生体内観察装置
【課題】手の所定部位等の生体の局所領域に対して光を照射できるようにするとともに、当該生体の局所領域の生体透視画像を好適に取得できるようにする。
【解決手段】生体配置領域Ｘを向く発光面２０１を有し、生体配置領域Ｘにある生体に対して光を照射する面発光２部と、生体配置領域Ｘにある生体を透過した光を受光して画像データを出力する撮像部３と、生体配置領域Ｘと面発光部２の発光面２０１との間に設けられ、当該発光面２０１から出る光の一部を遮る遮光部材８とを具備する。
【解決手段】生体配置領域Ｘを向く発光面２０１を有し、生体配置領域Ｘにある生体に対して光を照射する面発光２部と、生体配置領域Ｘにある生体を透過した光を受光して画像データを出力する撮像部３と、生体配置領域Ｘと面発光部２の発光面２０１との間に設けられ、当該発光面２０１から出る光の一部を遮る遮光部材８とを具備する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、任意の場所で容易に、リアルタイムの生体透視画像を取得することができる生体内観察装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の生体内観察装置としては、特許文献１に示すように、血管造影剤が投与された被検体に対して特定の波長域の励起光と可視光とを交互に照射し、撮像手段によって前記励起光が照射された蛍光画像と通常画像とを交互に取得し、取得した蛍光画像を所定の閾値により閾値処理して血管画像を抽出し、前記取得した通常画像に前記抽出した血管画像を重畳させた合成画像を作成する技術が開示されている。
【０００３】
しかしながら、当該技術では、被検体への血管造影剤の投与が必要であり、また、複雑な画像処理が必要である。
【０００４】
ここで本願発明者は、血管造影剤を用途することなく又は複雑な画像処理を行うことなく、生体透視画像を取得可能な生体内観察装置の開発を進めている。この生体内観察装置は、所定波長の光を生体に照射して、当該生体からの透過光を受光することによって生体内の例えば血管を撮像するように構成されている。ここで、例えば８００〜１０００ｎｍの近赤外光は生体組織を透過するので、ＣＣＤカメラ等の撮像装置が撮像した画像は透過光を受けて白く表されるが、血管部分は血液中のヘモグロビンに近赤外光が吸収されるため、黒く表される。
【０００５】
上記生体内観察装置を用いて生体内を観察しようとした場合には、例えば生体全体を検査する全体検査と、生体の局所領域を検査する局所検査とを行う用途が考えられる。
【０００６】
しかしながら、全体検査及び局所検査の両方において同一構成の装置を用いる場合には、全体検査に仕様を合わせておく必要があり、局所検査を行うに当たり、局所領域以外から透過した光量が過大となり、所望の局所領域に起因する透過光を正確に検出することができず、結果として局所検査が不正確になってしまうという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−２２６０７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで本発明は、上記問題点を一挙に解決すべくなされたものであって、簡単な装置構成により、手や足等の所定部位等の生体の局所領域に対して光を照射できるようにするとともに、当該生体の局所領域の生体透視画像を好適に取得できるようにすることをその主たる所期課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
すなわち本発明に係る生体内観察装置は、生体配置領域を向く発光面を有し、当該生体配置領域にある生体に対して光を照射する面発光部と、前記生体配置領域に対して前記面発光部とは反対側に設けられ、前記生体配置領域にある生体を透過した光を受光して画像データを出力する撮像部と、前記面発光部に対して着脱可能に設けられ、前記発光面から出る光の一部を遮る遮光部材とを具備することを特徴とする。
【００１０】
このようなものであれば、発光面から出る光の一部を遮る遮光部材を設けているので、生体配置領域における光照射範囲を狭めることができ、生体の局所領域に対して光を照射できる。また、生体の局所領域に対して光を照射できるので、生体の局所領域の生体透視画像を好適に取得することができる。さらに、遮光部材が面発光部に対して着脱可能であることから、用途に応じて、例えば手全体などの生体全体の生体透視画像を取得する又は指などの生体の局所領域の生体透視画像を取得することを遮光部材の取り付け及び取り外しによって簡単に切り換えることができる。その上、特別な技術や経験を必要とせずに、誰でも容易に生体内の異物や血管を観察することができる。Ｘ線を使用せずに生体内を観察することができるので、長時間光照射しても人体に無害であり、また、単に光を照射するだけであるので、血行を確認するに際し被験者に苦痛を与えることはない。加えて、本発明は容易に小型化できるので、本生体内観察装置を手術室内に持ち込んで、リアルタイムで生体内の観察を行いながら、各種手術を行うこともできる。
【００１１】
前記撮像部に対して遮光部材により遮られない光を受光させるためには、前記遮光部材が、前記発光面からの光を遮る遮光部と、前記発光面からの光を生体配置領域側に透過させる開口部とを有しており、前記開口部の開口中心が前記撮像部の光軸上又はその近傍となるように、前記遮光部材が前記面光源に対して着脱可能に取り付けられるものであることが望ましい。
【００１２】
遮光部材を面光源に対して着脱可能に構成した場合には、前記遮光部材を前記面光源に対して位置決めして固定する固定機構を有することが望ましい。これならば遮光部材を面光源に対して固定した際に位置決めされることから、撮像部に対して遮光部材が位置決めされることになり、各検査において撮像部と遮光部材の位置決めを一々行う必要が無くなる。
【００１３】
また生体の局所領域の生体透視画像を取得する場合において、各検査で撮像位置が異なることを防止するためには、前記遮光部材に設けられており、前記生体を前記遮光部材に対して位置決めして、前記遮光部材に遮られない光を前記生体の所定部位に照射させる位置決め部材を有することが望ましい。
【００１４】
面発光部の具体的な実施の態様としては、前記面発光部が、前記生体に対して８００〜１０００ｎｍの波長領域に波長ピークを有する光を照射するものであることが望ましい。このように、８００〜１０００ｎｍの近赤外光は生体組織を透過するので、ＣＣＤカメラ等の撮像装置が撮像した画像は透過光を受けて白く表されるが、血管部分は血液中のヘモグロビンに近赤外光が吸収されるため、黒く表される。このような近赤外光の特性を利用して静脈を撮像する技術は従来知られているが、近赤外光を利用して動脈を撮像する技術は知られていない。すなわち、例えば、指の背面から近赤外光を照射すると、指の内部で光が散乱しながら、指の腹側に抜けてくるが、指の深部にある骨や動脈は消され、皮下にある静脈だけが撮像されるとされている。
【００１５】
