(57)【要約】  【解決手段】  内視鏡はチップを先端部に備えた改善された構成を有するものであり、当該チップを先端部に備えた改善された構成はカメラチップと共に第１の複数の光源照明ファイバの構成と第２の複数の光源照明ファイバの両方を含む。内視鏡先端部での前記カメラチップと前記光源照明ファイバの結合により内視鏡のサイズおよび重量が低減される。  【選択図】      図４
2021510313.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内視鏡で使用する、チップを先端部に備えた製品であって、
第１の複数の変調された光子を伝送するように構成された第１の複数の光源照明ファイバと、
第２の複数の変調された光子を伝送するように構成された第２の複数の光源照明ファイバと、
可視（ＶＩＳ）、近赤外（ＮＩＲ）、可視近赤外（ＶＩＳ−ＮＩＲ）、短波赤外（ＳＷＩＲ）、拡張短波赤外（ｅＳＷＩＲ）、近赤外拡張短波赤外（ＮＩＲ−ｅＳＷＩＲ）およびそれらの組み合わせを含む光を検出するように構成された第１のカメラチップと
を有するチップを先端部に備えた製品。
【請求項２】
請求項１に記載のチップを先端部に備えた製品において、前記第１のカメラチップは可視光（ＶＩＳ）を検出するように構成されているものであり、この製品はさらに、可視光（ＶＩＳ）を検出するように構成された第２のカメラチップを有するものである、チップを先端部に備えた製品。
【請求項３】
請求項１に記載のチップを先端部に備えた製品において、前記第１のカメラチップは可視光（ＶＩＳ）を検出するように構成されているものであり、この製品はさらに、近赤外光（ＮＩＲ）を検出するように構成された第２のカメラチップを有するものである、チップを先端部に備えた製品。
【請求項４】
請求項１に記載のチップを先端部に備えた製品において、さらに、前記第１のカメラチップを備えたカラー・フィルタ・アレイであって、ＢＧＧＲ、ＲＧＢＧ、ＧＲＧＢ、ＲＧＧＢ、ＲＧＢＥ、ＣＹＹＭ、ＣＹＧＭ、ＲＧＢＷ（２×２）、ＲＧＢＷ（対角に色を有する２×２）、ＲＧＢＷ（対で色を有する２×２）、ＲＧＢＷ（垂直にＷの２×２）、および水平線および垂直線において６×６ＲＧＢ、ならびにそれらの組み合わせを含む前記カラー・フィルタ・アレイを有するものである、チップを先端部に備えた製品。
【請求項５】
請求項４に記載のチップを先端部に備えた製品において、前記カラー・フィルタ・アレイは、ＲＧＢＷ（２×２）、ＲＧＢＷ（対角に色を有する２×２）、ＲＧＢＷ（対で色を有する２×２）、ＲＧＢＷ（垂直にＷの２×２）、およびそれらの組み合わせからなる群から選択されるものであり、前記カラー・フィルタ・アレイのＷタイルは、ＮＩＲフィルタ、ＳＷＩＲフィルタ、またはｅＳＷＩＲフィルタである、チップを先端部に備えた製品。
【請求項６】
請求項１に記載のチップを先端部に備えた製品において、さらに、第３の複数の変調されていない光子を伝送するように構成された第３の複数の光源照明ファイバを有するものである、チップを先端部に備えた製品。
【請求項７】
請求項１に記載のチップを先端部に備えた製品において、前記第１のチップは、シリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ヒ化インジウムガリウム（ＩｎＧａＡｓ）、ケイ化白金（ＰｔＳｉ）、テルル化水銀カドミウム（ＨｇＣｄＴｅ）、アンチモン化インジウム（ＩｎＳｂ）、コロイド量子ドット（ＣＱＤ）、またはそれらの組み合わせを含むものである、チップを先端部に備えた製品。
【請求項８】
請求項１に記載のチップを先端部に備えた製品において、さらに、第２のカメラチップを含み、前記第１のカメラチップおよび前記第２のカメラチップは立体画像を生成するように構成されている、チップを先端部に備えた製品。
【請求項９】
内視鏡システムであって、
チップを先端部に備えた製品であって、
第１の複数の変調された光子を伝送するように構成された第１の複数の光源照明ファイバと、
第２の複数の変調された光子を伝送するように構成された第２の複数の光源照明ファイバと、
可視（ＶＩＳ）、近赤外（ＮＩＲ）、可視近赤外（ＶＩＳ−ＮＩＲ）、短波赤外（ＳＷＩＲ）、拡張短波赤外（ｅＳＷＩＲ）、近赤外拡張短波赤外（ＮＩＲ−ｅＳＷＩＲ）、およびそれらのいずれかの組み合わせを含む光を検出するように構成された第１のカメラチップと
を含むものである、チップを先端部に備えた製品と、
光源と、
前記第１の複数の光源照明ファイバのための前記第１の複数の変調された光子を少なくとも変調する第１の変調器と、
前記第２の複数の光源照明ファイバのための前記第２の複数の変調された光子を少なくとも変調する第２の変調器と
を有する内視鏡システム。
【請求項１０】
請求項９に記載の内視鏡システムにおいて、前記第１のカメラチップは、可視光（ＶＩＳ）を検出するように構成されているものであり、前記チップを先端部に備えた製品はさらに、可視光（ＶＩＳ）を検出するように構成された第２のカメラチップを含むものである、内視鏡システム。
【請求項１１】
請求項９に記載の内視鏡システムにおいて、前記第１のカメラチップは可視光（ＶＩＳ）に構成されているものであり、前記チップを先端部に備えた製品はさらに、近赤外光（ＮＩＲ）を検出するように構成された第２のカメラチップを含むものである、内視鏡システム。
