【手続補正書】
【提出日】平成16年8月3日(2004.8.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラー画像を得るための３つ以上の異なる分光特性を有する複数の画素を含む電子撮像素子と、
色収差を発生し、前記電子撮像素子の撮像面上に被写体像を形成する撮像光学系と、
前記電子撮像素子の隣接する一定の画素間での輝度差が一定レベル以上になる領域の有無を検出する高輝度差検出手段と、
前記高輝度差検出手段が一定レベル以上の輝度差を検出した際に警告を発する警告手段とを備えたことを特徴とする電子撮像装置。
【請求項２】
カラー画像を得るための３つ以上の異なる分光特性を有する複数の画素を含み、前記画素が受光した像を輝度及び色の情報を含む電気信号に変換し出力する電子撮像素子と、
色収差を発生し、前記電子撮像素子の撮像面上に被写体像を形成する撮像光学系と、
前記電子撮像素子の隣接する一定の画素間での輝度差が一定レベル以上になる境界部を検出する高輝度差境界部検出手段と、
前記高輝度差境界部検出手段が一定レベル以上の輝度差を検出した際に前記一定レベル以上の輝度差を含む境界部近傍の前記色収差による色フレアが低減するように前記輝度及び色の情報を含む電気信号を電気的に調節する信号処理手段とを備えたことを特徴とする電子撮像装置。
【請求項３】
カラー画像を得るための３つ以上の異なる分光特性を有する複数の画素を含み、前記画素が受光した像を輝度及び色の情報を含む電気信号に変換し出力する電子撮像素子と、
色収差を発生し、前記電子撮像素子の撮像面上に被写体像を形成する撮像光学系と、
前記電子撮像素子上の撮影領域の適正露出値を算出する適正露出算出手段と、
前記適正露出に対して２ＥＶ以下のアンダー露出にて露出レベルが飽和した画素及び／又は前記飽和した画素に隣接する飽和していない画素を検出することによって輝度差の大きい境界部を検出する高輝度差境界部検出手段と、
前記高輝度差境界部検出手段により検出された前記境界部近傍の前記色収差による色フレアが低減するように前記輝度及び色の情報を含む電気信号を電気的に調節する信号処理手段とを備えたことを特徴とする電子撮像装置。
【請求項４】
前記高輝度差境界部検出手段として、二次元エリア測光センサーを用いたことを特徴とする請求項２又は３に記載の電子撮像装置。
【請求項５】
前記電子撮像素子の撮像面上に感度低下手段を施した複数の画素を設けて、該画素での受光信号を用いて前記境界部を検出することを特徴とする請求項２又は３に記載の電子撮像装置。
【請求項６】
前記感度低下手段として、ＮＤフィルターを用いたことを特徴とする請求項５に記載の電子撮像装置。
【請求項７】
前記信号処理手段により、前記境界部近傍による映像の彩度を低下させることで色のにじみを低減させることを特徴とする請求項２又は３に記載の電子撮像装置。
【請求項８】
前記彩度を低下させる領域を、前記境界部から上下左右に１画素以上５０画素以内としたことを特徴とする請求項７に記載の電子撮像装置。
【請求項９】
前記信号処理手段により、前記境界部及び前記境界部に隣接し輝度の低い暗部側の境界部近傍の色度を、前記境界部から暗部側へ一定画素以上離れた暗部の色度に近似させることで色のにじみを低減させることを特徴とする請求項２又は３に記載の電子撮像装置。
【請求項１０】
前記色度を近似させる領域を、前記境界部から暗部側へ２画素以上５０画素以内としたことを特徴とする請求項９に記載の電子撮像装置。
【請求項１１】
色収差を発生する前記撮像光学系が、前記電子撮像素子の最小画素ピッチをＰ、最小Ｆ値をFminとし、Ｆ値がFminのときの波長404.7nmのマージナル光線の球面収差量の絶対値をLｈ、波長587.56nmにおけるマージナル光線の球面収差量の絶対値をLｄとしたときに、次の条件式(1)を満足することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の電子撮像装置。
（Lｈ−Lｄ）／ Fmin  ≧ ２Ｐ                          ・・・・(1)
【請求項１２】
色収差を発生させる前記撮像光学系が、前記電子撮像素子の最小画素ピッチをＰ、最大像高の像高比０．９、０．７、０．５の何れかにおける波長587.56nmに対する波長404.7nmの倍率色の横収差量をＳｈとしたときに、次の条件式(2)を満足することを特徴とする請求項１乃至３及び１１の何れかに記載の電子撮像装置。