これに対して、本発明者は、０．４〜１０μＷの光を受光した際の出力あたりの最低検出光量が０．０５５μＷ／ビット以下である特定の感度を有する撮像部を用いることにより、全く予想だにしないことに、静脈のみならず、動脈をも撮像することが可能となることを見出し、本発明を完成させた。
【００１６】
面発光部の具体的な構造としては、前記面発光部が、複数のＬＥＤと、当該ＬＥＤを収容する筐体と、前記筐体において前記ＬＥＤの光射出側に設けられ前記発光面を形成する透光部材とを有することが望ましい。ここで透光部材が、入射光を５５°以上の角度で発散しうる拡散板を備えていることが好ましい。このようなものであれば、例えば、光源として複数個のＬＥＤが用いられた場合に、複数個のＬＥＤから発せられた光が拡散板で拡散されるので、輝度が均一化され照射ムラが解消された光を観察対象である生体に照射することができる。
【００１７】
また、本発明に係る生体内観察装置は、前記拡散板と前記生体配置領域との間に設けられた偏光板を備えていることが好ましい。前記拡散板に重ねて偏光板が備わっていることにより、最適な振動方向（透過軸）の偏光を生体に照射することができるので、生体表面における光の反射を低減することができる。
【発明の効果】
【００１８】
このような構成の本発明によれば、簡単な装置構成により、手や足等の所定部位等の生体の局所領域に対して光を照射できるようにするとともに、当該生体の局所領域の生体透視画像を好適に取得できるようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る生体内観察装置の構成を示す模式図。
【図２】同実施形態の生体内観察装置の構成を示す斜視図（遮光部材未装着）。
【図３】同実施形態の生体内観察装置の面発光部を主として示す平面図。
【図４】同実施形態の生体内観察装置の面発光部を主として示す断面図。
【図５】同実施形態の面発光部の分解斜視図。
【図６】同実施形態に係る生体内観察装置を用いて指を撮像した写真。
【図７】同実施形態の生体内観察装置の構成を示す斜視図（遮光部材装着）。
【図８】同実施形態の生体内観察装置の構成を示す側面図（遮光部材装着）。
【図９】同実施形態の生体内観察装置の遮光部材を主として示す平面図。
【図１０】同実施形態の生体内観察装置の遮光部材及び面発光部を主として示す断面図。
【図１１】変形実施形態の固定機構を示す断面図。
【図１２】変形実施形態に係る位置決め部材を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
【００２１】
本実施形態に係る生体内観察装置１００は、例えば手や足等の生体に光を照射して、当該生体から透過する透過光を撮像して、生体内の血管や異物等を示す生体透視画像を取得するものである。
【００２２】
具体的にこのものは、図１及び図２に示すように、生体配置領域Ｘを向く発光面２０１を有し、当該生体配置領域Ｘにある生体に対して光を照射する面発光部２と、生体配置領域Ｘに対して面発光部２とは反対側に設けられ、生体配置領域Ｘにある生体を透過した光を受光して画像データを出力する撮像部３とを備えている。本実施形態では、生体配置領域Ｘを挟んで下側に面発光部２が設けられ、上側に撮像部３が設けられた構成を示している。
【００２３】
面発光部２は、装置基台１００Ａ上に設けられて上方に位置する生体配置領域Ｘに８００〜１０００ｎｍの波長領域に波長ピークを有する近赤外光を照射するものである。具体的に面発光部２は、図３〜図５に示すように、複数のＬＥＤ２１が搭載された概略矩形板状をなすＬＥＤ搭載基板２２と、当該ＬＥＤ搭載基板２２を収容する平面視概略矩形状をなす筐体２３と、この筐体２３においてＬＥＤ２１の光射出側に設けられ前記発光面２０１を形成する透光部材２４とを有する。
【００２４】
ＬＥＤ搭載基板２２は、特に図４及び図５に示すように、装置基台１００Ａの上面に固定されており、電源部４（図１参照）から電力が供給される。またＬＥＤ搭載基板２２の上面には、複数のＬＥＤ２１が例えば縦横マトリックス状に搭載されている。ＬＥＤ２１としては、例えば８１０ｎｍに波長ピークを有する１７０ｍＷのＬＥＤを用いることが考えられる。
【００２５】
筐体２３は、特に図４に示すように、ＬＥＤ搭載基板２２の周囲を囲むように装置基台１００Ａの上面に固定されており、一側面（本実施形態では奥側に位置する背面）にはＬＥＤ放熱用の複数の貫通孔２３ｈが形成されている。また、図示はしないが、この複数の貫通孔２３ｈ近傍には、ＬＥＤ放熱用の放熱ファンが設けられている。この放熱ファンにも前記電源部４から電力が供給される。
【００２６】
透光部材２４は、筐体２３の上部開口に取り付けられるものであり、平面視において筐体２３の上部開口と略同一形状をなす概略矩形板状をなすものである。この透光部材２４は、複数個のＬＥＤ２１から発せられた光を拡散して、筐体２３の上部開口から射出される光の輝度を均一化し、照射ムラのない光を生体に照射する拡散板であり、透光部材２４の上面が発光面２０１となる。
【００２７】
拡散板としては、例えば、光透過性基板の表面にエンボス加工やシボ加工等により凹凸を設け、表面をすりガラス面状に構成したものや、光透過性基板の表面に白色塗料を隙間を空けて塗布したもの、光透過性基板中に光散乱を生じさせる粒子を含有させたもの等の、光散乱を利用して光拡散性が付与された種々のものを用いることができる。このような拡散板のなかでも、アセタール樹脂からなり、入射光を５５°以上の角度で発散しうるものが好適に用いられる。このような発散角度を有する拡散板を用いることにより、照射ムラを解消し、検査対象を均一に照射することができる。
【００２８】
このことを確認するために、φ５ｍｍの穴を開けた遮光板にＬＥＤを嵌め込み、当該遮光板に載せる拡散板の厚さを変えて、ＬＥＤの真上における光強度（Ｉ）と、２個のＬＥＤを１０ｍｍの間隔を空けて並べたときの２個のＬＥＤの中間点の真上における光強度（Ｉｍ）との比（Ｉｍ／Ｉ）を求めた。当該Ｉｍ／Ｉ値が１に近いほど、照度ムラが解消されることを示す。得られた結果は表１に示した。
【００２９】
【表１】
【００３０】
この結果、光源から発した光を５５°以上の角度で発散できる拡散板を用いた場合、いずれのＩｍ／Ｉ値も０．８５以上であり、充分な照度ムラ解消効果が確認された。
【００３１】
また透光部材２４の裏面には、複数のＬＥＤ２１から出る光を所定範囲に規定する仕切り板２５が設けられている。この仕切り板２５は、平面視において透光部材２４と同一形状をなすものであり、中央部には前記ＬＥＤ２１からの光を外部（上部）に射出するための開口部２５１が形成されている。このような構成により、前記透光部材２４の上面において前記仕切り板２５の開口部２５１に対応する部分が発光面２０１となる。つまり、面発光部２の発光面２０１は、仕切り板２５の開口部２５１の平面視形状と同一形状となる。
【００３２】
