JPH06313708A - 皮膚表面観察装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 皮膚表面の拡大観察と測色とを同時に行える
ようにする。 【構成】 皮膚表面の拡大観察と測色とを行うための測
色機能付き撮像装置１が、観察部位に光を照射する照明
装置、照明装置により照射した光の観察部位からの反射
光を受光し撮像素子に入射させる撮像用受光部、及び照
明装置により照射した光の観察部位からの反射光を受光
し測色信号処理装置に導光する測色用受光部９を有す
る。表面観察装置は、このような測色機能付き撮像装置
１、この撮像装置１の撮像素子からの画像信号をデジタ
ル信号に変換する画像信号処理装置１４、撮像装置１の
測色用受光部９が受光した光を分光し測色信号に変換す
る測色信号処理装置１８、画像信号処理装置１４と測色
信号処理装置１８からの信号を処理しモニター１７に出
力する制御演算装置１６、及び制御演算装置１６からの
出力に従って撮像した画像及び測色結果を表示するモニ
ター１７から構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、皮膚表面の拡大観察と
測色とを一の装置で同時に行うことのできる皮膚表面観
察装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、皮膚の表面状態（きめの粗
さ、落屑の有無、毛穴の状態、色むら等の素肌状態、又
はファンデーション等の化粧品の付着状態）を視覚的に
診断し、評価するために皮膚表面を拡大観察することが
なされている。また、日焼け等の色素沈着による肌の色
の変化を診断し評価するため、あるいはファンデーショ
ン等のメイクアップ化粧品の最適色を選択するために皮
膚の測色もなされている。そして、近年ではこれら皮膚
表面の拡大観察と測色の結果を合わせ、皮膚の色も含め
た表面状態が総合的に判断されるようになっている。

【０００３】皮膚表面観察装置としては、リング状照明
を内蔵したビデオカメラを使用した装置（特開昭６４−
５９１４５号）等が知られており、一方、皮膚表面の測
色装置としては接触型の測色器が知られている。また、
ビデオカメラにより表面観察だけでなく、色調もある程
度は調べられるようにした装置として、ビデオカメラの
撮像部位をモニターで観察すると共に、その撮像部位に
おける各画素の輝度レベルの平均値を各Ｒ、Ｇ、Ｂ信号
について求め、その数値により疑似的に色調を判断する
ものも知られている（特開平１−２５０８３６号、特開
平２−２０６４２６号）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、皮膚表
面の拡大観察と色とを共に診断して評価しようとする場
合に、各々別個に構成されている従来の皮膚表面観察装
置と測色装置とを使用すると、次のような問題があっ
た。

【０００５】即ち、別個の装置を使用することにより皮
膚表面の観察部位と測色部位とはずれ易くなるが、皮膚
には程度の差は有るものの必ず色むらが存在するため、
このずれにより観察結果と測色結果とが同一部位のデー
タとして使用できない場合があった。さらに、皮膚の色
は、血流状態や色素沈着の状態が経時的に変化するので
常時一定とはいえないため、正確に皮膚の表面観察と測
色とを行うためにはそれらを同時に行うことが必要とな
るが、別個の装置を使用して表面観察と測色とを同時に
行うことは困難であった。なお、前述のビデオカメラの
Ｒ、Ｇ、Ｂ信号により色調を判断する装置（特開平１−
２５０８３６号、特開平２−２０６４２６号）では、同
一装置で同時に表面観察と色調の判断とを行うことがで
きるが、これらの装置では色調に関して単に相対的な
Ｒ、Ｇ、Ｂの強度が得られるにすぎず、正確に測色値を
得ることはできない。

【０００６】また、一般に、皮膚表面を拡大観察する場
合、皮膚表面の観察部位に照射するの光の角度や、直射
光であるか拡散光であるか等に応じて得られる情報が異
なるので、照射系は観察目的に応じて設定することが必
要となる。例えば、２０倍程度の低倍率で色素沈着の状
態を観察した後、ある特定の色素沈着部を２００倍程度
の高倍率に拡大してその部分のきめや落屑の状態を観察
するという場合、最初の低倍率の観察時には拡散照明と
し、次の高倍率の観察時には低角度からの直射照明とす
ることにより良好な観察結果を得ることができる。

【０００７】しかしながら、従来の表面観察装置には観
察倍率に応じて照明系を変化させる機構が存在しない。
したがって、例えば、上述の例では最初の低倍率の観察
時に使用する拡散照明のための装置と、次の高倍率の観
察時に使用する低角度からの直射照明のための装置とを
別個に用意し、それらの交換を観察部位から観察装置を
離して行わねばならない。そのため、照明装置の交換作
業が繁雑となり、さらに、所期の観察部位を見失うとい
う問題があった。

