WO2018207569A1 - 撮像装置及び撮像方法 - Google Patents

Abstract

本技術の一形態に係る撮像装置は、第１の偏光部と、第２の偏光部と、回転制御部と、生成部とを具備する。前記第１の偏光部は、第１の偏光方向を有する偏光を生体組織に出射する。前記第２の偏光部は、前記生体組織により反射された前記偏光である反射光のうち、前記第１の偏光方向と交差する第２の偏光方向を有する偏光成分を抽出する。前記回転制御部は、前記第１及び前記第２の偏光方向の交差角度が維持されるように、前記第１及び前記第２の偏光方向の各々を回転させる。前記生成部は、前記回転制御部による回転動作に応じて、前記第２の偏光部により抽出された前記反射光の偏光成分に基づいて前記生体組織の画像信号を生成する。

Description

撮像装置及び撮像方法

　本技術は、生体組織の観察等に適用可能な撮像装置及び撮像方法に関する。

　従来、偏光した光を照射して生体組織を観察する技術が開発されている。例えば特許文献１には、病変部等の偏光特性を表示する偏光画像計測表示システムが記載されている。特許文献１では、撮像部により互いに異なる偏光状態で撮像された１６枚以上の光強度偏光画像が取得される。偏光変換処理部により、光強度偏光画像に基づいて４行×４列のミューラー行列が算出され、ミューラー行列を用いてサンプルの偏光解消度や光の偏光度等の偏光特性を表す偏光特性画像が生成される。これらの偏光特性画像を組み合わせて表示することで、医師は膠原線維等の有無を識別することが可能となり、粘膜内がんの浸潤度等の診断を支援することが可能となっている（特許文献１の明細書段落［００２２］［００４４］～［００４６］［００９４］図７、図１５等）。

特開２０１５－３３５８７号公報

　このような偏光を用いた生体組織の観察は、外科手術や内科診断等の様々なシーンでの応用が期待されており、生体組織の観察を十分に支援可能な技術が求められている。

　以上のような事情に鑑み、本技術の目的は、生体組織の観察を十分に支援可能な撮像装置及び撮像方法を提供することにある。

　上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る撮像装置は、第１の偏光部と、第２の偏光部と、回転制御部と、生成部とを具備する。
　前記第１の偏光部は、第１の偏光方向を有する偏光を生体組織に出射する。
　前記第２の偏光部は、前記生体組織により反射された前記偏光である反射光のうち、前記第１の偏光方向と交差する第２の偏光方向を有する偏光成分を抽出する。
　前記回転制御部は、前記第１及び前記第２の偏光方向の交差角度が維持されるように、前記第１及び前記第２の偏光方向の各々を回転させる。
　前記生成部は、前記回転制御部による回転動作に応じて、前記第２の偏光部により抽出された前記反射光の偏光成分に基づいて前記生体組織の画像信号を生成する。

　この撮像装置では、第１の偏光方向を有する偏光が生体組織に出射される。生体組織により反射された反射光のうち、第１の偏光方向と交差する第２の偏光方向を有する偏光成分が抽出される。第１及び第２の偏光方向は交差角度が維持されるように回転され、その回転動作に応じて、抽出された偏光成分に基づいて生体組織の画像信号が生成される。これら回転動作に応じて生成された画像信号を用いることで、生体組織の観察を十分に支援することが可能となる。

　前記第１の偏光部は、光源から出射された照明光の少なくとも一部を前記第１の偏光方向に偏光する第１の偏光素子を有してもよい。この場合、前記第２の偏光部は、前記第２の偏光方向を有する偏光成分を抽出する第２の偏光素子を有してもよい。
　これにより、例えば様々な光源から出射された照明光に基づいて第１の偏光方向を有する偏光を容易に生成することが可能となる。

　前記交差角度は、９０°が望ましいが、９０°±２°の範囲の角度であってもよい。
　これにより、第１及び第２の偏光方向が略直交ニコルの状態となる。この結果、生体組織による偏光方向の変化等が高精度に検出され、生体組織の観察を十分に支援可能となる。

　前記回転制御部は、前記第１及び前記第２の偏光方向の各々を同期して回転させてもよい。
　これにより、例えば第１及び第２の偏光方向を略同時に回転させることで、画像信号の生成に要する時間が短縮される。この結果、生体組織をリアルタイムで観察可能となる。

　前記生成部は、前記第１及び前記第２の偏光方向の各々が所定の状態である場合の第１の画像信号と、前記回転制御部により前記第１及び前記第２の偏光方向の各々が前記所定の状態から所定の角度回転された場合の第２の画像信号とをそれぞれ生成してもよい。
　これにより、第１及び第２の画像信号に基づいて、生体組織内の光学的異方性が異なる部位等を容易に検出することが可能となり、生体組織の観察を十分に支援することが可能となる。

　前記所定の角度は、４５°が望ましいが、４５°±２２．５°の範囲の角度であってもよい。
　これにより、第１及び第２の偏光方向の回転の前後での反射光量の変化等を精度よく検出することが可能となる。この結果、生体組織を高精度に観察することが可能となる。

　前記撮像装置は、さらに、前記第１及び前記第２の画像信号の各々を解析する解析部を具備してもよい。
　例えば第１及び第２の画像信号に基づいて、生体組織内の光学的異方性が異なる部位等を精度よく検出可能となる。これにより生体組織の観察を十分に支援することが可能となる。

　前記第１の画像信号は、各々が輝度情報を含む複数の第１の画素信号を有してもよい。この場合、前記第２の画像信号は、各々が輝度情報を含む複数の第２の画素信号を有してもよい。また前記解析部は、前記第１及び前記第２の画素信号の輝度差を算出してもよい。
　これにより、例えば第１及び第２の偏光方向の回転の前後での反射光の変化量等を画素ごとに検出可能となり、光学的異方性が異なる部位等を高い精度で検出可能となる。

　前記解析部は、前記輝度差が所定の閾値よりも高い部位を抽出してもよい。
　これにより、例えば光学的異方性が異なる部位の位置やサイズを抽出することが可能となる。

　前記解析部は、前記抽出された部位が強調された強調画像を生成してもよい。
　例えば強調画像を用いることで、光学的異方性が異なる部位の位置やサイズを容易に識別することが可能となる。

　前記解析部は、前記強調画像を術中画像として出力してもよい。
　手術中や検査中に生体組織を詳細に観察することが可能となり、生体組織の観察を十分に支援することが可能となる。

　前記第１及び第２の偏光素子の各々は、着脱可能に構成されてもよい。
　各偏光素子を取り外すことで、例えば照明光を偏光せずに明視野での観察等を行うことが可能となる。これにより、生体組織の種類等に応じた観察が可能となり利便性が向上する。

　前記撮像装置は、内視鏡又は顕微鏡として構成されてもよい。
　内視鏡又は顕微鏡を用いた検査等において、生体組織の観察を十分に支援することが可能である。

　前記回転制御部は、前記第１及び前記第２の偏光方向を互いに略平行に設定可能であってもよい。
　これにより、生体組織を明るく表示することが可能となる。従って、例えば状況に応じて生体組織の見え方を切り替えるといったことが可能となる。例えば、被写体の鏡面反射によるハレーションが大きい場合には、前記第１及び前記第２の偏光方向を調節して、ハレーションを抑制することといったことが可能となる。

　本技術の一形態に係る撮像方法は、コンピュータシステムにより実行される撮像方法であって、第１の偏光方向を有する偏光を生体組織に出射することを含む。
　前記生体組織により反射された前記偏光である反射光のうち、前記第１の偏光方向と交差する第２の偏光方向を有する偏光成分が抽出される。
　前記第１及び前記第２の偏光方向の交差角度が維持されるように、前記第１及び前記第２の偏光方向の各々が回転される。
　前記回転制御部による回転動作に応じて、前記抽出された前記反射光の前記偏光成分に基づいて前記生体組織の画像信号が生成される。

　以上のように、生体組織の観察を十分に支援することが可能となる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。

第１の実施形態に係る撮像装置である内視鏡装置の構成例を模式的に示す図である。 観察対象での反射の一例を示す模式図である。 鏡面反射の具体例を示す図である。 観察対象の内部で生じる反射の一例を示す模式図である。 異方体を直交ニコル観察した場合に第２の偏光素子を透過する透過光の強度を示すグラフである。 生体組織の観察例を示すフローチャートである。 直交ニコル観察で撮像された画像の一例を示す図である。 第２の実施形態に係る撮像装置である内視鏡装置の構成例を模式的に示す図である。

　以下、本技術に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。

　＜第１の実施形態＞
　図１は、本技術の第１の実施形態に係る撮像装置である内視鏡装置の構成例を模式的に示す図である。内視鏡装置１００は、挿入ユニット１０、照明系２０、撮像系３０、コントローラ４０、及び表示ユニット５０を有する。内視鏡装置１００は、挿入ユニット１０を患者の口等から体内に挿入して、病変部等の観察対象１を観察することが可能である。本実施形態では、生体組織が観察対象１となる。

　挿入ユニット１０は、軟性部１１と、先端部１２と、操作部１３とを有する。軟性部１１は、軟らかいチューブ状の構造を有する。軟性部１１の直径や長さ等は限定されず、例えば消化管や気管等の患者の挿入部位や、患者の体格等に応じて適宜設定されてよい。

　先端部１２は、軟性部１１の一方の端に設けられる。先端部１２は、患者の体内に挿入され、観察対象１の観察や処置等に用いられる。先端部１２は、観察対象１に向けられる先端面１２０を有し、先端面１２０が様々な方向に向くように湾曲可能である。

　図１に示すように、先端面１２０には、照明用開口部１２１、撮像用開口部１２２、及び処置具出口１２３が設けられる。処置具出口１２３からは、鉗子やスネア等の処置具が出し入れされる。先端面１２０の具体的な構成は限定されず、例えば水や空気等の出口となるノズル等が適宜設けられてよい。

　操作部１３には、先端面１２０の向きを操作するための操作ハンドルや、ビデオコネクタ及び光コネクタ等の種々のコネクタが設けられる（いずれも図示省略）。この他、操作部１３には、挿入ユニット１０の操作等に必要なスイッチ等が適宜設けられてよい。