撮像部３は、生体配置領域Ｘの上部に設けられており、当該生体配置領域Ｘにある生体を透過した光を受光して生体透視画像を示す画像データを出力するものである。本実施形態の撮像部３は、デジタルカメラであり、０．４〜１０μＷの光を受光した際の出力あたりの最低検出光量が０．０５５μＷ／ビット以下である特定の感度を有するものである。具体的には、ＣＣＤカメラやＣＯＭＳカメラ等を用いることができる。
【００３３】
また、撮像部３は、装置基台１００Ａに対して鉛直方向に立設されたスタンド部材５に面発光部２に対して進退移動可能に固定されている。具体的に撮像部３及びスタンド部材５の間にはスライド機構６が設けられている。このスライド機構６は撮像部３を所定範囲内で発光面２０１に対して鉛直方向にスライド移動させるものである。
【００３４】
そして撮像部３により得られた生体透視画像は、電源部４を介してコンピュータ等の情報処理装置７に出力される（図１参照）。そして生体透視画像は、情報処理装置７の表示部画面上に表示されるとともに、情報処理装置７の画像処理機能によって画像処理される。なお、少なくとも生体透視画像を表示する表示部に関して言うと、予め生体内観察装置１００に備えさせたものであっても良い。
【００３５】
前記撮像部３として、０．４〜１０μＷの光を受光した際の出力あたりの最低検出光量が０．０５５μＷ／ビット以下であるＣＣＤカメラを備えた本生体内観察装置１００を用いて、発光面２０１上に指を置き、指の背面から近赤外光を照射して、指の血管を観察した画像を図６（ａ）に示す。図６に示すように、黒く表された血管が明瞭に観察されることが確認された。なお、当該ＣＣＤカメラは、輝度に対応したデジタル出力（以下、単に輝度出力という。）が１１ビットであるときの検出光量が０．３３μＷであり、輝度出力が１９７ビットであるときの検出光量が１０．２１μＷである感度を有するものであり、この範囲において輝度出力と検出光量の間には線形の関係が認められた。一方、これより感度の低い（最低検出光量が０．０５５μＷ／ビットを超える）ＣＣＤカメラを用いた場合は、図６（ｂ）に示すように、指の血管を観察することができなかった。なお、図６（ｃ）は後述する遮光部材８を装着した状態で指の血管を観察した画像である。
【００３６】
このように構成した本実施形態に係る生体内観察装置１００によれば、特別な技術や経験を必要とせずに、誰でも容易に生体内の異物や血管を観察することができる。また、本生体内観察装置１００は、０．４〜１０μＷの光を受光した際の出力あたりの最低検出光量が０．０５５μＷ／ビット以下である特定の感度を有する撮像部３を備えているので、静脈のみならず、動脈も撮像することができる。
【００３７】
しかして本実施形態の生体内観察装置１００は、図７〜図１０に示すように、面発光部２に対して着脱可能に設けられ、発光面２０１から出る光の一部を遮る遮光部材８を備えている。なお、図７は、図２の生体内観察装置１００に遮光部材８を装着した状態である。
【００３８】
遮光部材８は、特に図９に示すように、前記面発光部２の透光部材２４と平面視において概略同一形状をなす平面視矩形板状をなすものであり、発光面２０１からの光を遮る遮光部８１と、発光面２０１からの光を生体配置領域Ｘ側に透過させる開口部８２とを有している。この遮光部材８に設けられた開口部８２は、前記仕切り板２５に設けられた開口部２５１よりも開口サイズが小さく形成されている。具体的な開口部８２の形状としては、平面視概略円形状である。
【００３９】
そして、後述する固定機構９により、開口部８２の開口中心が撮像部３の光軸３Ｃ上又はその近傍となるように、遮光部材８が前記面発光部２に対して着脱可能に取り付けられる（図８参照）。なお、開口部８２の開口中心と、前記仕切り板２５の開口部２５１の開口中心とは平面視において略一致しており、撮像部３の光軸３Ｃ上に仕切り板２５の開口部２５１の開口中心がある。
【００４０】
固定機構９は、遮光部材８を面発光部２の発光面２０１に対して位置決めして固定するものであり、具体的には発光面２０１の平面方向における遮光部材８の位置を位置決めするものである。本実施形態の固定機構９は、図９に示すように、遮光部材８の４つの側辺部に設けられ、面発光部２の４つの側面２ａ〜２ｄに接触する係止片９ａ〜９ｄから形成されている。この係止片９ａ〜９ｄは、遮光部材８の４つ角に設けられている。この固定機構９により、遮光部材８の開口部８２の開口中心と面発光部２の発光面２０１の中心とが一致するとともに、遮光部材８の開口部８２の開口中心が撮像部３の光軸３Ｃ上に位置する。
【００４１】
そして遮光部材８には、図７等に示すように、検査される生体を遮光部材８及び発光面２０１に対して水平方向に位置決めして、遮光部材８に遮られない光を生体の所定部位に照射させる位置決め部材１０が設けられている。
【００４２】
本実施形態の位置決め部材１０は、所定の指と接触して当該所定の指を遮光部材８の開口部８２に位置決めするものであり、図９及び図１０に示すように、遮光部材８の開口部８２と連通する貫通孔１０ｈを有する。そして位置決め部材１０は、図７及び図９に示すように、開口部８２の奥側（スタンド部材側）に位置して指の先端部に接触する概略平面状の第１接触面１０ａと、開口部８２の左右に位置して指の任意の面（例えば指の上面（指の背））に接触する概略Ｖ字状をなす第２接触面１０ｂとを有する。そして第２接触面１０ｂの谷線１０ｂ１が遮光部材８の開口部８２の中心を通るように構成されている。第１接触面１０ａにより開口部８２に対する奥行き方向（図９においてＹ方向）の指の位置が位置決めされ、第２接触面１０ｂにより開口部８２に対する左右方向（図９、図１０おいてＸ方向）の指の位置が位置決めされる。なお、開口部８２の開口中心と撮像部３の光軸３Ｃとがほぼ一致していることから、前記位置決め部材１０により指が撮像部３の光軸３Ｃに対しても位置決めされることになる。
【００４３】
この生体内観察装置１００により、遮光部材８を取り外した状態で生体の大局領域、つまり、発光面２０１全体の範囲内に位置する生体の透視画像（具体的には手の大部分の透視画像）を撮像する（図６（ａ）参照）。一方、遮光部材８を取り付けた状態で生体の局所領域、つまり遮光部材８の開口部８２の範囲内に位置する生体の透視画像（具体的には指の所定部分の透視画像）を撮像する（図６（ｃ）参照）。
【００４４】
＜本実施形態の効果＞
このように構成した本実施形態に係る生体内観察装置１００によれば、発光面２０１から出る光の一部を遮る遮光部材８を設けているので、生体配置領域Ｘにおける光照射範囲を狭めることができ、生体の局所領域に対して光を照射できる。また、生体の局所領域に対して光を照射できるので、生体の局所領域の生体透視画像を好適に取得することができる。
【００４５】
さらに、遮光部材８が面発光部２に対して着脱可能であることから、用途に応じて、例えば手全体などの生体全体の生体透視画像を取得する又は指などの生体の局所領域の生体透視画像を取得することを遮光部材８の取り付け及び取り外しによって簡単に切り換えることができる。また、位置決め部材１０により生体が発光面２０１に対して位置決めされるので、生体の所定領域に光を照射することができる。また、面発光部２に対して位置決めされている撮像部３によって生体を撮像することから、撮像部３により得られた画像を比較する等の撮像後の処理を容易化することができる。