【０００８】このような照明装置の交換の問題は、皮膚
表面を拡大観察する場合と測色する場合との間でも同様
に生じていた。

【０００９】本発明は、以上のような従来技術の課題を
解決しようとするものであり、一の装置で同時に皮膚の
表面観察と測色とを行えるようにすること、また、倍率
を変えて所定の表面観察あるいは測色をする場合に、観
察部位を固定したままそれぞれ最適の照明系を使用でき
るようにすることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者は、従来皮膚の
表面状態を拡大観察するために使用されている撮像装置
内に測色するための測色用受光部を組込み、その測色用
受光部で受光した光を外部の測色信号処理装置に導光す
れば一の装置で同時に皮膚表面の拡大観察と測色とを行
えるようになること、またこの場合、撮像用受光部にズ
ームレンズ系を設け、そのズームレンズ系の倍率に応じ
て撮像装置内の照明装置が変化するようにすれば倍率に
応じた適性な照明系が得られることを見出し、本発明を
完成させるに至った。

【００１１】即ち、本発明は、観察部位に光を照射する
照明装置、照明装置により照射した光の観察部位からの
反射光を受光し撮像素子に入射させる撮像用受光部、及
び照明装置により照射した光の観察部位からの反射光を
受光し測色信号処理装置に導光する測色用受光部を有す
ることを特徴とする測色機能付き撮像装置を提供する。

【００１２】このような測色機能付き撮像装置として
は、撮像素子を内蔵せず、撮像用受光部が受光した光を
外部に別途設けた撮像素子に導光するものとしてもよい
が、全体の装置構成をコンパクトにし、取扱い性を向上
させるために、ＣＣＤ等の固体撮像素子を内蔵したもの
が好ましい。また、撮像素子としてはカラー撮像素子を
使用することが好ましい。本発明の測色機能付き撮像装
置としては、このようにカラー撮像素子を内蔵するもの
も包含する。

【００１３】また、本発明の測色機能付き撮像装置とし
ては、その照明装置が、照射角一定若しくは可変の直射
光又は拡散光照明系からなり、撮像用受光部がズームレ
ンズ系からなり、その照明装置による照射角がズームレ
ンズ系の倍率に応じて変化するか、又はその照明装置に
おける直射光又は拡散光照明系がズームレンズ系の倍率
に応じて選択されるようにしたものが好ましい。

【００１４】さらに、本発明は、このような測色機能付
き撮像装置を使用し、皮膚表面の拡大観察および測色を
行うシステムを構成する全体的な装置として、カラー撮
像素子を内蔵した本発明の測色機能付き撮像装置、その
撮像装置の撮像素子からの画像信号をデジタル信号に変
換する画像信号処理装置、その撮像装置の測色用受光部
が受光した光を分光し測色信号に変換する測色信号処理
装置、画像信号処理装置と測色信号処理装置からの信号
を処理しモニターに出力する制御演算装置、及び制御演
算装置からの出力に従って撮像した画像及び測色結果を
表示するモニターからなる皮膚表面観察装置を提供す
る。

【００１５】

【作用】本発明の測色機能付き撮像装置は、撮像用受光
部の他に測色用受光部を有するので、この測色用受光部
を測色信号処理装置に導光することにより測色が可能と
なる。したがって、本発明の測色機能付き撮像装置を使
用することにより、本来の撮像装置による皮膚表面の拡
大観察と測色とを同一装置を使用して同時に行うことが
可能となる。

【００１６】さらに、本発明の測色機能付き撮像装置に
おいて、撮像用受光部にズームレンズ系を設け、そのズ
ームレンズ系の倍率に応じて撮像装置内の照明装置が照
射角を変化させたり、また直射光又は拡散光を選択でき
るようにすれば、撮像装置を観察部位から離して照明装
置を交換することなく、簡便に、倍率に応じた適性な照
明で所定の観察部位を照射することが可能となる。

【００１７】また、本発明の皮膚表面観察装置によれ
ば、皮膚表面の拡大観察および測色を行う全体的システ
ムにおいて、本発明の測色機能付き撮像装置を使用する
ので、同一の観察部位からの皮膚表面の拡大観察用の反
射光と測色用の反射光をそれぞれ最適な照射条件下にお
ける測定光として受光できる。そして、その撮像用受光
部が受光した光に基づく撮像素子からの画像信号を画像
信号処理装置を介して制御演算装置に送りモニター出力
すると共に、測色用受光部が受光した光を測色信号処理
装置を介して制御演算装置に送りモニターに出力するこ
とにより、同一部位の皮膚表面の拡大観察結果と測色結
果とを同時に得ることが可能となる。したがって、皮膚
の表面状態を皮膚の色も含めて総合的に正確にかつ容易
に判断することが可能となる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説
明する。