｜Ｓｈ｜≧ ２Ｐ                                        ・・・・(2)
【請求項１３】
カラー画像を得るための３つ以上の異なる分光特性を有する複数の画素を含む電子撮像素子と、前記電子撮像素子の撮像面上に被写体像を形成する撮像光学系を接続可能とするマウント部と、前記電子撮像素子の隣接する一定の画素間での輝度差が一定レベル以上になる領域の有無を検出する高輝度差検出手段と、
前記高輝度差検出手段が一定レベル以上の輝度差を検出した際に警告を発する警告手段とを備えたことを特徴とする電子撮像装置。
【請求項１４】
カラー画像を得るための３つ以上の異なる分光特性を有する複数の画素を含み、前記画素が受光した像を輝度及び色の情報を含む電気信号に変換し出力する電子撮像素子と、前記電子撮像素子の撮像面上に被写体像を形成する撮像光学系を接続可能とするマウント部と、前記電子撮像素子の隣接する一定の画素間での輝度差が一定レベル以上になる境界部を検出する高輝度差境界部検出手段と、前記高輝度差境界部検出手段が一定レベル以上の輝度差を検出した際に前記一定レベル以上の輝度差を含む境界部近傍の色フレアを低減するように前記輝度及び色の情報を含む電気信号を電気的に調節する信号処理手段とを備えたことを特徴とする電子撮像装置。
【請求項１５】
カラー画像を得るための３つ以上の異なる分光特性を有する複数の画素を含み、前記画素が受光した像を輝度及び色の情報を含む電気信号に変換し出力する電子撮像素子と、前記電子撮像素子の撮像面上に被写体像を形成する撮像光学系を接続可能とするマウント部と、前記電子撮像素子上の撮影領域の適正露出値を算出する適正露出算出手段と、前記適正露出に対して２ＥＶ以下のアンダー露出にて露出レベルが飽和した画素及び／又は前記飽和した画素に隣接する飽和していない画素を検出することで輝度差の大きい境界部を検出する高輝度差境界部検出手段と、前記高輝度差境界部検出手段により検出された前記境界部近傍の色フレアを低減するように前記輝度及び色の情報を含む電気信号を電気的に調節する信号処理手段とを備えたことを特徴とする電子撮像装置。
【請求項１６】
電子撮像素子上に被写体像を形成する撮像光学系であって、該光学系の最小Ｆ値をFminとし、Ｆ値がFminのときの任意の波長λのマージナル光線の球面収差量の絶対値をLλ、波長587.56nmにおけるマージナル光線の球面収差量の絶対値をLｄとしたときに次の条件式(3)
（Lλ−Lｄ）／ Fmin ＝０．０５ｍｍ                     ・・・・(3)
を満足する波長をλ１としたときに、λ１が波長587.56nm以下の波長域に存在し、透過率が波長587.56nmの透過率に対し半値となる波長λcが、次の条件式(4)を満足する特性を示すことを特徴とする撮像光学系。
λ1 ≦ λc ≦ 587.56nm                                 ・・・・(4)
【請求項１７】
電子撮像素子上に被写体像を形成する撮像光学系であって、任意の波長λの最大像高の像高比０．９における波長587.56nmに対する倍率色の横収差量をＳλとしたときに次の条件式(5)
｜Ｓλ｜＝０．０２５ｍｍ                                ・・・・(5)
を満足する波長をλ２としたときに、λ２が波長587.56nm以下の波長域に存在し、透過率が波長587.56nmの透過率に対し半値となる波長λcが、次の条件式(6)を満足する特性を示すことを特徴とする撮像光学系。
λ2 ≦ λc ≦ 587.56nm                                  ・・・・(6)
【請求項１８】
電子撮像素子上に被写体像を形成する撮像光学系であって、該光学系の最小Ｆ値をFminとし、Ｆ値がFminのときの任意の波長λのマージナル光線の球面収差量の絶対値をLλ、波長587.56nmにおけるマージナル光線の球面収差量の絶対値をLｄとしたときに次の条件式(3)
（Lλ−Lｄ）／ Fmin ＝０．０５ｍｍ                      ・・・・(3)
を満足する波長をλ１としたときに、λ１が次の条件式(8)を満足すると共に、透過率が波長587.56nmの透過率に対し半値となる波長λcが、次の条件式(7)を満足する特性を示すことを特徴とする撮像光学系。
３９０ｎｍ≦λｃ≦４４０ｎｍ                            ・・・・(7)
３９０ｎｍ≦λ１≦４３０ｎｍ                            ・・・・(8)