【００４６】
その上、本実施形態の生体内観察装置１００により、特別な技術や経験を必要とせずに、誰でも容易に生体内の異物や血管を観察することができる。Ｘ線を使用せずに生体内を観察することができるので、長時間光照射しても人体に無害であり、また、単に光を照射するだけであるので、血行を確認するに際し被験者に苦痛を与えることはない。加えて、本発明は容易に小型化できるので、本生体内観察装置１００を手術室内に持ち込んで、リアルタイムで生体内の観察を行いながら、各種手術を行うこともできる。
【００４７】
＜その他の変形実施形態＞
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。例えば、固定機構９としては、図１１に示すように、遮光部材８の下面に設けられた凸部９１と、透光部材２４の上面に設けられた凹部９２とから構成しても良い。図１１においては、複数の凸部９１及び複数の凹部９２により平面方向に位置決めするものであるが、凸部９１及び凹部９２の形状を工夫して面発光部２に対して遮光部材８を平面方向に位置決めするようにしても良い。なお、遮光部材の下面に凹部、透光部材の上面に凸部を設けて構成しても良い。
【００４８】
また、前記実施形態の位置決め部材１０は、第１接触面１０ａ及び第２接触面１０ｂを有するものであったが、第１接触面１０ａのみ又は第２接触面１０ｂのみを有するものであっても良い。この場合、第１接触面１０ａは平面状の他、図１２に示すように、平面視Ｖ字形状をなすものであっても良い。この場合、第１接触面１０ａの折れ曲がり線が、開口部８２のＸ方向位置を一致するように形成することが考えられる。さらに、位置決めに関して言うと、遮光部材８の上面に位置決め線又は図を描いても良い。そして位置決め線又は図にしたがって指を配置することによって指が開口部に対して位置決めされるように構成しても良い。
【００４９】
また、前記実施形態の遮光部材８の開口部８２は平面視概略円形状をなすものであったが、その他、平面視矩形状等の多角形状、平面視楕円状又は長円状、平面視部分円状など発光面の発光面積を狭めるものであれば、種々の形状とすることができる。このとき、生体透視画像を取得すべき局所領域のサイズに合わせて種々の開口部を有する遮光部材を用意しておき、用途に応じて適宜取り替えることが考えられる。
【００５０】
さらに前記実施形態の位置決め部材は遮光部材上に設けられているが、遮光部材とは別に設けたものであっても良い。
【００５１】
その上、前記実施形態では位置決め部材１０は遮光部材８の開口部８２に対して生体の局所領域（指の所定領域）を位置決めするものであったが、遮光部材８を装着していない面発光部２の発光面２０１に対して生体を位置決めするものであっても良い。
【００５２】
加えて、前記実施形態の位置決め部材１０は、生体として手の指の透視画像を取得するために当該指を位置決めするものであったが、足の指の透視画像を取得するための当該足を位置決めする構成としても良い。
【００５３】
また生体内観察装置１００の透光部材２４上に偏光板及びカットフィルタを設けても良い。
【００５４】
偏光板は、拡散板である透光部材の反光源側の表面（上面）に重ねて設けられており、拡散板で拡散されて均一化された光から直線偏光を作り出すものである。偏光板としては、例えば、樹脂からなるフィルム状のもの等が用いられる。拡散板に重ねて偏光板が設けられていることにより、最適な振動方向（透過軸）の偏光を生体に照射することができるので、生体表面における光の反射を低減することができる。なお、本実施形態では、偏光板の上に生体を載置して観察することができる。このような拡散板と偏光板とを用いて、観察対象である生体に照射する光の光質及び光量を調整することにより、コントラストが明瞭な画像を得ることができる。
【００５５】
カットフィルタは、撮像部の光導入口に設けられており、撮像部内に太陽光等の外乱光が入り込むことを防いでいる。このようなカットフィルタを備えていることにより、外乱光（可視光線）を遮断することができるので、ノイズが低減された鮮明な画像を得ることができる。生体を透過した光は撮像部内の集光レンズにより集められ、ＣＣＤイメージセンサ等の撮像素子の受光平面に結像する。そして、適切な集光レンズを選択することにより、面発光部２の発光面２０１全域を撮像範囲とすることができる。例えば、発光面２０１が８０×１００ｍｍのサイズである場合、集光レンズとしては焦点距離が６〜１０ｍｍであるものが好適に用いられる。
【００５６】
その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。
【符号の説明】
【００５７】
１００・・・生体内観察装置
Ｘ ・・・生体配置領域
２ ・・・面発光部
２０１・・・発光面
２１ ・・・ＬＥＤ
２３ ・・・筐体
２４ ・・・透光部材
３ ・・・撮像部
３Ｃ ・・・撮像部の光軸
８ ・・・遮光部材
８１ ・・・遮光部
８２ ・・・開口部
９ ・・・固定機構
１０ ・・・位置決め部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、任意の場所で容易に、リアルタイムの生体透視画像を取得することができる生体内観察装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の生体内観察装置としては、特許文献１に示すように、血管造影剤が投与された被検体に対して特定の波長域の励起光と可視光とを交互に照射し、撮像手段によって前記励起光が照射された蛍光画像と通常画像とを交互に取得し、取得した蛍光画像を所定の閾値により閾値処理して血管画像を抽出し、前記取得した通常画像に前記抽出した血管画像を重畳させた合成画像を作成する技術が開示されている。
【０００３】
しかしながら、当該技術では、被検体への血管造影剤の投与が必要であり、また、複雑な画像処理が必要である。
【０００４】
ここで本願発明者は、血管造影剤を用途することなく又は複雑な画像処理を行うことなく、生体透視画像を取得可能な生体内観察装置の開発を進めている。この生体内観察装置は、所定波長の光を生体に照射して、当該生体からの透過光を受光することによって生体内の例えば血管を撮像するように構成されている。ここで、例えば８００〜１０００ｎｍの近赤外光は生体組織を透過するので、ＣＣＤカメラ等の撮像装置が撮像した画像は透過光を受けて白く表されるが、血管部分は血液中のヘモグロビンに近赤外光が吸収されるため、黒く表される。
【０００５】
上記生体内観察装置を用いて生体内を観察しようとした場合には、例えば生体全体を検査する全体検査と、生体の局所領域を検査する局所検査とを行う用途が考えられる。
【０００６】