　照明系２０は、光源２１、第１の偏光素子２２、偏光保持ファイバ２３、及び照明レンズ２４を有する。光源２１は、挿入ユニット１０とは別に配置され、第１の偏光素子２２に向けて照明光２を出射する。本実施形態では、照明光２として特定の偏光方向を持たない無偏光の光が用いられる。光源２１としては、白色ＬＥＤ（Light Emitting Diode）や高圧水銀ランプ等が用いられる。この他、無偏光の光を出射可能な任意の光源２１が適宜用いられてよい。

　第１の偏光素子２２は、光源２１から出射された照明光２の少なくとも一部を第１の偏光方向に偏光する。すなわち第１の偏光素子２２は、当該第１の偏光素子２２に入射した照明光２から、第１の偏光方向を有する直線偏光を生成する。

　例えば無偏光の照明光２が第１の偏光素子２２に入射した場合、第１の偏光素子２２により、無偏光の照明光２から第１の偏光方向に振動する偏光成分が取り出される。このように照明光２を第１の偏光方向に偏光することは、無偏光の照明光２から第１の偏光方向を有する偏光成分を取り出すことを含む。

　本実施形態では、第１の偏光素子２２として、偏光板２５及び液晶可変波長板２６を備えた光学素子（液晶偏光子）が用いられる。偏光板２５は、所定の偏光軸を有し、光源２１に対して固定して配置される。液晶可変波長板２６は、偏光板２５を挟んで光源２１の反対側に配置される。なお図１では、説明を簡単にするため偏光板２５の偏光軸は省略されている。

　偏光板２５は、当該偏光板２５に入射した照明光２から、偏光板２５の偏光軸と平行な方向に振動する直線偏光を取り出す。取り出された直線偏光は、液晶可変波長板２６により偏光方向が回転されて出射される。すなわち偏光板２５を通って液晶可変波長板２６により回転された直線偏光が、第１の偏光方向を有する偏光となる。

　また液晶可変波長板２６を電気的に制御することで、第１の偏光方向を任意に設定することが可能である。すなわち偏光板２５を透過した直線偏光を回転させる角度を適宜制御することで、任意の偏光方向を有する直線偏光を生成可能である。また、液晶可変波長板２６を用いることで、偏光板２５を機械的に回転させるよりも、第１の偏光方向を瞬間的に変化させること、すなわち第１の偏光方向を高速に回転させることが可能である。

　第１の偏光素子２２の具体的な構成は限定されない。例えば液晶に代えてＰＬＺＴ等の透過性を有する強誘電体を用いた光学素子が用いられてもよい。また例えばワイヤーグリッド偏光子や偏光フィルム等の偏光板を機械的に回転可能な素子が第１の偏光素子２２として用いられてもよい。この他、偏光板や波長板等の素子を用いて第１の偏光素子２２が適宜構成されてよい。

　偏光保持ファイバ２３は、光の偏光状態を略保持したまま光を伝送可能な光ファイバである。偏光保持ファイバ２３は、例えば第１の偏光素子２２から操作部１３に導入され、軟性部１１の内部を通って先端部１２まで配置される。偏光保持ファイバ２３は、第１の偏光素子２２から出射された第１の偏光方向を有する偏光を、偏光状態を略保持したまま挿入ユニット１０の先端部１２に導く。偏光保持ファイバ２３の具体的な構成は限定されず、直線偏光の偏光方向を保持可能な光ファイバ等が適宜用いられてよい。

　照明レンズ２４は、先端部１２の先端面１２０に設けられた照明用開口部１２１に配置される。照明レンズ２４は、偏光保持ファイバ２３を通過した第１の偏光方向を有する偏光を拡大して観察対象１に出射する。図１には、照明レンズ２４から出射された第１の偏光方向を有する偏光３が矢印を用いて模式的に図示されている。照明レンズ２４の具体的な構成は限定されず、例えば偏光された照明光を拡大可能な任意のレンズが照明レンズ２４として用いられてよい。

　このように照明系２０では、光源２１から出射された照明光２が、第１の偏光素子２２により第１の偏光方向に偏光され、偏光保持ファイバ２３及び照明レンズ２４を介して観察対象１に向けて出射される。本実本実施形態では、照明系２０は、第１の偏光方向を有する偏光を生体組織に出射する第１の偏光部に相当する。

　撮像系３０は、第２の偏光素子３１及びイメージセンサ３２を有し、先端部１２の内部に設けられる。図１では、先端部１２の内部に設けられた撮像系３０（第２の偏光素子３１及びイメージセンサ３２）が、点線で模式的に図示されている。

　第２の偏光素子３１は、撮像用開口部１２２に配置される。第２の偏光素子３１には、観察対象１で反射された偏光３である反射光４が入射する。図１では、観察対象１で反射された反射光４が矢印を用いて模式的に図示されている。なお、反射光４には種々の偏光状態の偏光成分が含まれる場合があり得る。

　第２の偏光素子３１は、観察対象１で反射された反射光４のうち、第１の偏光方向と交差する第２の偏光方向を有する偏光成分を抽出する。すなわち第２の偏光素子３１は、当該第２の偏光素子３１に入射した反射光４から、第２の偏光方向に振動する偏光成分を取り出す機能を有する。

　本実施形態では、第２の偏光素子３１として、液晶可変波長板３３と偏光板３４とを備えた液晶偏光子が用いられる。図１に示すように、第２の偏光素子３１である液晶偏光子では、液晶可変波長板３３が観察対象１に向けて配置され、偏光板３４が液晶可変波長板３３の観察対象１に向けられる側とは反対の側に配置される。

　反射光４が液晶可変波長板３３に入射する。液晶可変波長板３３は、反射光４に含まれる第２の偏光方向の偏光成分が、後段の偏光板３４を通過するように、反射光４全体を回転させる。

　例えば第２の偏光方向と偏光板３４の偏光軸とが平行である場合には、液晶可変波長板３３は反射光４を回転させることなく透過させる。この結果、反射光４に含まれる偏光板３４の偏光軸に平行な偏光成分、すなわち第２の偏光方向の偏光成分が偏光板３４を透過して抽出される。また第２の偏光方向と偏光板３４の偏光軸とが異なる場合には、液晶可変波長板３３は、回転後の第２の偏光方向が偏光板３４の偏光軸と同じになるように、反射光４に含まれる各偏光成分を全体的に回転させる。これにより第２の偏光方向を有する偏光成分を抽出することが可能となる。

　また、液晶可変波長板３３による回転角度を制御することで、抽出対象となる第２の偏光方向の偏光成分を制御することが可能である。例えば液晶可変波長板３３での回転角度を適宜設定することで、反射光４から所望の偏光方向（第２の偏光方向）の偏光成分を抽出することが可能である。当該偏光方向（第２の偏光方向）を高速に回転させることも可能である。

　第２の偏光素子３１の具体的な構成は限定されない。例えば液晶に代えてＰＬＺＴ等の透過性を有する強誘電体を用いた光学素子が用いられてもよい。また例えばワイヤーグリッド偏光子や偏光フィルム等を機械的に回転可能な素子が用いられてもよい。この他、偏光板や波長板等の素子を用いて第２の偏光素子３１が適宜構成されてよい。本実施形態では、第２の偏光素子３１は、第２の偏光部として機能する。

　イメージセンサ３２は、第２の偏光素子３１を挟んで観察対象１の反対側に配置される。すなわち、イメージセンサ３２には、第２の偏光素子３１を通して観察対象１からの反射光４が入射する。

　イメージセンサ３２は、第２の偏光素子３１により抽出された反射光４の偏光成分に基づいて観察対象１の画像信号を生成する。画像信号は、画像を構成することが可能な信号であり、各々が輝度情報を含む複数の画素信号を含む。画像信号により構成される画像は、カラー画像やモノクロ画像等である。また輝度情報には、例えば、各画素の輝度値や、各画素での赤色Ｒ、緑色Ｇ、及び青色Ｂの各色の強度であるＲＧＢ値等の情報が含まれる。画像信号の種類や形式等は限定されず、任意の形式が用いられてよい。生成された画像信号は、コントローラ４０に出力される。本実施形態では、イメージセンサ３２は、生成部に相当する。

　イメージセンサ３２としては、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサやＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）センサ等が用いられる。もちろん他の種類のセンサ等が用いられてもよい。

　コントローラ４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及びＨＤＤ等のコンピュータの構成に必要なハードウェアを有する。ＣＰＵがＲＯＭ等に予め記録されているプログラムをＲＡＭにロードして実行することにより、本技術に係る撮像方法が実行される。例えばＰＣ（Personal Computer）等の任意のコンピュータにより、コントローラ４０を実現することが可能である。

　図１に示すように、本実施形態では、ＣＰＵが所定のプログラムを実行することで、機能ブロックとしての回転制御部４１、及び解析部４２が構成される。もちろん各ブロックを実現するために、ＩＣ（集積回路）等の専用のハードウェアが用いられてもよい。プログラムは、例えば種々の記録媒体を介してコントローラ４０にインストールされる。あるいは、インターネット等を介してプログラムのインストールが実行されてもよい。

　回転制御部４１は、第１の偏光方向及び第２の偏光方向をそれぞれ回転可能である。例えば回転制御部４１は、第１及び第２の偏光素子２２及び３１に対して、第１及び第２の偏光方向の角度を設定する制御信号等をそれぞれ出力する。これにより第１の偏光方向及び第２の偏光方向の各々を適宜回転させることが可能となる。

　例えば、第１の偏光方向を回転することで、観察対象１に照射される偏光の偏光方向を制御することが可能となる。また例えば、第２の偏光方向を回転することで、反射光４から抽出される偏光成分の偏光方向を制御することが可能となる。

　回転制御部４１は、第１及び第２の偏光方向の交差角度が維持されるように、第１及び第２の偏光方向の各々を回転させる。例えば回転制御部４１は、第１及び第２の偏光素子２２及び３１の各々に対して、第１及び第２の偏光方向を所定の角度で回転する旨の制御信号を出力する。これにより、第１及び第２の偏光方向の交差角度を維持して、第１及び第２の偏光方向がともに所定の角度で回転する回転動作が実行される。