【００１９】図１は本発明の実施例の皮膚表面観察装置
のブロック図であり、図２はこの実施例の皮膚表面観察
装置が使用する測色機能付き撮像装置の概略断面図であ
る。

【００２０】図２に示した実施例の測色機能付き撮像装
置１は、カラー撮像素子２を内蔵し、照明装置として後
に詳述するように低倍率と高倍率に対応した２種の照明
系を有し、且つその２種の照明系が、カラー撮像素子２
の前面に配されたズームレンズ系を構成する対物レンズ
系３の倍率に連動して切り替わるようにしたものであ
る。

【００２１】この測色機能付き撮像装置１が使用するカ
ラー撮像素子２としては、一般にビデオカメラに使用さ
れているＣＣＤ等の固体撮像素子を使用することができ
る。

【００２２】ズームレンズ系３はこの実施例の装置にお
ける撮像用受光部となっている。このズームレンズ系３
は複数のレンズ群からなり、各レンズ間の距離を変化さ
せることにより焦点位置を所定の位置に保持したまま所
望の倍率（例えば、６０〜４００倍）に倍率を変化させ
られるようにしたものである。この場合、倍率を変化さ
せる態様としては、倍率がステップ状に変化するように
してもよく連続的に変化するようにしてもよい。

【００２３】この測色機能付き撮像装置１の２種の照明
系は、共に外部に光源を有する環状照明４を使用してい
る。環状照明４としては、実開昭６４−１０７２９号公
報に記載されているようなもの、即ち、多数の光ファイ
バーを対物レンズ系の周囲に配置し、その光ファイバー
の先端の前にリング状レンズを配置し、光ファイバーの
先端からの光が光軸Ｌに対して平行になるようにしたも
のである。このような環状照明を使用することにより測
定部位に全周囲方向から光を照射することが可能とな
り、高精度に皮膚表面を拡大観察することが可能とな
る。なお、この環状照明４が使用する光ファイバーの径
や束の大きさに特に制限はない。例えば、径５０μｍ程
度の光ファイバーを径５ｍｍ程度の束にしたものを使用
することができる。また、この環状照明４に使用する外
部光源の種類も特に限定されるものではなく、例えば、
色温度３０００°Ｋ、３０Ｗのハロゲンランプや、キセ
ノンランプ、タングステンランプ等を使用することがで
きる。

【００２４】また、この測色機能付き撮像装置１の照明
系には、その先端１ａに向けて内径が広がった筒状の円
筒状レンズ５が設けられている。この円筒状レンズ５の
内面は拡散透過面５ａを形成し、先端部は光軸Ｌに対し
て垂直な直射光透過面５ｂを形成している。直射光透過
面５ｂよりもさらに撮像装置１の先端１ａ側には光軸Ｌ
に対して所定の角度θ（例えば３７．５°）をなす反射
鏡６が設けられ、直射光透過面５ｂと反射鏡６との間に
は遮光用シャッター７がシャッター支持棒８で支持され
て設けられている。

【００２５】このような照明系において、低倍率時と高
倍率時の照明方法の切り替えは次のように行われる。即
ち、まず、対物レンズ系３により得られる倍率を低倍率
（例えば２０倍程度）に設定した場合には、その倍率の
設定に連動して遮光用シャッター７が、円筒状レンズ５
の直射光透過面５ｂの前面は遮るが、撮像装置１の先端
１ａの開口部の中央部は遮らない位置に移動する。図３
（ａ）はこのように遮光用シャッター７が移動した状態
の撮像装置１をその先端１ａ側から見た斜視図である。
なお、図中８ａはシャッター支持棒の先端部である。こ
のとき、環状照明４から発せられた平行光のうち、直射
光透過面５ｂに向かった光は遮光されるが、拡散透過面
５ａを透過した光は拡散光となって撮像装置１の先端１
ａの開口部を通り観察部位を照射する。したがって、観
察部位は直射光には照射されず、拡散光のみに照射され
ることとなる。