しかしながら、全体検査及び局所検査の両方において同一構成の装置を用いる場合には、全体検査に仕様を合わせておく必要があり、局所検査を行うに当たり、局所領域以外から透過した光量が過大となり、所望の局所領域に起因する透過光を正確に検出することができず、結果として局所検査が不正確になってしまうという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−２２６０７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで本発明は、上記問題点を一挙に解決すべくなされたものであって、簡単な装置構成により、手や足等の所定部位等の生体の局所領域に対して光を照射できるようにするとともに、当該生体の局所領域の生体透視画像を好適に取得できるようにすることをその主たる所期課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
すなわち本発明に係る生体内観察装置は、生体配置領域を向く発光面を有し、当該生体配置領域にある生体に対して光を照射する面発光部と、前記生体配置領域に対して前記面発光部とは反対側に設けられ、前記生体配置領域にある生体を透過した光を受光して画像データを出力する撮像部と、前記面発光部に対して着脱可能に設けられ、前記発光面から出る光の一部を遮る遮光部材とを具備することを特徴とする。
【００１０】
このようなものであれば、発光面から出る光の一部を遮る遮光部材を設けているので、生体配置領域における光照射範囲を狭めることができ、生体の局所領域に対して光を照射できる。また、生体の局所領域に対して光を照射できるので、生体の局所領域の生体透視画像を好適に取得することができる。さらに、遮光部材が面発光部に対して着脱可能であることから、用途に応じて、例えば手全体などの生体全体の生体透視画像を取得する又は指などの生体の局所領域の生体透視画像を取得することを遮光部材の取り付け及び取り外しによって簡単に切り換えることができる。その上、特別な技術や経験を必要とせずに、誰でも容易に生体内の異物や血管を観察することができる。Ｘ線を使用せずに生体内を観察することができるので、長時間光照射しても人体に無害であり、また、単に光を照射するだけであるので、血行を確認するに際し被験者に苦痛を与えることはない。加えて、本発明は容易に小型化できるので、本生体内観察装置を手術室内に持ち込んで、リアルタイムで生体内の観察を行いながら、各種手術を行うこともできる。
【００１１】
前記撮像部に対して遮光部材により遮られない光を受光させるためには、前記遮光部材が、前記発光面からの光を遮る遮光部と、前記発光面からの光を生体配置領域側に透過させる開口部とを有しており、前記開口部の開口中心が前記撮像部の光軸上又はその近傍となるように、前記遮光部材が前記面光源に対して着脱可能に取り付けられるものであることが望ましい。
【００１２】
遮光部材を面光源に対して着脱可能に構成した場合には、前記遮光部材を前記面光源に対して位置決めして固定する固定機構を有することが望ましい。これならば遮光部材を面光源に対して固定した際に位置決めされることから、撮像部に対して遮光部材が位置決めされることになり、各検査において撮像部と遮光部材の位置決めを一々行う必要が無くなる。
【００１３】
また生体の局所領域の生体透視画像を取得する場合において、各検査で撮像位置が異なることを防止するためには、前記遮光部材に設けられており、前記生体を前記遮光部材に対して位置決めして、前記遮光部材に遮られない光を前記生体の所定部位に照射させる位置決め部材を有することが望ましい。
【００１４】
面発光部の具体的な実施の態様としては、前記面発光部が、前記生体に対して８００〜１０００ｎｍの波長領域に波長ピークを有する光を照射するものであることが望ましい。このように、８００〜１０００ｎｍの近赤外光は生体組織を透過するので、ＣＣＤカメラ等の撮像装置が撮像した画像は透過光を受けて白く表されるが、血管部分は血液中のヘモグロビンに近赤外光が吸収されるため、黒く表される。このような近赤外光の特性を利用して静脈を撮像する技術は従来知られているが、近赤外光を利用して動脈を撮像する技術は知られていない。すなわち、例えば、指の背面から近赤外光を照射すると、指の内部で光が散乱しながら、指の腹側に抜けてくるが、指の深部にある骨や動脈は消され、皮下にある静脈だけが撮像されるとされている。
【００１５】
これに対して、本発明者は、０．４〜１０μＷの光を受光した際の出力あたりの最低検出光量が０．０５５μＷ／ビット以下である特定の感度を有する撮像部を用いることにより、全く予想だにしないことに、静脈のみならず、動脈をも撮像することが可能となることを見出し、本発明を完成させた。
【００１６】
面発光部の具体的な構造としては、前記面発光部が、複数のＬＥＤと、当該ＬＥＤを収容する筐体と、前記筐体において前記ＬＥＤの光射出側に設けられ前記発光面を形成する透光部材とを有することが望ましい。ここで透光部材が、入射光を５５°以上の角度で発散しうる拡散板を備えていることが好ましい。このようなものであれば、例えば、光源として複数個のＬＥＤが用いられた場合に、複数個のＬＥＤから発せられた光が拡散板で拡散されるので、輝度が均一化され照射ムラが解消された光を観察対象である生体に照射することができる。
【００１７】
また、本発明に係る生体内観察装置は、前記拡散板と前記生体配置領域との間に設けられた偏光板を備えていることが好ましい。前記拡散板に重ねて偏光板が備わっていることにより、最適な振動方向（透過軸）の偏光を生体に照射することができるので、生体表面における光の反射を低減することができる。
【発明の効果】
【００１８】
このような構成の本発明によれば、簡単な装置構成により、手や足等の所定部位等の生体の局所領域に対して光を照射できるようにするとともに、当該生体の局所領域の生体透視画像を好適に取得できるようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る生体内観察装置の構成を示す模式図。
【図２】同実施形態の生体内観察装置の構成を示す斜視図（遮光部材未装着）。
【図３】同実施形態の生体内観察装置の面発光部を主として示す平面図。
【図４】同実施形態の生体内観察装置の面発光部を主として示す断面図。
【図５】同実施形態の面発光部の分解斜視図。
【図６】同実施形態に係る生体内観察装置を用いて指を撮像した写真。
【図７】同実施形態の生体内観察装置の構成を示す斜視図（遮光部材装着）。
【図８】同実施形態の生体内観察装置の構成を示す側面図（遮光部材装着）。
【図９】同実施形態の生体内観察装置の遮光部材を主として示す平面図。
【図１０】同実施形態の生体内観察装置の遮光部材及び面発光部を主として示す断面図。
【図１１】変形実施形態の固定機構を示す断面図。
【図１２】変形実施形態に係る位置決め部材を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
【００２１】
本実施形態に係る生体内観察装置１００は、例えば手や足等の生体に光を照射して、当該生体から透過する透過光を撮像して、生体内の血管や異物等を示す生体透視画像を取得するものである。