　また回転制御部４１は、第１及び第２の偏光方向の各々を同期して回転させる。例えば、回転制御部４１は、クロック信号等の同期信号を生成し、当該同期信号に基づいて、第１及び第２の偏光素子２２及び３１を互いに同期させて制御する。これにより、例えば第１及び第２の偏光方向を略同じタイミングで回転することが可能となる。なお回転制御部４１は、同期信号をイメージセンサ３２等に出力することが可能である。

　解析部４２は、イメージセンサ３２により生成された観察対象１の画像信号を解析する。また解析部４２は、画像信号を解析した結果に基づいて、観察対象１の術中画像を生成する。術中画像とは、内視鏡装置１００による観察や処置等を含む手術中の観察対象１の画像である。解析部４２の動作等については、後に詳しく説明する。

　表示ユニット５０は、解析部４２により生成された観察対象１の術中画像を表示する。表示ユニット５０としては、例えば液晶モニタ等の表示装置が用いられる。表示ユニット５０は、例えば内視鏡観察が行われる部屋に設置される。これにより、医師は表示ユニット５０に表示された術中画像を確認しながら観察や処置を行うことが可能となる。表示ユニット５０の具体的な構成は限定されず、例えば術中画像を表示可能なヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ：Head Mount Display）等が表示ユニット５０として用いられてもよい。

　図２は、観察対象１での反射の一例を示す模式図である。図２を参照して、観察対象１の表面５１で生じる反射について説明する。図２では、照明系２０として、光源２１と第１の偏光素子２２とが模式的に図示されており、図１で説明した偏光保持ファイバ２３及び照明レンズ２４は省略されている。また撮像系３０として、第２の偏光素子３１とイメージセンサ３２とが模式的に図示されている。

　図２では、説明を分かりやすくするために、偏光板２５及び液晶可変波長板２６を備えた第１の偏光素子２２が、第１の偏光軸２７を有する偏光板２８により表現されている。第１の偏光素子２２により、照明光２のうち第１の偏光軸２７に平行な方向の偏光成分が、第１の偏光方向を有する偏光３として出射される。このことは、偏光板２５により抽出された直線偏光の偏光方向が液晶可変波長板２６により回転され、第１の偏光方向を有する偏光３として出射されることに相当する。

　また偏光板３４及び液晶可変波長板３３を備えた第２の偏光素子３１が、第２の偏光軸３５を有する偏光板３６により表現されている。第２の偏光素子３１により、第２の偏光軸３５に平行な偏光成分が、第２の偏光方向を有する偏光成分として抽出される。このことは、第２の偏光方向を有する偏光成分が偏光板３４を透過するように、液晶可変波長板３３により反射光４が回転されることに相当する。

　液晶可変波長板２６及び３３を電気的に制御して第１及び第２の偏光方向を回転させることは、図２に示す偏光板２８及び３６を回転させることで表現される。なお図２で模式的に図示されている構成、すなわち第１及び第２の偏光素子２２及び３１として偏光板２８及び３６が設けられ、これらを物理的に回転させる構成も、本技術に係る第１及び第２の偏光部の構成に含まれる。

　図２に示す例では、第１及び第２の偏光方向の交差角度Φが略９０度に設定されており、第１及び第２の偏光方向が略直交ニコルの関係となっている。

　図２に示すように、照明系２０では、光源２１から無偏光の照明光２が出射される。第１の偏光素子２２により、照明光２のうち第１の偏光軸２７に平行な方向の偏光成分が、第１の偏光方向を有する偏光３として抽出される。抽出された偏光３は、観察対象１に向けて出射される。

　観察対象１に入射した偏光３の一部は、観察対象１の表面５１付近で反射される。観察対象１の表面５１付近での反射は、大部分が表面反射となる。表面反射では、反射面（観察対象１の表面５１）に入射する光の偏光状態と、反射面で反射される光の偏光状態がほとんど変化せず、反射の前後で偏光状態がほぼ保持される。

　従って図２に示すように、観察対象１の表面５１付近で反射された反射光４ａは、第１の偏光方向を保持した直線偏光が観察対象の表面近傍の特性の影響を受けた光として撮像系へ進む。なお、観察対象１に入射した偏光３の他の一部は、観察対象１の内部５２での拡散／散乱等を受けて多重反射により偏光方向がランダム化して反射される。

　第１の偏光方向に偏光した反射光４ａは、撮像系３０の第２の偏光素子３１に入射する。第１及び第２の偏光方向は略直交ニコルの関係となっているので、第１の偏光方向に偏光した反射光４ａは、表面反射により偏光面がほとんど保存されるため、第２の偏光素子３１をほとんど通過することなく第２の偏光素子３１により吸収／反射される。この結果、第２の偏光素子３１の後段のイメージセンサ３２では、観察対象１の表面５１付近で反射された反射光４ａはほとんど受光されない。

　図３は、鏡面反射の具体例を示す図である。図３Ａは、第１及び第２の偏光方向の交差角度Φが９０°、９１°、９２°、及び９３°である場合に、第２の偏光素子３１を介して撮像された水準器６０の画像６１ａ～６１ｄである。図３Ｂは、画像６１ａ～６１ｄでの反射光強度の分布を示すマップ６２ａ～６２ｄである。

　水準器６０は、中央の円筒型気泡管６３とその周辺の金属フレーム６４とで構成される。水準器６０の画像６１ａ～６１ｄでは、円筒型気泡管６３により拡散反射された反射光と、金属フレーム６４により鏡面反射された反射光とによる水準器６０の像が撮像されている。各画像は、直交ニコルに近い状態で撮像されているため、金属フレーム６４の金属面により鏡面反射された反射光はほとんど受光されず、金属フレーム６４は暗く表示される。

　図３Ｂに示すマップ６２ａ～６２ｄでは、画像６１ａに示す解析領域（ＲＯＩ６５：Region of Interest）での輝度値をグレースケールで表した輝度分布が示されている。各マップの縦軸及び横軸は、水準器の各画像の縦及び横のピクセル数である。グレースケールのバーは、ＲＯＩ６５内での輝度値である。ＲＯＩ６５は、円筒型気泡管６３と金属フレーム６４との境界に設定されている。

　理想的な直交ニコル観察では、鏡面反射成分はゼロとなる。実際には、偏光板における偏光軸に平行な偏光成分の減衰量（消光比）、偏光板の波長依存性、被写体（観察対象１）への入射角、直交状態からのずれ等により、鏡面反射の成分は多少残る場合があり得る。例えば、交差角度Φを９０°とした直交ニコルの状態でのマップ６２ａでは、ＲＯＩ内に若干の鏡面反射の成分が残っている。マップ６２ａでは、ＲＯＩ６５内での最大輝度値は７１となる。

　第１及び第２の偏光方向の交差角度Φが直交ニコルの状態（Φ＝９０°）から１°ずれ手いる場合（マップ６２ｂ）、ＲＯＩ６５内での最大輝度値は６６となった。同様に交差角度Φのずれが２°である場合（マップ６２ｃ）には最大輝度値は９４となり、ずれが３°である場合（マップ６２ｄ）には最大輝度値は１５０となった。なお、各マップでの最大輝度値は、各グレースケールバーの最大値（最も明るい値）に対応している。

　このように、第１及び第２の偏光方向の交差角度Φが直交ニコルの状態から３°以上ずれると、反射光４ａに含まれる鏡面反射の成分が急激に増加する。鏡面反射の成分は、例えば観察対象１を観察する際の照明光（偏光３）の映り込みやハレーション等の原因となる。また鏡面反射の成分は、直交ニコル観察を行う際のノイズとなる可能性がある。従って、交差角度Φが直交ニコルの状態から３°以上ずれた場合には、照明光の映り込み等の影響が大きくなる可能性がある。

　本実施系形態では、第１及び第２の偏光方向の交差角度Φは９０°±２°の範囲の角度に設定される。交差角度Φを９０°±２°の範囲にすることで、鏡面反射の成分を十分に減衰することが可能となり、照明光の映り込み等が十分に減衰される。生体組織からの表面反射成分は、金属素材の鏡面反射成分よりも小さいと考えられ、これにより、観察対象１を精度よく観察することが可能となり、生体組織の観察を十分に支援可能となる。

　なお、第１及び第２の偏光方向の交差角度Φの範囲は限定されず、許容される観察精度が発揮される範囲で、適宜設定されてよい。例えば９０°±５°や９０°±１０°といった９０°±２°よりも広い範囲の角度が交差角度Φとして設定されてもよい。例えば、観察対象１の種類や、照明系２０及び撮像系３０の特性に応じて、交差角度Φが適宜設定されてよい。

　第１及び第２の偏光方向の交差角度Φを９０°±２°等の所望の値に設定する方法は限定されない。例えば、反射光４ａに含まれる第１の偏光方向を有する偏光成分、すなわち鏡面反射の成分を基準に交差角度Φが設定されてもよい。

　例えば図２において、観察対象１として鏡面反射の強い金属面を有するサンプルを用いる。まず第１の偏光素子２２の第１の偏光軸２７を固定して照明光（偏光３）を金属面に照射する。金属面からは第１の偏光方向に偏光した反射光４ａが出射され第２の偏光素子に入射する。ここで、第２の偏光素子３１の第２の偏光軸３５を回転して、イメージセンサ３２で受光される総光量を検出する。

　例えば、第１の偏光方向と第２の偏光軸３５とが平行な場合、第１の偏光方向に偏光した反射光４ａは第２の偏光素子３１を略透過することになり、イメージセンサ３２で受光される総光量は最大となる。従って、総光量が最大となる角度を基準として第２の偏光軸３５を９０°回転することで、第１及び第２の偏光方向の交差角度Φを９０°に設定することが可能である。もちろん、総光量が最小となる角度を基準として交差角度Φが設定されてもよい。この他、交差角度Φを設定可能な任意の方法が用いられてよい。

　図４は、観察対象１の内部５２で生じる反射の一例を示す模式図である。図４Ａ～図４Ｃでは、第１及び第２の偏光素子２２及び３１が略直交ニコルとなるように配置されている。