【００２６】次に、対物レンズ系３により得られる倍率
を高倍率（例えば２００倍程度）に設定した場合には、
その倍率の設定に連動して遮光用シャッター７が撮像装
置１の先端１ａの開口部の中央方向に移動して、円筒状
レンズ５の直射光透過面５ｂを透過する光路を開け、中
央部を閉ざす。但し、中央部は完全に閉ざされるのでは
なく、観察部位からの反射光のうち観察に必要な分は受
光部に到達できるように、ある程度の光路は確保され
る。図３（ｂ）はこのように遮光用シャッター７が移動
した状態の撮像装置１をその先端１ａ側から見た斜視図
である。このとき、環状照明４から発せられた平行光の
うち、円筒状レンズ５の直射光透過面５ｂを透過した光
は反射鏡６で反射され、光軸Ｌに対して所定の角度（例
えば７５°）で観察部位を照射するが、拡散透過面５ａ
を透過した光は遮光される。したがって、観察部位は拡
散光には照射されず、光軸に対して所定の角度の直射光
のみに照射されることとなる。この場合、反射鏡６の形
状を適宜選択することにより、直射光を所定の角度で一
方向もしくは全周方向（円形照明）、又は、所定の異な
る複数の角度から（多角形照明）照射することができ
る。

【００２７】こうして、この実施例の照明系によれば、
対物レンズ系３の設定倍率に連動して低倍率時には拡散
光が照射され、高倍率時には光軸Ｌに対して所定の角度
の直射光が照射されるので、設定倍率に応じた好適な照
明光を、同一観察部位に対して容易に照射することが可
能となる。なお、測色時には、一般にＪＩＳ Ｚ ８７
２２の物体色の測定方法に準じて、拡散光を照射するか
又は光軸Ｌに対して４５°の直射光を照射することが好
ましいので、この実施例においては対物レンズ系３を低
倍率に設定することにより好適な照明条件で測色するこ
とが可能となる。

【００２８】以上、この実施例における照明装置につい
て具体的に説明したが、本発明の測色機能付き撮像装置
には、これに限らず種々の態様の照明装置を設けること
ができる。例えば、上述の実施例において反射鏡６の光
軸に対する角度を可変とし、直射光の照射角を所望の値
に可変的に設定できるようにしてもよい。また、上述の
実施例において反射鏡６を設けることなく直射光の光路
にプリズムを設け、直射光の照射角を連続的に変えられ
るようにしてもよい。またさらに、照射角度を変えるた
めに反射鏡やプリズムをの設置角度を変えるのではな
く、ライトガイドを自体を動かすようにしてもよいよ
い。光源自体についても、上述のような環状照明を使用
することなく、サークラインと導光体を組み合わせて使
用してもよい。必要に応じてカラーフィルターを使用
し、照射光の波長範囲を限定してもよく、また、偏光フ
ィルターを使用し、照射光と受光光の偏光面に特定の関
係を持たせてもよい。

【００２９】また、図２示した実施例の測色機能付き撮
像装置１には、前述のような照明系により照射された拡
散光の観察部位からの反射光を受光する測色用受光部９
として、集光レンズ１０と受光ファイバーターミナル１
１が設けられている。この集光レンズ１０の設置位置
は、観察部位から撮像素子２に入射する反射光の光路を
遮らず、且つＪＩＳ Ｚ ８７２２の物体色の測定方法
に準じて、光軸Ｌに対して１０°以下の方向の反射光を
集光できるように定めることが好ましい。なお、この実
施例では測色時の照明系として拡散光を選択するが、光
軸に対して４５°の直射光が照射されるようにした場合
にも、同様に光軸Ｌに対して１０°以下の方向の反射光
を集光できるように集光レンズを設置することが好まし
い。集光レンズ１０のレンズ径及び厚さは測色面積に応
じて適宜定めることができる。また、必要に応じて複数
のレンズを組み合わせて、例えば、１０ｍｍφの測定面
積に対して受光部９を３ｍｍφとすることができる。

【００３０】以上のような実施例の測色機能付き撮像装
置１を使用して皮膚表面の拡大観察と測色とを行う皮膚
表面観察装置のシステム全体の装置構成は、例えば図１
に示したブロック図のように構成することができる。

【００３１】この図１のブロック図において、測色機能
付き撮像装置１にはその内部の照明装置４の外部光源と
なる光源１３が接続され、また測色機能付き撮像装置１
の先端１ａは観察すべき皮膚表面Ｓに当接されている。
測色機能付き撮像装置１には、その内部のカラー撮像素
子２からの画像信号をデジタル信号に変換する画像信号
処理装置１４も接続されており、この画像信号処理装置
１４には一時的な画像の記憶や画面分割などの処理を行
う静止画像装置１５が接続されている。さらに、静止画
像装置１５には画像信号を装置全体を制御し、所定の演
算をするコンーピュータ等の制御演算装置１６が接続さ
れ、この制御演算装置１６にＴＶモニター１７が接続さ
れている。