【請求項１９】
電子撮像素子上に被写体像を形成する撮像光学系であって、任意の波長λの最大像高の像高比０．９における波長587.56nmに対する倍率色の横収差量をＳλとしたときに次の式(5)
｜Ｓλ｜＝０．０２５ｍｍ                                ・・・・(5)
を満足する波長をλ２としたときに、λ２が次の条件式(7)を満足すると共に、透過率が波長587.56nmの透過率に対し半値となる波長λcが、次の条件式(9)を満足する特性を示すことを特徴とする撮像光学系。
３９０ｎｍ≦λｃ≦４４０ｎｍ                            ・・・・(7)
３９０ｎｍ≦λ２≦４３０ｎｍ                            ・・・・(9)
【請求項２０】
電子撮像素子上に被写体像を形成する撮像光学系であって、該光学系の最小Ｆ値をFminとし、Ｆ値がFminのときの任意の波長λのマージナル光線の球面収差量の絶対値をLλ、波長587.56nmにおけるマージナル光線の球面収差量の絶対値をLｄとしたときに次の条件式(3)
（Lλ―Lｄ）／ Fmin  ＝０．０５ｍｍ                    ・・・・(3)
を満足する波長をλ１とし、λ１が次の条件式(10)を満足し、波長587.56nmの透過率に対する波長λ１での光学系の透過率比をτ（λ１）、波長587.56nmの透過率に対する波長λ１＋３０ｎｍでの光学系の透過率比をτ（λ１＋３０）としたときに、次の条件式(11)、(12)を満足する特性を示すことを特徴とする撮像光学系。
３５０ｎｍ ≦ λ１ ≦ ５５０ｎｍ                       ・・・・(10)
τ（λ１）≦ １０％                                    ・・・・(11)
τ（λ１＋３０）≧ ５０％                              ・・・・(12)
【請求項２１】
電子撮像素子上に被写体像を形成する撮像光学系であって、任意の波長λの最大像高の像高比０．９における波長587.56nmに対する倍率色の横収差量をＳλとしたときに次の条件式(5)
｜Ｓλ｜＝０．０２５ｍｍ                               ・・・・(5)
を満足する波長をλ２とし、λ２が次の条件式(13)を満足し、波長587.56nmの透過率に対する波長λ２での光学系の透過率比をτ（λ２）、波長587.56nmの透過率に対する波長λ２＋３０ｎｍでの光学系の透過率比をτ（λ２＋３０）としたときに、次の条件式(14)、(15)を満足する特性を示すことを特徴とする撮像光学系。
３５０ｎｍ≦ λ２ ≦５５０ｎｍ                          ・・・・(13)
τ（λ２）≦１０％                                      ・・・・(14)
τ（λ２＋３０）≧５０％                                ・・・・(15)
【請求項２２】
上記条件式(3)を次の式(3')に置き換えたことを特徴とする請求項１６，１８及び２０の何れかに記載の撮像光学系。
（Lλ−Lｄ）／ Fmin ＝０．０４ｍｍ                      ・・・・(3')
【請求項２３】
上記条件式(3)を次の条件式(3'')に置き換えたことを特徴とする請求項１６，１８及び２０の何れかに記載の撮像光学系。
（Lλ−Lｄ）／ Fmin ＝０．０３ｍｍ                      ・・・・(3'')
【請求項２４】
上記条件式(5)を次の条件式(5')に置き換えたことを特徴とする請求項１７，１９及び２１の何れかに記載の撮像光学系。
｜Ｓλ｜＝０．０２ｍｍ                                ・・・・(5')
【請求項２５】
上記条件式(5)を次の条件式(5'')に置き換えたことを特徴とする請求項１７，１９及び２１の何れかに記載の撮像光学系。
｜Ｓλ｜＝０．０１５ｍｍ                                ・・・・(5'')
【請求項２６】