　図４Ａに示すように、照明系２０から出射された第１の偏光方向を有する偏光３が観察対象１に入射する。観察対象１に入射した偏光３の一部は観察対象１の表面５１での鏡面反射により反射され、他の一部は観察対象１の内部５２に入射する。

　観察対象１の内部５２には、脂肪や筋肉等の種々の生体組織が存在している。偏光３は、各生体組織の光学的な特性に応じて、拡散、散乱、あるいは偏光方向の回転等を受ける。この結果、図４Ａに示すように、観察対象１の内部５２で多重散乱した反射光４ｂには、様々な偏光方向を有する偏光成分が含まれることになる。

　観察対象１の内部５２で反射された反射光４ｂは、第２の偏光素子３１に入射する。第２の偏光素子３１により、第２の偏光軸３５に平行な反射光４ｂの偏光成分が、第２の偏光方向を有する偏光成分５ａとして抽出される。抽出された偏光成分５ａは、イメージセンサ３２に入射する。

　図４Ｂは、観察対象１の内部５２に存在する異方体５３に第１の偏光方向を有する偏光３が入射する場合を示す模式図である。ここで異方体５３とは、例えば光学的な異方性を有する生体組織である。生体組織における異方体５３としては、例えば筋肉の筋繊維や、半月板等の軟骨に見られるコラーゲン繊維（膠原線維）、あるいは神経線維の束である神経束等が挙げられる。もちろんこれに限定されず、光学的な異方性を有する任意の組織等に対して本技術は適用可能である。

　例えば、異方体５３に対して直線偏光が照射されると、異方体５３の光学特性に応じて偏光状態が変化する。例えば異方体５３の旋光性により、直線偏光の偏光方向が回転される。また異方体５３の円二色性により、直線偏光の一部の偏光成分が吸収され楕円偏光に偏光される。この結果、異方体５３からは、異方体５３に照射された直線偏光とは異なる偏光状態を有する反射光４ｃが出射される。

　また、反射光４ｃの偏光方向や楕円率等の偏光状態は、照射される直線偏光の偏光方向に応じて変化する。すなわち、異方体５３の光学特性及び異方体５３に照射される直線偏光の偏光方向に応じて、反射光４ｃの偏光状態や強度等が異なってくる。

　図４Ｂに示すように、第１の偏光方向を有する偏光３が、異方体５３に照射される。異方体５３からは、偏光状態が変化した反射光４ｃが出射される。なお図４Ｂでは、反射光４ｃが直線偏光として模式的に図示されているが、これに限定されず反射光４ｃとして楕円偏光等が出射される場合もあり得る。

　異方体５３で反射された反射光４ｃは、第２の偏光素子３１に入射する。第２の偏光素子３１は、反射光４ｃに含まれる偏光成分のうち、第２の偏光方向を有する偏光成分５ｂを抽出する。抽出された偏光成分５ｂは、イメージセンサ３２に向けて出射される。

　偏光成分５ｂが抽出される際、第２の偏光素子３１により、第２の偏光方向と直交する反射光４ｃの偏光成分が反射／吸収される。従って抽出される偏光成分５ｂの強度（光量）は、異方体５３により偏光される反射光４ｃの偏光状態に応じて異なってくる。なお、図２では偏光成分５ｂを表す矢印の長さを用いて、偏光成分５ｂの強度が表現されている。

　ここで、第１及び第２の偏光方向が直交ニコルの関係を維持して回転されるとする。この場合、異方体５３に照射される直線偏光の偏光方向（第１の偏光方向）、及び第２の偏光素子３１により抽出される偏光成分５ｂの偏光方向（第２の偏光方向）が変化する。従って、第２の偏光素子３１により抽出される偏光成分５ｂの強度が変化する。このように、直交ニコル観察では、第１及び第２の偏光方向の回転に伴い、第２の偏光素子３１を透過する透過光（偏光成分５ｂ）の強度が変化することになる。

　図５は、異方体５３を直交ニコル観察した場合に第２の偏光素子３１を透過する透過光の強度を示すグラフである。グラフの横軸は入射偏光角θであり、縦軸は第２の偏光素子３１を透過する透過光強度Ｉである。

　入射偏光角θとは、ある異方体５３に直線偏光が照射される場合の、異方体５３に対する直線偏光の偏光方向の角度である。入射偏光角θは、例えば透過光強度Ｉが最小になる場合を基準として設定される。すなわち、透過光強度Ｉが最小になる場合の異方体５３に対する入射偏光角θ（直線偏光の偏光方向の角度）が０°となるように設定される。なお入射偏光角θの設定の方法等は限定されない。

　第１及び第２の偏光方向が直交ニコルの関係にある状態で異方体５３を観察した場合、透過光強度Ｉは、入射偏光角θを用いて以下の式で与えられる。
　Ｉ（θ）＝Ｉ₀・ｓｉｎ²（２θ）・ｓｉｎ²（δ／２）
　ここで、Ｉ₀は、第１及び第２の偏光方向が平行となる平行ニコルの関係にある状態で、第２の偏光素子３１を透過する透過光強度である。またδは異方体５３によって生じる位相差であり、異方体５３の光学特性等に応じた値となる。

　上記の式に示すように、透過光強度Ｉ（θ）は、入射偏光角θに対して９０°の周期を持った周期関数となる。図５には、透過光強度Ｉ（θ）が最小となる入射偏光角θを０°として、入射偏光角θが０°から９０°までの透過光強度Ｉ（θ）のグラフが示されている。

　図５に示すように、入射偏光角θが０°である場合（グラフ中のデータ点Ａ）、透過光強度Ｉ（θ）は最小値であるゼロとなる。なお、観察される異方体５３の種類等によっては、内部で多重反射してランダム偏光を含むため、透過光強度Ｉ（θ）の最小値がゼロにならない場合もあり得る。

　データ点Ａから入射偏光角θを増加していくと、透過光強度Ｉ（θ）の値も増加する。そして入射偏光角θが４５°（グラフ中のデータ点Ｂ）になると、透過光強度Ｉ（θ）は最大となる。図５では、透過光強度Ｉ（θ）の最大値が１となるように規格化されたグラフが示されている。規格化しない場合には、透過光強度Ｉ（θ）の最大値は、例えば異方体５３の種類等に応じた値となる。

　データ点Ｂから入射偏光角θを増加していくと、透過光強度Ｉ（θ）は減少しθ＝９０°でゼロとなる。このように、入射偏光角θを変化させると９０°の周期で透過光強度Ｉ（θ）は最小値（最大値）となる。従って例えば、入射偏光角θを３６０°回転する間に、透過光強度Ｉ（θ）が最小（最大）となる状態が４回現れることになる。

　図５に示すように、直交ニコル観察では、入射偏光角θが０°及び４５°での透過光強度Ｉ（θ）の強度差が最も大きくなる。すなわち、ある異方体５３からの透過光強度Ｉ（θ）が最も大きく変化するのは、入射偏光角θを０°から４５°に変えた場合となる。

　例えば、注目している異方体５３を含む観察対象１を直交ニコル観察する場合を考える。この場合、例えばθ＝０°で撮像した観察対象１の画像と、θ＝４５°で撮像した観察対象１の画像とを比較することで、異方体５３が存在する領域の明るさの変化（輝度差）を最も大きく検出することが可能となる。これにより、観察対象１に含まれる異方体５３を高精度に検出することが可能となる。

　内視鏡装置１００では、第１及び第２の偏光方向を回転することで入射偏光角θが変更される。例えば回転前の第１及び第２の偏光方向の状態を第１の状態とする。また第１及び第２の偏光方向が回転角度ωで回転された状態を第２の状態とする。本実施形態では、第１の状態は、所定の状態に相当し、回転角度ωは、所定の角度に相当する。

　例えば第１の状態として透過光強度Ｉ（θ）が最小となる状態が設定され、回転角度ωが４５°に設定される。これによりθ＝０°に対応する第１の状態と、θ＝４５°に対応する第２の状態とを作りだすことが可能となる。これにより、観察対象１に含まれる異方体５３を高精度に検出することが可能となる。

　第１及び第２の偏光方向が、直交ニコルの関係から外れている場合、直交ニコルの場合と比べ、θ＝０°及び４５°での強度差は小さくなる。すなわち直交ニコルから外れた状態では、透過光強度Ｉ（θ）のグラフの最大値及び最小値の差が減少する。従って、異方体５３を観察する場合には、第１及び第２の偏光方向の交差角度Φを９０°に設定し、入射偏光角θを０°及び４５°に設定して、透過光強度Ｉ（θ）の強度差を最大にすることが望ましい。

　なお第１及び第２の偏光方向の交差角度Φが９０°から若干ずれた角度であっても、入射偏光角θが０°及び４５°での透過光強度Ｉ（θ）の強度差は十分に大きいものとなる。例えば図３等で説明した交差角度Φの範囲（９０°±２°）では、観察対象１からの鏡面反射等によるノイズ成分が十分に抑制される。このような直交ニコルの状態から±２°ずれた場合であっても、十分に高い精度で異方体５３の検出等を行うことが可能である。もちろん９０°±２°よりも広い範囲の角度が交差角度Φとして設定されてもよい。

　直交ニコル（略直交ニコル）の関係を維持して第１及び第２の偏光方向を回転させる回転角度ωが４５°に限定されるわけではない。図５に示すように、例えばθ＝０°及び２２．５°での強度差は、θ＝０°及び４５°での強度差の約５０％（約－３ｄＢ）の大きさとなる。同様に、θ＝０°及び６７．５°での強度差は、θ＝０°及び４５°での強度差の約５０％となる。この場合でも異方体５３が存在する領域の明るさの変化を十分に検出することが可能となる。

　本実施系形態では、第１及び第２の偏光方向の回転角度ωは４５°±２２．５°の範囲の角度に設定される。すなわち第１及び第２の偏光方向の各々は２２．５°以上６７．５°以下の範囲で回転される。これにより、異方体５３を精度よく検出することが可能である。もちろんこの範囲に限定されるわけではなく、他の任意の範囲が改めて設定されてもよい。

