 거의 동시에 관찰할수 있는 잇점이 있다.

또한 피 실험에서의 피 관찰부의 표면의 반사광을 포함한 촬상소자 출력에 의해서는 해당 피 광찰부 표면에서의 요철을 관찰하기 쉬운 화상이 얻어지고 또 피 실험체에서의 피 관찰부의 표면 반사광이 적은 촬상소자 출력에 의해서는 해당피 관찰부 표면에서의 선명한 색채를 관찰하기 쉬운 화상이 얻어지므로 본 방치를 이용할 때는 예를 들면 인체의 피부, 모발 인체 내부에 있어서의 모세혈관의 상태, 발적, 색소 침착, 질병에 의한 변화 등을 용이하게 진단할 수 있게 되고 특히 특정의 관찰부분을 직접 볼 수 있게 되기 때문에 피부의 색소 침착 치료 백발 방지의 효과, 비듬검사등의 정량 평가가 가능하고 또 각종 산업에 있어서 제조되는 제품에서의 표면의 미세한 흠집등의 검사나 품질 관리등에서 이용하면 유용하다.

Claims (3)

1. 내부에 광학계 및 해당 광학계를 통해서 입사되는 광학상을 촬상하는 촬상소자를 각각 설치하고, 또 전술한 광학계의 광축을 중심으로 하는 주위에 광원으로부터의 조명광을 피 실험체면에 투사하는 도광체를 배치시킨 촬상헤드에 있어서, 전술한 도광체의 투광단으로부터 피 실험체로 투사된 투사광로상에 소정의 편광면을 갖는 제1의 편광체를 배치시킴과 동시에, 전술한 피 실험체로부터 촬상소자에 이르는 반사 광로상에 소정의 편광면을 갖는 제2의 편광체를 배치시키고, 이들 제1, 제2의 각 편광체의 편광면을 상대적으로 변경할 수 있는 작동수단을 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 촬상장치용 촬상 헤드.
2. 제1항에 있어서, 전술한 작동수단이 제1, 제2의 각 편광체의 어느 한쪽을 광축중심으로 회전운동시켜서 각각의 편광면을 상대적으로 변경할 수 있는 회전운동 수단인 것을 특징으로 하는 촬상장치용 촬상헤드.
3. 제1항에 있어서, 전술한 작동수단이 제1의 편광판의 편광면에 대해 교차하는 소정의 편광면을 가진 적어도 하나의 제2의 편광판을 반사광로상에 진퇴가 자유롭게 진입시키는 슬라이드 수단인 것을 특징으로 하는 촬상장치용 촬상헤드.

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