【００２２】
具体的にこのものは、図１及び図２に示すように、生体配置領域Ｘを向く発光面２０１を有し、当該生体配置領域Ｘにある生体に対して光を照射する面発光部２と、生体配置領域Ｘに対して面発光部２とは反対側に設けられ、生体配置領域Ｘにある生体を透過した光を受光して画像データを出力する撮像部３とを備えている。本実施形態では、生体配置領域Ｘを挟んで下側に面発光部２が設けられ、上側に撮像部３が設けられた構成を示している。
【００２３】
面発光部２は、装置基台１００Ａ上に設けられて上方に位置する生体配置領域Ｘに８００〜１０００ｎｍの波長領域に波長ピークを有する近赤外光を照射するものである。具体的に面発光部２は、図３〜図５に示すように、複数のＬＥＤ２１が搭載された概略矩形板状をなすＬＥＤ搭載基板２２と、当該ＬＥＤ搭載基板２２を収容する平面視概略矩形状をなす筐体２３と、この筐体２３においてＬＥＤ２１の光射出側に設けられ前記発光面２０１を形成する透光部材２４とを有する。
【００２４】
ＬＥＤ搭載基板２２は、特に図４及び図５に示すように、装置基台１００Ａの上面に固定されており、電源部４（図１参照）から電力が供給される。またＬＥＤ搭載基板２２の上面には、複数のＬＥＤ２１が例えば縦横マトリックス状に搭載されている。ＬＥＤ２１としては、例えば８１０ｎｍに波長ピークを有する１７０ｍＷのＬＥＤを用いることが考えられる。
【００２５】
筐体２３は、特に図４に示すように、ＬＥＤ搭載基板２２の周囲を囲むように装置基台１００Ａの上面に固定されており、一側面（本実施形態では奥側に位置する背面）にはＬＥＤ放熱用の複数の貫通孔２３ｈが形成されている。また、図示はしないが、この複数の貫通孔２３ｈ近傍には、ＬＥＤ放熱用の放熱ファンが設けられている。この放熱ファンにも前記電源部４から電力が供給される。
【００２６】
透光部材２４は、筐体２３の上部開口に取り付けられるものであり、平面視において筐体２３の上部開口と略同一形状をなす概略矩形板状をなすものである。この透光部材２４は、複数個のＬＥＤ２１から発せられた光を拡散して、筐体２３の上部開口から射出される光の輝度を均一化し、照射ムラのない光を生体に照射する拡散板であり、透光部材２４の上面が発光面２０１となる。
【００２７】
拡散板としては、例えば、光透過性基板の表面にエンボス加工やシボ加工等により凹凸を設け、表面をすりガラス面状に構成したものや、光透過性基板の表面に白色塗料を隙間を空けて塗布したもの、光透過性基板中に光散乱を生じさせる粒子を含有させたもの等の、光散乱を利用して光拡散性が付与された種々のものを用いることができる。このような拡散板のなかでも、アセタール樹脂からなり、入射光を５５°以上の角度で発散しうるものが好適に用いられる。このような発散角度を有する拡散板を用いることにより、照射ムラを解消し、検査対象を均一に照射することができる。
【００２８】
このことを確認するために、φ５ｍｍの穴を開けた遮光板にＬＥＤを嵌め込み、当該遮光板に載せる拡散板の厚さを変えて、ＬＥＤの真上における光強度（Ｉ）と、２個のＬＥＤを１０ｍｍの間隔を空けて並べたときの２個のＬＥＤの中間点の真上における光強度（Ｉｍ）との比（Ｉｍ／Ｉ）を求めた。当該Ｉｍ／Ｉ値が１に近いほど、照度ムラが解消されることを示す。得られた結果は表１に示した。
【００２９】
【表１】
【００３０】
この結果、光源から発した光を５５°以上の角度で発散できる拡散板を用いた場合、いずれのＩｍ／Ｉ値も０．８５以上であり、充分な照度ムラ解消効果が確認された。
【００３１】
また透光部材２４の裏面には、複数のＬＥＤ２１から出る光を所定範囲に規定する仕切り板２５が設けられている。この仕切り板２５は、平面視において透光部材２４と同一形状をなすものであり、中央部には前記ＬＥＤ２１からの光を外部（上部）に射出するための開口部２５１が形成されている。このような構成により、前記透光部材２４の上面において前記仕切り板２５の開口部２５１に対応する部分が発光面２０１となる。つまり、面発光部２の発光面２０１は、仕切り板２５の開口部２５１の平面視形状と同一形状となる。
【００３２】
撮像部３は、生体配置領域Ｘの上部に設けられており、当該生体配置領域Ｘにある生体を透過した光を受光して生体透視画像を示す画像データを出力するものである。本実施形態の撮像部３は、デジタルカメラであり、０．４〜１０μＷの光を受光した際の出力あたりの最低検出光量が０．０５５μＷ／ビット以下である特定の感度を有するものである。具体的には、ＣＣＤカメラやＣＯＭＳカメラ等を用いることができる。
【００３３】
また、撮像部３は、装置基台１００Ａに対して鉛直方向に立設されたスタンド部材５に面発光部２に対して進退移動可能に固定されている。具体的に撮像部３及びスタンド部材５の間にはスライド機構６が設けられている。このスライド機構６は撮像部３を所定範囲内で発光面２０１に対して鉛直方向にスライド移動させるものである。
【００３４】
そして撮像部３により得られた生体透視画像は、電源部４を介してコンピュータ等の情報処理装置７に出力される（図１参照）。そして生体透視画像は、情報処理装置７の表示部画面上に表示されるとともに、情報処理装置７の画像処理機能によって画像処理される。なお、少なくとも生体透視画像を表示する表示部に関して言うと、予め生体内観察装置１００に備えさせたものであっても良い。
【００３５】
前記撮像部３として、０．４〜１０μＷの光を受光した際の出力あたりの最低検出光量が０．０５５μＷ／ビット以下であるＣＣＤカメラを備えた本生体内観察装置１００を用いて、発光面２０１上に指を置き、指の背面から近赤外光を照射して、指の血管を観察した画像を図６（ａ）に示す。図６に示すように、黒く表された血管が明瞭に観察されることが確認された。なお、当該ＣＣＤカメラは、輝度に対応したデジタル出力（以下、単に輝度出力という。）が１１ビットであるときの検出光量が０．３３μＷであり、輝度出力が１９７ビットであるときの検出光量が１０．２１μＷである感度を有するものであり、この範囲において輝度出力と検出光量の間には線形の関係が認められた。一方、これより感度の低い（最低検出光量が０．０５５μＷ／ビットを超える）ＣＣＤカメラを用いた場合は、図６（ｂ）に示すように、指の血管を観察することができなかった。なお、図６（ｃ）は後述する遮光部材８を装着した状態で指の血管を観察した画像である。
【００３６】
このように構成した本実施形態に係る生体内観察装置１００によれば、特別な技術や経験を必要とせずに、誰でも容易に生体内の異物や血管を観察することができる。また、本生体内観察装置１００は、０．４〜１０μＷの光を受光した際の出力あたりの最低検出光量が０．０５５μＷ／ビット以下である特定の感度を有する撮像部３を備えているので、静脈のみならず、動脈も撮像することができる。
【００３７】
しかして本実施形態の生体内観察装置１００は、図７〜図１０に示すように、面発光部２に対して着脱可能に設けられ、発光面２０１から出る光の一部を遮る遮光部材８を備えている。なお、図７は、図２の生体内観察装置１００に遮光部材８を装着した状態である。