　例えば、観察環境でのノイズが多い場合には、回転角度ωの範囲が４５°±１°といった狭い範囲に設定されてもよい。また、ノイズが十分に小さい場合には、４５°±２２．５°よりも広い範囲に設定して、回転角度ωの設定自由度を高くしてもよい。この他、異方体５３の種類や、照明系２０及び撮像系３０の特性等に応じて、回転角度ωの範囲が適宜設定されてよい。

　なお生体組織内には、互いに特性の異なる複数の異方体５３が含まれる場合もあり得る。例えば、そのうちの、１つの異方体５３からの透過光強度Ｉ（θ）を基準に入射偏光角θが設定される。そして入射偏光角θが設定された異方体５３に対して、直交ニコル状態を維持したまま入射偏光角度θが０°から４５°に変化するように、第１及び第２の偏光方向の各々が回転される。

　この場合、他の異方体５３については、典型的には、入射偏光角度θが０°から４５°へ変化する回転とはならない。しかしながら各々の光学特性に応じた輝度差がそれぞれ検出される。従って各異方体５３での透過光の強度差の違いを解析することで、１つの異方体５３のみならず、他の異方体５３を区別して検出することが可能となる。これにより光学的な異方性の異なる複数の組織をそれぞれ検出することが可能となる。

　図６は、生体組織の観察例を示すフローチャートである。内視鏡装置１００の起動準備が実行される（ステップ１０１）。例えば、光源２１、イメージセンサ３２、及びコントローラ４０等の各部が起動される。また医師等のオペレータにより、内視鏡装置１００を用いた観察用の各種のパラメータ（光源２１の光量やイメージセンサ３２の感度等）がコントローラ４０等に入力される。

　照明光２から所定の偏光状態の偏光が生成され、観察対象１に照射される（ステップ１０２）。すなわち第１の偏光素子２２により第１の偏光方向を有する偏光３（所定の偏光状態の偏光）が生成され、観察対象１に照射される。第１の偏光方向は、予め定められたデフォルトの方向（角度）に設定される。またはオペレータが所望する角度に設定されてもよい。あるいは観察対象１の光学特性の情報に基づいて、第１の偏光方向が自動的に設定されてもよい。例えば透過光強度Ｉ（θ）が最小値となる角度が推定され、第１の偏光方向が当該角度に設定されてもよい。

　第２の偏光方向は、第１の偏光方向と略直交ニコルの関係となるように設定される。

　回転制御部４１により、第１及び第２の偏光方向が略直交ニコルの状態を維持して回転される（ステップ１０３）。本実施形態では、各偏光方向は、予め設定された撮像角度ｄで回転される。撮像角度ｄは、第１の状態から第２の状態へ変更するための回転角度ωとは異なる値である。従って撮像角度ｄの回転前の状態と、回転後の状態は、第１及び第２の状態には相当しない。この点については、後に詳しく説明する。

　またステップ１０１の起動準備が実行された後、最初にステップ１０３が実行される場合には、回転が省略されてもよい。このことは、最初のステップ１０３では、撮像角度ｄ＝０°の回転が実行されるということもできる。２回目以降のステップ１０３では、撮像角度ｄで第１及び第２の偏光方向が回転される。

　観察対象１からの反射光４に基づいて、イメージセンサ３２により観察対象１の画像信号が生成される（ステップ１０４）。すなわち、観察対象１で反射された反射光４のうち、第２の偏光素子３１を透過した透過光（偏光成分５ａ及び５ｂ）に基づいて画像信号が生成される。本実施形態では、観察対象１のカラー画像を構成可能な画像信号が生成される。もちろん、モノクロ画像等を構成可能な画像信号が生成されてもよい。生成された画像信号は、解析部４２に出力される。

　生成された画像信号の数が必要な数に達したか否かが判定される（ステップ１０５）。画像信号の数が必要な数に達していないと判定された場合（ステップ１０５のＮｏ）、ステップ１０３に戻ってループ処理が実行される。

　ステップ１０３の撮像角度ｄ、及びステップ１０５の必要な数について説明する。図５を参照して説明したように、異方体５３からの透過光強度Ｉ（θ）が最小及び最大となる状態の入射偏光角θの角度差は４５°である。従って本実施形態では、第１の状態から第２の状態へ変更するための回転角度ωとして、４５°が設定される。

　この回転角度ω＝４５°を基準として、ステップ１０３の撮像角度ｄが設定される。例えば、撮像角度ｄとして、回転角度ω＝４５°を分割した角度が設定される。撮像角度ｄを、１以上の整数ｎを用いて、ｄ＝４５°／ｎと記載する。第１及び第２の偏光方向の各々を撮像角度ｄでｎ回回転させると、回転角度ωの回転となる。従って第１及び第２の偏光方向を撮像角度ｄでｎ回回転させる前の状態と、ｎ回回転させた後の状態が、第１及び第２の状態に相当することになる。

　ステップ１０５の必要な数については、例えば図５に示す透過光強度Ｉ（θ）が最小となる入射偏光角に近い回転位置にて撮影が実行される、という条件を満たす数が設定される。図５を参照して説明したように、透過光強度Ｉ（θ）が最小となる角度は、９０°周期となっている。従って９０°以上の範囲となるまで第１の偏光方向を撮像角度ｄで繰り返し回転させる。そうすると複数の回転位置の少なくとも１つは、透過光強度Ｉ（θ）が最小となる入射偏光角に近い回転位置となる。

　例えば、撮像角度ｄ×整数ｍ≧９０°を満たすｍの最小値が設定される。すなわち撮像角度ｄの回転を繰り返すと９０°以上となる最小の回数（改めてｍとする）が設定される。本実施形態では、撮影角度ｄ＝４５°／ｎであるので、ｍ＝２ｎが、ステップ１０５の必要な数となる。

　任意の方向を０°として、０°～ｍｄ（＝９０°）までの範囲には、透過光強度Ｉ（θ）が最小となる入射偏光角が含まれる。また０°における透過光強度Ｉ（θ）と、ｍｄ（＝９０°）における透過光強度Ｉ（θ）は等しい。従って０°、ｄ、２ｄ・・・（ｍ－１）ｄのｍ個の回転位置の少なくとも１つは、透過光強度Ｉ（θ）が最小となる角度に近い回転位置となる。

　従って、ｍをステップ１０５の必要な数に設定することで、図５に示す透過光強度Ｉ（θ）が最小となる入射偏光角に近い回転位置にて撮影が実行される、という条件が満たされることになる。もちろんステップ１０５の必要な数の設定方法が、この条件に基づいて設定される場合に限定される訳ではない。

　ここでステップ１０３の撮像角度ｄを、ｄ＝４５°／２＝２２．５°に設定した場合について説明する。４ｄ＝４×２２．５°＝９０°となるので、ステップ１０５の必要な数は、４回となる。

　第１及び第２の偏光方向は、ステップ１０２で設定された初期位置から、０°、２２．５°、４５°、及び６７．５°の回転位置となるように、撮像角度ｄ＝２２．５°ずつ回転される。この４個の回転位置のいずれかが、透過光強度Ｉ（θ）が最小となる角度に近い回転位置となる。

　０°～６７．５°の各回転位置と、透過光強度Ｉ（θ）が最小となる角度との差が最も大きい場合は、０°～６７．５°の各回転位置の中間に、透過光強度Ｉ（θ）が最小となる角度が位置する場合である。従って差は、最大でも、撮像角度ｄ＝２２．５°の半分の値である、１１．２５°となる。すなわち撮影時の角度と、透過光強度Ｉ（θ）が最小となる角度の差は、最大でも撮像角度ｄの半分の値となる。

　例えば図５に示すように、第１の偏光方向の入射偏光角θが１１．２５°である場合の透過光強度Ｉ（θ）と、入射偏光角θを４５°回転させて５６．２５°である場合の透過光強度Ｉ（θ）とを比較する。そうするとその強度差は、入射偏光角θが０°及び４５°の場合の強度差の約７０％程度であり、十分に大きな値が得られる。従って、撮像角度ｄを２２．５°として、直交ニコルの状態を維持したまま４回撮影することで、高い精度で異方体５３の検出等を行うことが可能である。

　撮像角度ｄは、透過光強度Ｉ（θ）が最小となる角度からの差に基づいて設定することも可能である。例えば許容される角度差（本例では１１．２５°）を２倍した値が、撮像角度ｄとして設定されてもよい。

　なお撮像角度ｄが、ｄ＝４５°／ｎとは異なる値に設定され、撮影角度ｄ×ｍ＝９０°とならない場合には、例えば撮像角度ｄ×ｍ＞９０°を満たすｍの最小値に１を加えた数だけ回転動作が実行されればよい。０°～ｄｍ（＞９０°）の範囲には、透過光強度Ｉ（θ）が最小となる角度が含まれるので、ｍ＋１個の回転位置のうちのいずれかが、透過光強度Ｉ（θ）が最小となる角度に近い回転位置となる。

　ステップ１０５にて、必要な数の画像信号が得られたとする（ステップ１０５のＹｅｓ）。すなわち撮像角度ｄ＝２２．５°で４回回転した場合の、各々の画像信号が取得されたとする。このことは、第１及び第２の偏光方向が回転角度ω＝４５°で回転された場合の画像信号の組み合わせが生成されることに相当する。

　すなわち、イメージセンサ３２は、第１及び第２の偏光方向の各々が回転前の第１の状態である場合の第１の画像信号を生成する。またイメージセンサ３２は、回転制御部４１により第１及び第２の偏光方向の各々が第１の状態から回転角度ω＝４５°で回転された場合の第２の画像信号を生成する。

　例えば、回転位置が（０°、４５°）の組み合わせでは、回転位置０°の画像が第１の画像信号に相当し、回転位置４５°の画像が第２の画像信号に相当する。回転位置が（２２．５°、６７．５°）の組み合わせでは、回転位置２２．５°の画像が第１の画像信号に相当し、回転位置６７．５°の画像が第２の画像信号に相当する。

　解析部４２により、輝度差が最大となる画像信号の組み合わせが選択される（ステップ１０６）。本実施形態では、入射偏光角θが４５°異なる第１及び第２の画像信号の組み合わせ、すなわち（０°、４５°）の組と（２２．５°、６７．５°）の組それぞれが、輝度差が最大となる画像の組み合わせとして選択される。もちろん回転位置の情報に代えて、あるいは加えて、各回転位置で得られた画像信号に含まれる輝度情報に基づいて、輝度差が最大となる画像の組み合わせが選択されてもよい。

