デュアル回転偏光子デバイスは、表面の干渉を効果的に排除するため、高品質の肌検出イメージングに不可欠な要件です。LED光源とカメラレンズの前に配置されたフィルターを戦略的に調整することで、システムは鏡面反射（グレア）をブロックし、センサーがより深い皮膚組織からの散乱信号をキャプチャできるようにします。
効果的な皮膚分析には、表面の光沢と皮下の構造を区別する必要があります。デュアル偏光子セットアップは光学フィルターとして機能し、表面グレアの「ノイズ」を除去して、深い色素沈着と血管分布の「信号」を明らかにします。
光学フィルターの仕組み
鏡面反射の排除
人間の皮膚は、表面反射と皮下散乱の2つの方法で自然に光を反射します。油分や水分によって引き起こされる表面反射は、「鏡面反射」またはグレアを生成します。
この鏡のようなグレアは障壁として機能します。カメラセンサーを盲目にし、表皮の下にある詳細を不明瞭にします。
LED光源に偏光子を、カメラレンズにもう1つの偏光子を配置することで、システムはこの特定の角度の反射光をブロックできます。これにより、皮膚表面の光沢が効果的に「オフ」になります。
深部組織信号のキャプチャ
表面グレアが除去されると、カメラは「散乱信号」を検出できます。これらは皮膚に浸透し、内部構造で反射してレンズに戻った光子です。
この散乱光には、重要な診断データが含まれています。侵襲的な処置なしに、真皮のより深い層に光学的にアクセスできる唯一の方法です。
皮下構造の視覚化
主な参照資料は、この光学経路が特定の観察に不可欠であることを強調しています。デュアル偏光がない場合、カメラは主に表面の質感をキャプチャします。
デバイスがアクティブになると、システムは深い色素沈着を明確に視覚化できます。また、そうでなければ白い表面グレアで洗い流されてしまう血管分布（血管パターン）も明らかにします。
運用上のトレードオフの理解
光強度の損失
偏光の物理学には、特定の光波をブロックすることが含まれます。その結果、光学経路にデュアル偏光子を導入すると、センサーに到達する光の総量が大幅に減少します。
補償するために、これらのシステムは、画像の鮮明さを維持するために、高強度のLED光源またはより高感度のカメラセンサーを必要とすることがよくあります。
機械的精度要件
このデバイスは、偏光子の「相対角度」を調整する能力に依存しています。これは、精密な機械的アライメントの必要性を示唆しています。
回転が完全に校正されていない場合（通常は90度の「クロス偏光」状態）、一部の表面グレアが漏れ、皮下分析の品質が低下します。
目標に合った選択をする
これらの偏光子を調整する能力により、臨床的または分析的な目的に応じて、さまざまなイメージング戦略が可能になります。
- 主な焦点が深部組織分析の場合：表面グレアを完全にブロックするためにクロス偏光角を最大化する必要があり、皮膚の奥深くにあるヘモグロビンとメラニンの明確な可視性を確保します。
- 主な焦点が表面の質感の場合：偏光子を（平行偏光で）整列させて鏡面反射を意図的にキャプチャすることを選択できます。これにより、しわ、毛穴、表面の地形が強調されます。
偏光の角度をマスターすることで、標準的なカメラを深度感知診断ツールに変えることができます。
概要表：
| イメージング機能 | 平行偏光 | クロス偏光（デュアル偏光子） |
|---|---|---|
| 主な焦点 | 表面の質感と地形 | 皮下の色素沈着と血管 |
| 光の相互作用 | 鏡面反射をキャプチャする | 皮下の散乱をキャプチャする |
| 主な視覚情報 | しわ、毛穴、皮膚の油分 | メラニン、ヘモグロビン、深い赤み |
| 光学干渉 | 高い表面グレア | グレアはほとんどまたはまったくない |
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参考文献
- Xana Delpueyo, Thierry Bosch. Multispectral imaging system based on light-emitting diodes for the detection of melanomas and basal cell carcinomas: a pilot study. DOI: 10.1117/1.jbo.22.6.065006
この記事は、以下の技術情報にも基づいています Belislaser ナレッジベース .
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