【００３２】一方、測色機能付き撮像装置１の測色用受
光部には光ファバー１２を介して、測色用受光部９が受
光した光を分光し測色信号に変換する測色信号処理装置
１８が接続されている。この測色信号処理装置１８には
光源測定用ファイバーにより光源１３も接続されてい
る。そして測色信号処理装置１８は測色信号を制御演算
装置１６に出力するようになっている。

【００３３】したがって、この図１に示した皮膚表面観
察装置によれば、ＴＶモニター１７に最適な照明条件下
における皮膚表面の拡大観察像と測色結果を表示させる
ことができる。この場合、ＴＶモニター１７に画面の分
割表示をさせ、各分割画面に異なる観察部位の結果や経
時的に異なる観察結果を表示させてもよい。さらに、表
面観察時における個々の観察項目や測色値を数値化し、
制御演算装置１６に多くの関連データを蓄積しておき、
それらと当該観察部位のデータとを比較することによ
り、例えば皮膚の色素沈着、肌理、皮膚色、ファンデー
ションの付着状態等を容易且つ性格に診断することが可
能となり、またこれにより当該皮膚に施した種々の薬品
又は化粧品による効果を評価することも可能となる。

【００３４】なお、本発明の測色機能付き撮像装置を使
用した皮膚表面観察装置としては、この実施例の他に種
々の装置構成をとることができる。例えば、皮膚表面観
察装置と画像信号処理装置１４との間にネガポジ反転器
を設け、画像信号処理装置１４に反転させた画像信号を
処理させてもよい。

【００３５】

【発明の効果】本発明の測色機能付き撮像装置を使用し
た皮膚表面観察装置よれば、皮膚表面の拡大観察と測色
とを同時に行うことが可能となり、さらに観察部位を固
定したままで所望の倍率の表面観察や測色をそれぞれの
最適の照明系で行うことも可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の皮膚表面観察装置のブロック図であ
る。

【図２】実施例の測色機能付き撮像装置の概略断面図で
ある。

【図３】実施例の測色機能付き撮像装置の先端部の斜視
図である。

【符号の説明】

１ 測色機能付き撮像装置 ２ カラー撮像素子 ３ 対物レンズ系 ４ 環状照明 ５ 円筒状レンズ ５ａ 円筒状レンズの拡散透過面 ５ｂ 円筒状レンズの直射光透過面 ６ 反射鏡 ７ 遮光用シャッター ９ 測色用受光部 １４ 画像信号処理装置 １６ 制御演算装置 １７ ＴＶモニター １８ 測色信号処理装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀田 肇 東京都墨田区文花２−１−３ 花王株式会 社東京研究所内 (72)発明者 河合 通雄 東京都墨田区文花２−１−３ 花王株式会 社東京研究所内 (72)発明者 上代 道夫 東京都新宿区新宿１−23−６ 株式会社ハ イロックス内 (72)発明者 榎本 光孝 東京都新宿区西新宿１−25−１ 新宿セン ター・ビル内 株式会社インターナショナ ル・サーボ・データー内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 観察部位に光を照射する照明装置、照明
   装置により照射した光の観察部位からの反射光を受光し
   撮像素子に入射させる撮像用受光部、及び照明装置によ
   り照射した光の観察部位からの反射光を受光し測色信号
   処理装置に導光する測色用受光部を有することを特徴と
   する測色機能付き撮像装置。
2. 【請求項２】 更に、カラー撮像素子を内蔵する請求項
   １記載の測色機能付き撮像装置。
3. 【請求項３】 照明装置が、照射角一定若しくは可変の
   直射光又は拡散光照明系からなり、撮像用受光部がズー
   ムレンズ系からなり、該照明装置による照射角がズーム
   レンズ系の倍率に応じて変化するか、又は該照明装置に
   おける直射光又は拡散光照明系がズームレンズ系の倍率
   に応じて選択される請求項１又は２記載の測色機能付き
   撮像装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の測色機能付き撮像装
   置、該撮像装置の撮像素子からの画像信号をデジタル信
   号に変換する画像信号処理装置、該撮像装置の測色用受
   光部が受光した光を分光し測色信号に変換する測色信号
   処理装置、画像信号処理装置と測色信号処理装置からの
   信号を処理しモニターに出力する制御演算装置、及び制
   御演算装置からの出力に従って撮像した画像及び測色結
   果を表示するモニターからなる皮膚表面観察装置。