　解析部４２により輝度差が最大となる画像信号のＲＧＢ値の差分が演算される（ステップ１０７）。本実施形態では、入射偏光角θが４５°異なる第１及び第２の画像信号の組み合わせの各々に対して、ＲＧＢ値の差分を演算する処理が実行される。

　第１の画像信号は、各々がＲＧＢ値等の輝度情報を含む複数の第１の画素信号を有する。また第２の画像信号は、各々がＲＧＢ値等の輝度情報を含む複数の第２の画素信号を有する。

　解析部４２は、互いに対応する第１及び第２の画素信号のＲＧＢ値に基づいて、ＲＧＢ値の差分を算出する。ＲＧＢ値の差分を算出することで、各画素での明るさがどのように変化したかをカラーの情報として算出することが可能である。

　また解析部４２は、ＲＧＢ値の差分から、第１及び第２の画素信号の輝度差を算出する。例えば、ある画素に対応するＲＧＢ値の差分として（ｄＲ、ｄＧ、ｄＢ）が算出されたとする。この場合、輝度差ｄＹは、例えばＲＧＢ値を輝度値Ｙに変換する式を用いて以下のように算出される。
　ｄＹ＝０．２９９ｄＲ＋０．５８７ｄＧ＋０．１１４ｄＢ

　このように、各画素のＲＧＢ値の差分をそれぞれ算出することで、各画素の明るさの差（輝度差）を算出することが可能である。輝度差を算出する方法等は限定されず、例えば各画素でのＲＧＢ値の差分の和が輝度差として算出されてもよい。この他、輝度差を算出する任意の方法が用いられてよい。

　輝度差を算出する処理が、第１及び第２の画像信号の各組み合わせに対して実行される。解析部４２により、輝度差が最大となる画素を含む組み合わせが検出される。これにより、異方体５３からの透過光強度Ｉ（θ）の変化が最大となる組み合わせを選択することが可能となる。すなわち入射偏光角θ＝０°及び４５°に近い状態で撮像された画像信号の組み合わせが選択される。

　このように、ステップ１０６では、入射偏光角θが４５°異なる第１及び第２の画像信号でのＲＧＢ値の差分が算出される。また算出された差分に基づいて、入射偏光角θ＝０°及び４５°に近い状態で撮像された画像信号が特定される。これにより、観察対象１に含まれる異方体５３を高い精度で検出することが可能となる。

　なお、組み合わせを検出する方法は限定されない。例えば、各画像信号の中で、所定の領域の中に含まれる画素についての輝度差を基準として組み合わせが検出されてもよい。すなわち、観察対象１の所定の領域に着目し、その領域内での各画素の明るさの変化を基準にして画像信号の組み合わせが選択されてもよい。これにより、注目している部位にある異方体５３を精度よく観察することが可能となる。

　解析部４２により、光学的異方性を有する組織を強調した画像が生成され、表示ユニット５０に表示される（ステップ１０８）。本実施形態では、ステップ１０６で検出された輝度差が最大となる第１及び第２の画像信号に基づいて、表示ユニット５０に表示される画像が生成される。

　解析部４２は、輝度差が所定の閾値よりも高い部位を抽出する。例えば所定の閾値は、撮像系３０のバックグラウンドノイズ等のレベルを基準に設定される。これにより、偏光方向の回転によって生じた明るさの変化以外のノイズが除去される。この結果、異方体５３の向きや光学特性等に係らず、異方体５３が存在する部位を抽出することが可能となる。

　また例えば、注目している異方体５３の光学特性等に応じて所定の閾値が設定されてもよい。この場合、対象となる異方体５３で想定される輝度差等を基準として閾値が設定される。これにより所望の異方体５３を選択的に抽出することが可能となる。この他、所定の閾値を設定する方法等は限定されず、任意の閾値が用いられてよい。

　解析部４２は、抽出された部位が強調された強調画像を生成する。強調画像では、例えば抽出された部位（異方体５３がある部位）が他の部位よりも強調される。あるいは強調画像として、抽出された部位のみが表示された画像が生成されてもよい。

　強調画像において、抽出された部位を強調する方法等は限定されない。例えば、抽出されている部位を、赤や緑等の目立つ色で強調した強調画像が生成されてもよい。この他、抽出された部位を強調する任意の方法が用いられてよい。

　生成された強調画像は、術中画像として、表示ユニット５０に出力される。表示ユニット５０には、術中画像が表示される。これにより、例えば手術や検査の対象となっている部位に異方体５３が見えているか否かといったことを容易に判別することが可能となる。

　なお、ステップ１０２にて、例えば透過光強度Ｉ（θ）が最小値となる角度が推定され、第１の偏光方向が当該角度に設定されている場合には、回転位置が０°での第１の画像信号と、回転位置が４５°での第２の画像信号とを生成して、ループ処理が終了してもよい。すなわち、入射偏光角θが４５°異なる２つの画像信号を生成して、ループ処理が終了する。これにより、撮像に要する時間を大幅に減少することが可能である。

　また第１及び第２の偏光方向が回転角度ω＝４５°で回転された場合の画像信号の組み合わせが生成されるごとに、第１及び第２の画素信号の輝度差が算出されてもよい。そして所定の閾値を超える輝度差となる場合に、十分な検出精度が得られる画像信号の組み合わせが取得されたとして、ループ処理が終了してもよい。これにより、処理にかかる時間を減少することが可能である。

　図７は、直交ニコル観察で撮像された画像の一例を示す図である。図７の左側及び中央には、入射偏光角θが０°及び４５°の状態で撮像された観察対象１の観察画像Ａ及びＢが示されている。図７に示す例では、観察対象１として、豚の胃の一部を摘出したサンプル７０が用いられている。

　サンプル７０では、豚の胃の内壁の表層部分である粘膜層７１（サンプル７０の右側）の一部が剥離され、粘膜層７１の下層にある筋層７２（サンプル７０の左側）が露出されている。観察では、光源２１として白色ＬＥＤを使用し、イメージセンサ３２としてカラーカメラを使用した。図７に示す画像は、カラーカメラにより撮像されたカラー画像をモノクロ画像に変換した画像である。

　観察画像Ａ及びＢに示すように、入射偏光角θが変化した場合でも、サンプル７０の見え方はほとんど変化していない。これは、サンプル７０内部で生じる散乱反射による反射光の成分が、異方体５３からの反射光の強度よりも大きいためであると考えられる。

　図７の左側には、観察画像Ａ及びＢに基づいて生成された差分画像Ｃが示されている。差分画像Ｃは、観察画像Ａ及びＢの各画素のＲＧＢ値の差分を８倍にした画像である。差分画像Ｃでは、光学的異方性を有する部位７３（異方体５３）による反射成分が強調され、それ以外の拡散反射された成分は相殺される。これにより輝度差が大きく明るい部位は、光学的異方性が大きい部位であることが判別可能となる。

　差分画像Ｃに示すように、筋層７２に対応する部位は全体的に明るく表示される。すなわち、筋層７２には異方体５３が多く含まれていることが分かる。一方で粘膜層７１に対応する部位は略黒色で表示される。すなわち粘膜層７１には異方体５３は略含まれていないことが分かる。

　このように、直交ニコル観察において、４５°の角度差で撮像された観察画像（画像信号）を用いることで、光学的異方性を有する異方体５３を高精度に検出することが可能となる。

　なお、差分画像Ｃのように、異方体５３の輝度差がそのまま強調された画像は、強調画像に含まれる。すなわち入射偏光角θが０°の観察画像及び４５°の観察画像から生成された差分画像が、術中画像として用いられてもよい。これにより画像処理等に要する時間が短縮され、応答速度の速い画像表示が可能となる。

　以上、本実施形態に係る内視鏡装置１００では、第１の偏光方向を有する偏光３が観察対象１に出射される。観察対象１により反射された反射光４のうち、第１の偏光方向と交差する第２の偏光方向を有する偏光成分５ａ及び５ｂが抽出される。第１及び第２の偏光方向は交差角度Φが維持されるように回転され、その回転動作に応じて、抽出された偏光成分に基づいて観察対象１の画像信号が生成される。これら回転動作に応じて生成された画像信号を用いることで、観察対象１の観察を十分に支援することが可能となる。

　偏光した光を照射して生体組織を観察する方法として、ミューラー行列を算出可能なミューラー撮像システムを用いる方法が考えられる。ミューラー撮像システムでは、偏光状態の異なる複数の偏光光が被写体に順次照射され、異方体に対応する偏光特性（偏光解消度、光の偏光度、位相差、位相差の方位、吸収の方位、旋光）が取得される。この手法で４×４のミュラー行列を生成する場合には少なくとも１６数枚以上の画像取得およびそれらの画像の解析処理が必要となり、撮影と解析処理に時間がかかってしまい、医師へ表示するまでに時間を要する可能性がある。

　本実施形態に係る内視鏡装置１００では、回転制御部４１により、第１及び第２の偏光方向が略直交ニコルの関係を維持したまま回転角度ω＝４５°を基準として回転される。イメージセンサ３２により、入射偏光角θが４５°異なる第１及び第２の状態で第１及び第２の画像信号が生成される。これら２つの画像信号に基づいて、観察対象１を精度よく観察することが可能である。

　すなわち観察対象１に対する２回の撮影により観察が可能となり、撮影にかかる時間を短くすることが可能である。なお上記したように観察精度を向上させるために所定の撮像角度ｄで繰り返し撮影が行われる場合でも、例えば５回程度の撮影にて観察が可能であり時間短縮の効果は大きい。

　また解析部４２により、入射偏光角θが０°及び４５°に近い状態で撮像された画像信号（第１及び第２の画像信号）に基づいて、ＲＧＢ値の差分や輝度差が算出される。これにより、光学的異方性を有する異方体５３を高精度に検出することが可能となる。また解析部４２は、第１及び第２の画像信号を比較することで、容易に異方体５３を検出可能であり、短い時間で解析を行うことが可能である。