電子撮像素子上に被写体像を形成する撮像光学系であって、該撮像光学系の最小Ｆ値をFminとし、Ｆ値がFminのときの波長404.7nmのマージナル光線の球面収差量の絶対値をLｈ、波長435.8nmのマージナル光線の球面収差量の絶対値をLｇ、波長587.56nmのマージナル光線の球面収差量の絶対値をLｄ、波長587.56nmの透過率に対する前記撮像光学系の波長404.7nmの透過率比をτｈ、波長587.56nmの透過率に対する波長435.8nmの透過率比をτｇとしたときに、次の条件式(16)を満足し、且つ、透過率が波長587.56nmの透過率に対し半値となる波長λcが、次の条件式(17)を満足する特性を示すことを特徴とする撮像光学系。
（Lh−Ld）／ Ｆmin×τh ≦（Lg−Ld）／ Ｆmin×τg     ・・・・(16)
404.7nm ＜ λc ＜ 435.8nm  ・・・・(17)
【請求項２７】
電子撮像素子上に被写体像を形成する撮像光学系であって、最大像高の像高比０．９における波長587.56nmに対する波長404.7nmの倍率色の横収差量をＳｈ、最大像高の像高比０．９における波長587.56nmに対する波長435.8nmの倍率色の横収差量をＳｇ、波長587.56nmに対する前記撮像光学系の波長404.7nmの透過率比をτｈ、波長587.56nmに対する波長435.8nmの透過率比をτｇとしたときに、次の条件式(18)を満足し、且つ、透過率が波長587.56nmの透過率に対し半値となる波長λcが、次の条件式(17)を満足する特性を示すことを特徴とする撮像光学系。
｜Ｓｈ｜×τｈ ≦ ｜Ｓｇ｜×τｇ                      ・・・・(18)
404.7nm ＜ λc ＜ 435.8nm  ・・・・(17)
【請求項２８】
波長補正を行なうためのコーティング膜を平面上に施したことを特徴とする請求項１６乃至２７の何れかに記載の撮像光学系。
【請求項２９】
前記撮像光学系中にローパスフィルターを配設すると共に、前記ローパスフィルターの少なくとも一面に波長補正を行なうコーティング膜を施したことを特徴とする請求項１６乃至２７の何れかに記載の撮像光学系。
【請求項３０】
前記撮像光学系中に赤外光成分を低減する赤外カットフィルターを配設すると共に、前記赤外カットフィルターの少なくとも一面に波長補正を行なうコーティング膜を施したことを特徴とする請求項１６乃至２７の何れかに記載の撮像光学系。
【請求項３１】
波長435.8nmと波長404.7nmの間、及び600nmと700nmとの間において透過率が波長587.56nmの透過率に対し半値となる波長が存在する特性を示すコーティング膜を、前記撮像光学系中に施したことを特徴とする請求項１６乃至２７の何れかに記載の撮像光学系。
【請求項３２】
前記撮像光学系の光路中に光路分割手段を設け、前記電子撮像素子の波長435.8nmでの感度特性がｅ線での感度特性の３０％以上の感度を有する撮像領域を有する撮像素子側の光路のみに、波長補正素子を配設したことを特徴とする請求項１６乃至２７の何れかに記載の撮像光学系。
【請求項３３】
前記光路分割手段によって分割される光路のうちの一つを、観察者の眼球に光路を導く観察用光路としたことを特徴とする請求項３２に記載の撮像光学系。
【請求項３４】
前記光路分割手段にて複数の光路に分割し、分割された光路のうちの複数の光路の各々に分光感度特性が異なる撮像素子を配設すると共に、波長435.8nmでの感度特性がｅ線での感度特性の３０％以上の感度を有する撮像領域を有する撮像素子側の光路のみに前記波長補正素子を配設したことを特徴とする請求項３２に記載の撮像光学系。
【請求項３５】
電子撮像素子上に被写体像を形成する撮像光学系であって、前記光学系の光路中に光量調節を行なう調節素子を有し、前記調節素子が、波長435.8nmと波長404.7nmの間における透過率がｅ線の透過率の半値となる波長補正作用を備えていることを特徴とする撮像光学系。
【請求項３６】
前記撮像光学系中の焦点距離の決定に関わる光学素子を、屈折現象のみを用いた光学素子で構成したことを特徴とする請求項１６乃至３５の何れかに記載の撮像光学系。
【請求項３７】
前記撮像光学系の後側焦点位置に、カラー画像を得るための３つ以上の異なる分光感度特性を有する電子撮像素子を配設したことを特徴とする請求項１６乃至３６の何れかに記載の撮像光学系を有する電子撮像装置。
【請求項３８】
前記カラー画像を得るための３つ以上の異なる分光感度特性を有する電子撮像素子のうち、少なくとも一つの電子撮像素子の分光特性は、２つの高いピーク波長を持ち、その２つのピーク波長の間に、２つのピーク波長の双方に対して５０％以下の感度の波長を有することを特徴とする請求項１乃至１５及び３７の何れかに記載の電子撮像装置。