【００３８】
遮光部材８は、特に図９に示すように、前記面発光部２の透光部材２４と平面視において概略同一形状をなす平面視矩形板状をなすものであり、発光面２０１からの光を遮る遮光部８１と、発光面２０１からの光を生体配置領域Ｘ側に透過させる開口部８２とを有している。この遮光部材８に設けられた開口部８２は、前記仕切り板２５に設けられた開口部２５１よりも開口サイズが小さく形成されている。具体的な開口部８２の形状としては、平面視概略円形状である。
【００３９】
そして、後述する固定機構９により、開口部８２の開口中心が撮像部３の光軸３Ｃ上又はその近傍となるように、遮光部材８が前記面発光部２に対して着脱可能に取り付けられる（図８参照）。なお、開口部８２の開口中心と、前記仕切り板２５の開口部２５１の開口中心とは平面視において略一致しており、撮像部３の光軸３Ｃ上に仕切り板２５の開口部２５１の開口中心がある。
【００４０】
固定機構９は、遮光部材８を面発光部２の発光面２０１に対して位置決めして固定するものであり、具体的には発光面２０１の平面方向における遮光部材８の位置を位置決めするものである。本実施形態の固定機構９は、図９に示すように、遮光部材８の４つの側辺部に設けられ、面発光部２の４つの側面２ａ〜２ｄに接触する係止片９ａ〜９ｄから形成されている。この係止片９ａ〜９ｄは、遮光部材８の４つ角に設けられている。この固定機構９により、遮光部材８の開口部８２の開口中心と面発光部２の発光面２０１の中心とが一致するとともに、遮光部材８の開口部８２の開口中心が撮像部３の光軸３Ｃ上に位置する。
【００４１】
そして遮光部材８には、図７等に示すように、検査される生体を遮光部材８及び発光面２０１に対して水平方向に位置決めして、遮光部材８に遮られない光を生体の所定部位に照射させる位置決め部材１０が設けられている。
【００４２】
本実施形態の位置決め部材１０は、所定の指と接触して当該所定の指を遮光部材８の開口部８２に位置決めするものであり、図９及び図１０に示すように、遮光部材８の開口部８２と連通する貫通孔１０ｈを有する。そして位置決め部材１０は、図７及び図９に示すように、開口部８２の奥側（スタンド部材側）に位置して指の先端部に接触する概略平面状の第１接触面１０ａと、開口部８２の左右に位置して指の任意の面（例えば指の上面（指の背））に接触する概略Ｖ字状をなす第２接触面１０ｂとを有する。そして第２接触面１０ｂの谷線１０ｂ１が遮光部材８の開口部８２の中心を通るように構成されている。第１接触面１０ａにより開口部８２に対する奥行き方向（図９においてＹ方向）の指の位置が位置決めされ、第２接触面１０ｂにより開口部８２に対する左右方向（図９、図１０おいてＸ方向）の指の位置が位置決めされる。なお、開口部８２の開口中心と撮像部３の光軸３Ｃとがほぼ一致していることから、前記位置決め部材１０により指が撮像部３の光軸３Ｃに対しても位置決めされることになる。
【００４３】
この生体内観察装置１００により、遮光部材８を取り外した状態で生体の大局領域、つまり、発光面２０１全体の範囲内に位置する生体の透視画像（具体的には手の大部分の透視画像）を撮像する（図６（ａ）参照）。一方、遮光部材８を取り付けた状態で生体の局所領域、つまり遮光部材８の開口部８２の範囲内に位置する生体の透視画像（具体的には指の所定部分の透視画像）を撮像する（図６（ｃ）参照）。
【００４４】
＜本実施形態の効果＞
このように構成した本実施形態に係る生体内観察装置１００によれば、発光面２０１から出る光の一部を遮る遮光部材８を設けているので、生体配置領域Ｘにおける光照射範囲を狭めることができ、生体の局所領域に対して光を照射できる。また、生体の局所領域に対して光を照射できるので、生体の局所領域の生体透視画像を好適に取得することができる。
【００４５】
さらに、遮光部材８が面発光部２に対して着脱可能であることから、用途に応じて、例えば手全体などの生体全体の生体透視画像を取得する又は指などの生体の局所領域の生体透視画像を取得することを遮光部材８の取り付け及び取り外しによって簡単に切り換えることができる。また、位置決め部材１０により生体が発光面２０１に対して位置決めされるので、生体の所定領域に光を照射することができる。また、面発光部２に対して位置決めされている撮像部３によって生体を撮像することから、撮像部３により得られた画像を比較する等の撮像後の処理を容易化することができる。
【００４６】
その上、本実施形態の生体内観察装置１００により、特別な技術や経験を必要とせずに、誰でも容易に生体内の異物や血管を観察することができる。Ｘ線を使用せずに生体内を観察することができるので、長時間光照射しても人体に無害であり、また、単に光を照射するだけであるので、血行を確認するに際し被験者に苦痛を与えることはない。加えて、本発明は容易に小型化できるので、本生体内観察装置１００を手術室内に持ち込んで、リアルタイムで生体内の観察を行いながら、各種手術を行うこともできる。
【００４７】
＜その他の変形実施形態＞
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。例えば、固定機構９としては、図１１に示すように、遮光部材８の下面に設けられた凸部９１と、透光部材２４の上面に設けられた凹部９２とから構成しても良い。図１１においては、複数の凸部９１及び複数の凹部９２により平面方向に位置決めするものであるが、凸部９１及び凹部９２の形状を工夫して面発光部２に対して遮光部材８を平面方向に位置決めするようにしても良い。なお、遮光部材の下面に凹部、透光部材の上面に凸部を設けて構成しても良い。
【００４８】
また、前記実施形態の位置決め部材１０は、第１接触面１０ａ及び第２接触面１０ｂを有するものであったが、第１接触面１０ａのみ又は第２接触面１０ｂのみを有するものであっても良い。この場合、第１接触面１０ａは平面状の他、図１２に示すように、平面視Ｖ字形状をなすものであっても良い。この場合、第１接触面１０ａの折れ曲がり線が、開口部８２のＸ方向位置を一致するように形成することが考えられる。さらに、位置決めに関して言うと、遮光部材８の上面に位置決め線又は図を描いても良い。そして位置決め線又は図にしたがって指を配置することによって指が開口部に対して位置決めされるように構成しても良い。
【００４９】
また、前記実施形態の遮光部材８の開口部８２は平面視概略円形状をなすものであったが、その他、平面視矩形状等の多角形状、平面視楕円状又は長円状、平面視部分円状など発光面の発光面積を狭めるものであれば、種々の形状とすることができる。このとき、生体透視画像を取得すべき局所領域のサイズに合わせて種々の開口部を有する遮光部材を用意しておき、用途に応じて適宜取り替えることが考えられる。
【００５０】
さらに前記実施形態の位置決め部材は遮光部材上に設けられているが、遮光部材とは別に設けたものであっても良い。
【００５１】