　解析部４２は、異方体５３が強調された強調画像を生成し、術中画像として表示ユニットに出力する。これにより医師は、術中画像に基づいて異方体５３の有無等を容易に識別することが可能となり、生体組織の観察を十分に支援することが可能となる。また撮影や解析に要する時間が短いため、例えば術中画像を略リアルタイムで表示することが可能である。

　例えば消化器内科領域において、胃や大腸の腫瘍摘出のために内視鏡的粘膜剥離術（ＥＳＤ：Endoscopic Submucosal Dissection）が広く行われている。この術式において医師は、病変部周辺に切除範囲の目印をつけ、粘膜下層に生理食塩水等の薬剤を注入して粘膜下層までの病変部を切除する。この手技の偶発症として筋層を超えて穿孔する事例が発生している。例えば、胃と大腸のＥＳＤによる穿孔は数％程度発生しており、穿孔による外科手術適応や術後合併症の問題がある。

　本実施形態に係る内視鏡装置１００では、例えばＥＳＤによる腫瘍等の切除術を略リアルタイムで観察することが可能である。従って、例えば筋層等の異方体５３が露出した場合に即座に検出することで、穿孔の危険性を把握することができる。また、剥離後に筋層への損傷を確認する際にも、筋層露出を検出する等で診断を支援することができる。もちろんＥＳＤに限定されず、内視鏡的粘膜切除術（ＥＭＲ:Endoscopic Mucosal Resection）などの手技等に本技術が用いられてもよい。

　また例えば、生体組織の表層にコラーゲン繊維等の光学異方性を持った組織が表出する場合があり得る。こうした場合、内視鏡装置１００を用いた直交ニコル観察により、生体組織の光学的異方性の違いを識別可能なように表示することが可能である。これにより、施術対象となる部位を識別することや、病状の進行度や範囲等を観察することが可能となり、生体組織の観察を十分に支援することが可能となる。

　また内視鏡装置１００を用いることで、同一構造内の繊維構造の不均一性を検出することが可能である。すなわち、第１及び第２の画像での輝度差（透過光強度Ｉ（θ）の変化）が一様な組織の中で、急激に輝度差が変わる部位等を検出することが可能である。従って、例えば半月板等の異方体５３において繊維構造の亀裂等があった場合に、医師が亀裂部位を特定するための支援等が可能である。

　＜第２の実施形態＞
　本技術に係る第２の実施形態の情報処理装置について説明する。これ以降の説明では、上記の実施形態で説明した内視鏡装置１００における構成及び作用と同様な部分については、その説明を省略又は簡略化する。

　図８は、本技術の第２の実施形態に係る撮像装置である内視鏡装置２００の構成例を模式的に示す図である。内視鏡装置２００は、挿入ユニット２１０、照明系２２０、撮像系２３０、コントローラ２４０、及び表示ユニット２５０を有する。内視鏡装置２００は、腹腔鏡手術や耳鼻咽喉科領域での観察等で用いられる硬性内視鏡として構成される。なお、図８に示すコントローラ２４０及び表示ユニット２５０は、図１に示すコントローラ４０及び表示ユニット５０と同様に構成される。

　挿入ユニット２１０は、硬性部２１１と、先端部２１２と、操作部２１３とを有する。硬性部２１１は、細い管状の構造を有し、ステンレス等の硬い材質で構成される。硬性部２１１の材質やサイズ等は限定されず、手術や観察等の用途に応じて適宜設定されてよい。

　先端部２１２は、硬性部２１１の一方の端に設けられる。先端部２１２は、患者の腹部にあけられた孔等から観察対象１の近くまで挿入される。先端部２１２には、図示しない照明用開口部と撮像用開口部とが設けられる。この他、先端部２１２には、水や空気等の出口となるノズルや、鉗子等が出し入れされる処置具出口等が適宜設けられてよい。

　操作部２１３は、先端部２１２とは反対側の硬性部２１１の端に設けられる。操作部２１３は、スコープホルダー２１４及び光ポート２１５を有する。光ポート２１５として、例えば鉗子等の処置具を出し入れする鉗子ポート等が用いられてもよい。この他、操作部２１３には、挿入ユニット２１０の操作等に必要なレバーやスイッチ等が適宜設けられてよい。

　照明系２２０は、光源２２１、第１の偏光素子２２２、偏光保持ファイバ２２３、及び照明レンズ２２４を有する。光源２２１及び第１の偏光素子２２２は、図１に示す光源２１及び第１の偏光素子２２と同様の構成を有する。偏光保持ファイバ２２３は、第１の偏光素子２２２から光ポート２１５に導入され、硬性部２１１の内部を通って先端部２１２まで配置される。照明レンズ２２４は、先端部２１２の照明用開口部に設けられる。

　照明系２２０では、光源２２１から出射された照明光２が、第１の偏光素子２２２により第１の偏光方向に偏光され、偏光保持ファイバ２２３及び照明レンズ２２４を介して観察対象１に向けて出射される。

　撮像系２３０は、リレー光学系２３６、第２の偏光素子２３１、及びイメージセンサ２３２を有する。リレー光学系２３６は、撮像用開口部からスコープホルダー２１４までを繋ぐ光学系であり、挿入ユニット２１０の内部に設けられる。リレー光学系２３６は、反射光４の偏光方向を保持可能なように適宜構成される。図８に示すように、観察対象１で反射された反射光４は、挿入ユニット２１０の内部に配置されたリレー光学系２３６を通って出射される。

　第２の偏光素子２３１は、スコープホルダー２１４の外側に配置される。第２の偏光素子２３１として、液晶可変波長板２３３と偏光板２３４とを備えた液晶偏光子が用いられる。図８に示すように、第２の偏光素子２３１は、液晶可変波長板２３３をスコープホルダー２１４に向けて配置される。

　液晶可変波長板２３３には、リレー光学系２３６を通って出射された観察対象１からの反射光４が入射する。第２の偏光素子２３１は、反射光４のうち第２の偏光方向を有する偏光成分５を抽出して偏光板２３４から出射する。

　イメージセンサ２３２は、第２の偏光素子２３１を挟んでスコープホルダー２１４の反対側に配置される。従って、イメージセンサ２３２には、第２の偏光素子２３１により抽出された第２の偏光方向を有する偏光成分５が入射する。

　内視鏡装置２００では、第１の実施形態と同様に、第１及び第２の偏光素子２２２及び２３１が制御され、直交ニコル観察（略直交ニコル観察）が行われる。すなわち、第１及び第２の偏光方向が直交ニコル（略直交ニコル）の関係を維持したまま回転され、イメージセンサ２３２により、第１及び第２の画像信号が生成される。生成された第１及び第２の画像信号に基づいて、輝度差の高い部位等が異方体として検出される。これにより観察対象１に含まれる異方体を高精度に検出することが可能である。

　このように、硬性内視鏡として構成された内視鏡装置２００であっても、略直交ニコル観察が可能となり、生体組織を高精度に観察することが可能となる。これにより、軟性内視鏡を用いた消化器内科領域の観察のみならず、腹腔鏡手術や、耳鼻咽喉科領域での観察等においても、医師等による生体組織の観察を十分に支援することが可能となる。

　＜その他の実施形態＞
　本技術は、以上説明した実施形態に限定されず、他の種々の実施形態を実現することができる。

　上記の実施形態では、光源として、無偏光の照明光を出射可能な白色ＬＥＤ等が用いられた。これに限定されず、直線偏光等の所定の偏光状態で照明光を出射する光源が用いられてもよい。

　例えば、光源としてレーザダイオード（ＬＤ：Laser Diode）等のレーザ光源が用いられてもよい。この場合、照明光は例えば所定の偏光方向を有する直線偏光となる。レーザ光源としては、例えば所望の波長や強度のレーザ光を出射可能な固体光源が用いられる。また複数のレーザ光源から出射されたレーザ光を用いて白色光が合成されてもよい。この他、レーザ光源の具体的な構成は限定されない。

　照明光が直線偏光である場合、第１の偏光素子として、液晶可変波長板が用いられる。例えば図１に示す第１の偏光素子２２（液晶偏光子）から偏光板２５を取り外した素子が用いられてもよい。これにより照明光の光量を下げることなく、偏光方向を任意の方向に回転させることが可能である。すなわち、照明光の偏光方向を所望の向きに回転して、第１の偏光方向を有する偏光を作ることが可能である。この結果、観察対象に照射される偏光の強度を高く維持することが可能となり、明るい観察画像等を生成することが可能である。

　また例えば、第１の偏光素子として、回転可能に構成された１／２λ板（波長板）が用いられてもよい。例えば１／２λ板を適宜回転させることで、レーザ光の光量をほとんど落とさずに、偏光方向だけを所望の向きに回転することが可能である。第１の偏光素子の具体的な構成は限定されず、レーザ光の波長等に応じて適宜構成されてよい。

　上記では、観察装置として内視鏡装置１００及び２００が構成された。これに限定されず観察装置は他の構成をとることも可能である。例えば、観察装置として手術用の顕微鏡が構成されてもよい。すなわち、第１の偏光素子及び第２の偏光素子等を備えた手術顕微鏡が適宜構成されてもよい。例えば、図６に示す処理にそって、第１及び第２の偏光方向の回転を制御することで、光学異方性を有する生体組織（異方体）を高精度に検出することが可能となる。これにより、例えば異方体を拡大して観察することが可能となる。

　第１及び第２の偏光素子の各々は、着脱可能に構成されてもよい。例えば、第１及び第２の偏光素子を保持する保持機構等が、取り外し可能なユニットとして構成される。例えば、偏光を用いた生体組織が行われない場合等には、第１及び第２の偏光素子を取り外して、生体組織の観察等が行われてもよい。各偏光素子を取り外すことで、例えば照明光を偏光せずに明視野での観察等を行うことが可能となる。これにより、生体組織の種類等に応じた観察が可能となり利便性が向上する。

　回転制御部は、第１及び第２の偏光方向を互いに略平行に設定可能である。すなわち、回転制御部は、第１及び第２の偏光方向が平行ニコル（略平行ニコル）の関係となるように、第１及び第２の偏光素子等を制御可能である。

　第１及び第２の偏光方向を略平行にすることで、生体組織全体を明るく表示することが可能となる。従って、例えば状況に応じて生体組織の見え方を切り替えるといったことが可能となる。これにより、医師は手術の進行状況等に応じて所望の観察方法を選択することが可能となり、生体組織の観察を十分に支援することが可能となる。

　また医師等により操作されるコンピュータと、ネットワーク等を介して通信可能な他のコンピュータとが連動することで、本技術に係る撮像方法が実行され、本技術に係る撮像装置が構築されてもよい。

　すなわち本技術に係る撮像方法は、単体のコンピュータにより構成されたコンピュータシステムのみならず、複数のコンピュータが連動して動作するコンピュータシステムにおいても実行可能である。なお本開示において、システムとは、複数の構成要素（装置、モジュール（部品）等）の集合を意味し、すべての構成要素が同一筐体中にあるか否かは問わない。したがって、別個の筐体に収納され、ネットワークを介して接続されている複数の装置、及び、１つの筐体の中に複数のモジュールが収納されている１つの装置は、いずれもシステムである。

　コンピュータシステムによる本技術に係る撮像方法の実行は、例えば第１及び第２の偏光方向の回転の制御、第１及び第２の偏光方向の回転動作に応じた画像信号の生成等が、単体のコンピュータにより実行される場合、及び各処理が異なるコンピュータにより実行される場合の両方を含む。また所定のコンピュータによる各処理の実行は、当該処理の一部または全部を他のコンピュータに実行させその結果を取得することを含む。

　すなわち本技術に係る撮像方法は、１つの機能をネットワークを介して複数の装置で分担、共同して処理するクラウドコンピューティングの構成にも適用することが可能である。

　また医療・生物分野のみならず、他の種々の分野における観察装置や観察システム等に、本技術を適用することも可能である。

　以上説明した本技術に係る特徴部分のうち、少なくとも２つの特徴部分を組み合わせることも可能である。すなわち各実施形態で説明した種々の特徴部分は、各実施形態の区別なく、任意に組み合わされてもよい。また上記で記載した種々の効果は、あくまで例示であって限定されるものではなく、また他の効果が発揮されてもよい。

　なお、本技術は以下のような構成も採ることができる。
（１）第１の偏光方向を有する偏光を生体組織に出射する第１の偏光部と、
　前記生体組織により反射された前記偏光である反射光のうち、前記第１の偏光方向と交差する第２の偏光方向を有する偏光成分を抽出する第２の偏光部と、
　前記第１及び前記第２の偏光方向の交差角度が維持されるように、前記第１及び前記第２の偏光方向の各々を回転させる回転制御部と、
　前記回転制御部による回転動作に応じて、前記第２の偏光部により抽出された前記反射光の偏光成分に基づいて前記生体組織の画像信号を生成する生成部と
　を具備する撮像装置。
（２）（１）に記載の撮像装置であって、
　前記第１の偏光部は、光源から出射された照明光の少なくとも一部を前記第１の偏光方向に偏光する第１の偏光素子を有し、
　前記第２の偏光部は、前記第２の偏光方向を有する偏光成分を抽出する第２の偏光素子を有する
　撮像装置。
（３）（１）又は（２）に記載の撮像装置であって、
　前記交差角度は、９０°±２°の範囲の角度である
　撮像装置。
（４）（１）から（３）のうちいずれか１つに記載の撮像装置であって、
　前記回転制御部は、前記第１及び前記第２の偏光方向の各々を同期して回転させる
　撮像装置。
（５）（１）から（４）のうちいずれか１つに記載の撮像装置であって、
　前記生成部は、前記第１及び前記第２の偏光方向の各々が所定の状態である場合の第１の画像信号と、前記回転制御部により前記第１及び前記第２の偏光方向の各々が前記所定の状態から所定の角度回転された場合の第２の画像信号とをそれぞれ生成する
　撮像装置。
（６）（５）に記載の撮像装置であって、
　前記所定の角度は、４５°±２２．５°の範囲の角度である
　撮像装置。
（７）（５）又は（６）に記載の撮像装置であって、さらに、
　前記第１及び前記第２の画像信号の各々を解析する解析部を具備する
　撮像装置。
（８）（７）に記載の撮像装置であって、
　前記第１の画像信号は、各々が輝度情報を含む複数の第１の画素信号を有し、
　前記第２の画像信号は、各々が輝度情報を含む複数の第２の画素信号を有し、
　前記解析部は、前記第１及び前記第２の画素信号の輝度差を算出する
　撮像装置。
（９）（８）に記載の撮像装置であって、
　前記解析部は、前記輝度差が所定の閾値よりも高い部位を抽出する
　撮像装置。
（１０）（９）に記載の撮像装置であって、
　前記解析部は、前記抽出された部位が強調された強調画像を生成する
　撮像装置。
（１１）（１０）に記載の撮像装置であって、
　前記解析部は、前記強調画像を術中画像として出力する
　撮像装置。
（１２）（２）から（１１）のうちいずれか１つに記載の撮像装置であって、
　前記第１及び第２の偏光素子の各々は、着脱可能に構成される
　撮像装置。
（１３）（１）から（１２）のうちいずれか１つに記載の撮像装置であって、
　内視鏡又は顕微鏡として構成される
　撮像装置。
（１４）（１）から（１３）のうちいずれか１つに記載の撮像装置であって、
　前記回転制御部は、前記第１及び前記第２の偏光方向を互いに略平行に設定可能である
　撮像装置。
（１５）第１の偏光方向を有する偏光を生体組織に出射し、
　前記生体組織により反射された前記偏光である反射光のうち、前記第１の偏光方向と交差する第２の偏光方向を有する偏光成分を抽出し、
　前記第１及び前記第２の偏光方向の交差角度が維持されるように、前記第１及び前記第２の偏光方向の各々を回転させ、
　前記回転制御部による回転動作に応じて、前記抽出された前記反射光の前記偏光成分に基づいて前記生体組織の画像信号を生成する
　ことをコンピュータシステムが実行する撮像方法。

　Φ…交差角度
　ω…回転角度
　１…観察対象
　２…照明光
　３…偏光
　４、４ａ、４ｂ、４ｃ…反射光
　５、５ａ、５ｂ…偏光成分
　２０、２２０…照明系
　２１、２２１…光源
　２２、２２２…第１の偏光素子
　３１、２３１…第２の偏光素子
　３２、２３２…イメージセンサ
　４１…回転制御部
　４２…解析部
　５０、２５０…表示ユニット
　５３…異方体
　１００、２００…内視鏡装置

Claims (15)

1. 　第１の偏光方向を有する偏光を生体組織に出射する第１の偏光部と、
   　前記生体組織により反射された前記偏光である反射光のうち、前記第１の偏光方向と交差する第２の偏光方向を有する偏光成分を抽出する第２の偏光部と、
   　前記第１及び前記第２の偏光方向の交差角度が維持されるように、前記第１及び前記第２の偏光方向の各々を回転させる回転制御部と、
   　前記回転制御部による回転動作に応じて、前記第２の偏光部により抽出された前記反射光の偏光成分に基づいて前記生体組織の画像信号を生成する生成部と
   　を具備する撮像装置。
2. 　請求項１に記載の撮像装置であって、
   　前記第１の偏光部は、光源から出射された照明光の少なくとも一部を前記第１の偏光方向に偏光する第１の偏光素子を有し、
   　前記第２の偏光部は、前記第２の偏光方向を有する偏光成分を抽出する第２の偏光素子を有する
   　撮像装置。
3. 　請求項１に記載の撮像装置であって、
   　前記交差角度は、９０°±２°の範囲の角度である
   　撮像装置。
4. 　請求項１に記載の撮像装置であって、
   　前記回転制御部は、前記第１及び前記第２の偏光方向の各々を同期して回転させる
   　撮像装置。
5. 　請求項１に記載の撮像装置であって、
   　前記生成部は、前記第１及び前記第２の偏光方向の各々が所定の状態である場合の第１の画像信号と、前記回転制御部により前記第１及び前記第２の偏光方向の各々が前記所定の状態から所定の角度回転された場合の第２の画像信号とをそれぞれ生成する
   　撮像装置。
6. 　請求項５に記載の撮像装置であって、
   　前記所定の角度は、４５°±２２．５°の範囲の角度である
   　撮像装置。
7. 　請求項５に記載の撮像装置であって、さらに、
   　前記第１及び前記第２の画像信号の各々を解析する解析部を具備する
   　撮像装置。
8. 　請求項７に記載の撮像装置であって、
   　前記第１の画像信号は、各々が輝度情報を含む複数の第１の画素信号を有し、
   　前記第２の画像信号は、各々が輝度情報を含む複数の第２の画素信号を有し、
   　前記解析部は、前記第１及び前記第２の画素信号の輝度差を算出する
   　撮像装置。
9. 　請求項８に記載の撮像装置であって、
   　前記解析部は、前記輝度差が所定の閾値よりも高い部位を抽出する
   　撮像装置。
10. 　請求項９に記載の撮像装置であって、
    　前記解析部は、前記抽出された部位が強調された強調画像を生成する
    　撮像装置。
11. 　請求項１０に記載の撮像装置であって、
    　前記解析部は、前記強調画像を術中画像として出力する
    　撮像装置。
12. 　請求項２に記載の撮像装置であって、
    　前記第１及び第２の偏光素子の各々は、着脱可能に構成される
    　撮像装置。
13. 　請求項１に記載の撮像装置であって、
    　内視鏡又は顕微鏡として構成される
    　撮像装置。
14. 　請求項１に記載の撮像装置であって、
    　前記回転制御部は、前記第１及び前記第２の偏光方向を互いに略平行に設定可能である
    　撮像装置。
15. 　第１の偏光方向を有する偏光を生体組織に出射し、
    　前記生体組織により反射された前記偏光である反射光のうち、前記第１の偏光方向と交差する第２の偏光方向を有する偏光成分を抽出し、
    　前記第１及び前記第２の偏光方向の交差角度が維持されるように、前記第１及び前記第２の偏光方向の各々を回転させ、
    　前記回転制御部による回転動作に応じて、前記抽出された前記反射光の前記偏光成分に基づいて前記生体組織の画像信号を生成する
    　ことをコンピュータシステムが実行する撮像方法。

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