その上、前記実施形態では位置決め部材１０は遮光部材８の開口部８２に対して生体の局所領域（指の所定領域）を位置決めするものであったが、遮光部材８を装着していない面発光部２の発光面２０１に対して生体を位置決めするものであっても良い。
【００５２】
加えて、前記実施形態の位置決め部材１０は、生体として手の指の透視画像を取得するために当該指を位置決めするものであったが、足の指の透視画像を取得するための当該足を位置決めする構成としても良い。
【００５３】
また生体内観察装置１００の透光部材２４上に偏光板及びカットフィルタを設けても良い。
【００５４】
偏光板は、拡散板である透光部材の反光源側の表面（上面）に重ねて設けられており、拡散板で拡散されて均一化された光から直線偏光を作り出すものである。偏光板としては、例えば、樹脂からなるフィルム状のもの等が用いられる。拡散板に重ねて偏光板が設けられていることにより、最適な振動方向（透過軸）の偏光を生体に照射することができるので、生体表面における光の反射を低減することができる。なお、本実施形態では、偏光板の上に生体を載置して観察することができる。このような拡散板と偏光板とを用いて、観察対象である生体に照射する光の光質及び光量を調整することにより、コントラストが明瞭な画像を得ることができる。
【００５５】
カットフィルタは、撮像部の光導入口に設けられており、撮像部内に太陽光等の外乱光が入り込むことを防いでいる。このようなカットフィルタを備えていることにより、外乱光（可視光線）を遮断することができるので、ノイズが低減された鮮明な画像を得ることができる。生体を透過した光は撮像部内の集光レンズにより集められ、ＣＣＤイメージセンサ等の撮像素子の受光平面に結像する。そして、適切な集光レンズを選択することにより、面発光部２の発光面２０１全域を撮像範囲とすることができる。例えば、発光面２０１が８０×１００ｍｍのサイズである場合、集光レンズとしては焦点距離が６〜１０ｍｍであるものが好適に用いられる。
【００５６】
その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。
【符号の説明】
【００５７】
１００・・・生体内観察装置
Ｘ ・・・生体配置領域
２ ・・・面発光部
２０１・・・発光面
２１ ・・・ＬＥＤ
２３ ・・・筐体
２４ ・・・透光部材
３ ・・・撮像部
３Ｃ ・・・撮像部の光軸
８ ・・・遮光部材
８１ ・・・遮光部
８２ ・・・開口部
９ ・・・固定機構
１０ ・・・位置決め部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体配置領域を向く発光面を有し、当該生体配置領域にある生体に対して光を照射する面発光部と、
前記生体配置領域に対して前記面発光部とは反対側に設けられ、前記生体配置領域にある生体を透過した光を受光して画像データを出力する撮像部と、
前記面発光部に対して着脱可能に設けられ、前記発光面から出る光の一部を遮る遮光部材とを具備する生体内観察装置。
【請求項２】
前記遮光部材が、前記発光面からの光を遮る遮光部と、前記発光面からの光を生体配置領域側に透過させる開口部とを有しており、
前記開口部の開口中心が前記撮像部の光軸上又はその近傍となるように、前記遮光部材が前記面発光部に対して着脱可能に取り付けられるものである請求項１記載の生体内観察装置。
【請求項３】
前記遮光部材を前記面光源に対して位置決めして固定する固定機構を有する請求項１又は２記載の生体内観察装置。
【請求項４】
前記遮光部材に設けられており、前記生体を前記遮光部材に対して位置決めして、前記遮光部材に遮られない光を前記生体の所定部位に照射させる位置決め部材を有する請求項１乃至３のいずれかに記載の生体内観察装置。
【請求項５】
前記面発光部が、前記生体に対して８００〜１０００ｎｍの波長領域に波長ピークを有する光を照射するものであり、
前記撮像部が、０．４〜１０μＷの光を受光した際の出力あたりの最低検出光量が０．０５５μＷ／ビット以下のデジタルカメラである請求項１乃至４のいずれかに記載の生体内観察装置。
【請求項６】
前記面発光部が、複数のＬＥＤと、当該ＬＥＤを収容する筐体と、前記筐体において前記ＬＥＤの光射出側に設けられ前記発光面を形成する透光部材とを有し、
前記透光部材が、入射光を５５°以上の角度で発散しうる拡散板である請求項１乃至５のいずれかに記載の生体内観察装置。
【請求項１】
生体配置領域を向く発光面を有し、当該生体配置領域にある生体に対して光を照射する面発光部と、
前記生体配置領域に対して前記面発光部とは反対側に設けられ、前記生体配置領域にある生体を透過した光を受光して画像データを出力する撮像部と、
前記面発光部に対して着脱可能に設けられ、前記発光面から出る光の一部を遮る遮光部材とを具備する生体内観察装置。
【請求項２】
前記遮光部材が、前記発光面からの光を遮る遮光部と、前記発光面からの光を生体配置領域側に透過させる開口部とを有しており、
前記開口部の開口中心が前記撮像部の光軸上又はその近傍となるように、前記遮光部材が前記面発光部に対して着脱可能に取り付けられるものである請求項１記載の生体内観察装置。
【請求項３】
前記遮光部材を前記面光源に対して位置決めして固定する固定機構を有する請求項１又は２記載の生体内観察装置。
【請求項４】
前記遮光部材に設けられており、前記生体を前記遮光部材に対して位置決めして、前記遮光部材に遮られない光を前記生体の所定部位に照射させる位置決め部材を有する請求項１乃至３のいずれかに記載の生体内観察装置。
【請求項５】
前記面発光部が、前記生体に対して８００〜１０００ｎｍの波長領域に波長ピークを有する光を照射するものであり、
前記撮像部が、０．４〜１０μＷの光を受光した際の出力あたりの最低検出光量が０．０５５μＷ／ビット以下のデジタルカメラである請求項１乃至４のいずれかに記載の生体内観察装置。
【請求項６】
前記面発光部が、複数のＬＥＤと、当該ＬＥＤを収容する筐体と、前記筐体において前記ＬＥＤの光射出側に設けられ前記発光面を形成する透光部材とを有し、
前記透光部材が、入射光を５５°以上の角度で発散しうる拡散板である請求項１乃至５のいずれかに記載の生体内観察装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−１３０５８３（Ｐ２０１２−１３０５８３Ａ）
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８６６８４（Ｐ２０１０−２８６６８４）
【出願日】平成２２年１２月２２日（２０１０．１２．２２）
【出願人】（５０９３５２８９７）ジーニアルライト株式会社 (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２２日（２０１０．１２．２２）
【出願人】（５０９３５２８９７）ジーニアルライト株式会社 (2)
【Ｆターム（参考）】
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