【請求項１２】
請求項９に記載の内視鏡システムにおいて、前記チップを先端部に備えた製品はさらに、前記第１のカメラチップを備えたカラー・フィルタ・アレイであって、ＢＧＧＲ、ＲＧＢＧ、ＧＲＧＢ、ＲＧＧＢ、ＲＧＢＥ、ＣＹＹＭ、ＣＹＧＭ、ＲＧＢＷ（２×２）、ＲＧＢＷ（対角に色を有する２×２）、ＲＧＢＷ（対で色を有する２×２）、ＲＧＢＷ（垂直にＷの２×２）、および水平線と垂直線において６×６ＲＧＢ、ならびにそれらの組み合わせを含む前記カラー・フィルタ・アレイを含むものである、内視鏡システム。
【請求項１３】
請求項１２に記載の内視鏡システムにおいて、
前記カラー・フィルタ・アレイは、ＲＧＢＷ（２×２）、ＲＧＢＷ（対角に色を有する２×２）、ＲＧＢＷ（対に色を有する２×２）、ＲＧＢＷ（垂直にＷの２×２）、およびそれらの組み合わせからなる群から選択されるものであり、前記カラー・フィルタ・アレイのＷタイルは、ＮＩＲフィルタ、ＳＷＩＲフィルタ、またはｅＳＷＩＲフィルタである、内視鏡システム。
【請求項１４】
請求項９に記載の内視鏡において、前記チップを先端部に備えた製品は、さらに、第３の複数の変調されていない光子を伝送するように構成された第３の複数の光源照明ファイバを含むものである、内視鏡。
【請求項１５】
請求項９に記載の内視鏡において、前記光源は、白熱灯、ハロゲンランプ、発光ダイオード（ＬＥＤ）、化学レーザー、固体レーザー、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、エレクトロルミネセントデバイス、蛍光灯、ガス放電ランプ、メタル・ハライド・ランプ、キセノン・アーク・ランプ、誘導ランプ、またはそれらの組み合わせを含むものである、内視鏡。
【請求項１６】
請求項９に記載の内視鏡において、前記第１のカメラチップは、シリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ヒ化インジウムガリウム（ＩｎＧａＡｓ）、ケイ化白金（ＰｔＳｉ）、テルル化水銀カドミウム（ＨｇＣｄＴｅ）、アンチモン化インジウム（ＩｎＳｂ）、コロイド量子ドット（ＣＱＤ）、またはそれらの組み合わせを含むものである、内視鏡。
【請求項１７】
請求項９に記載の内視鏡において、前記チップを先端部に備えた製品は、さらに、第２のカメラチップを含み、前記第１のカメラチップおよび前記第２のカメラチップは立体画像を生成するように構成されている、内視鏡。
【請求項１８】
内視鏡システムを使用して融合画像を生成する方法であって、
請求項８に記載の内視鏡システムを提供する工程と、
第１の複数の変調された光子から第１の画像を生成する工程と、
第２の複数の変調された光子から第２の画像を生成する工程と、
前記第１の画像と前記第２の画像を重ね合わせることにより融合画像を生成する工程と
を有する方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載の方法において、さらに、第３の複数の変調されていない光子から第３の画像を生成する工程を有するものである、方法
【請求項２０】
請求項１９に記載の方法において、前記第３の複数の変調されていない光子は、ＮＩＲ光子、ＳＷＩＲ光子、ｅＳＷＩＲ光子、またはそれらの組み合わせである、方法。
【請求項２１】
請求項１８に記載の方法において、前記第１の複数の変調された光子および前記第２の複数の変調された光子はＶＩＳまたはＶＩＳ−ＮＩＲである、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この出願は、２０１８年１月１０日に出願され「内視鏡検査のための時間相関光源変調」と題する米国仮特許出願第６２／６１５，７７７号の優先権および利益を主張するものであり、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本開示は概して内視鏡検査用の様々なセンサーおよび照明構成に関する。より具体的には、本開示はチップを先端部に備えた内視鏡による検査のための様々なセンサーおよび照明構成に関する。
【背景技術】
【０００３】
内視鏡は、患者の外傷を最小限に抑えつつ処置を行うことができる一方、医師による患者内部の解剖学的構造の観察を可能にすることから、医学界で広く受け入れられている。処置に応じて内視鏡は身体の自然な開口部へ又は皮膚の切開部を通じて挿入される。
【０００４】
従来の内視鏡の設計は典型的には、一端に剛性レンズアセンブリまたは光ファイバ・レンズ・アセンブリを有する長尺管状シャフトを含み、それら剛性レンズアセンブリまたは光ファイバ・レンズ・アセンブリは当該剛性レンズアセンブリまたは１若しくはそれ以上の光ファイバストランドを介してカメラまたは他の同様の光センサーに接続されている。前記シャフトは処置中、操作用のハンドルに接続されている。通常、観察は前記ハンドルの接眼レンズおよび／または外部画面を介して表示することができる。内視鏡の作業経路へ様々な手術器具を挿入し、種々の外科手術を行うことができる。
【０００５】
しかしながら、従来の内視鏡の設計には様々な欠点がある。例えば、処置中、カメラとレンズアセンブリを接続する光ファイバを通じて取得された信号にスループット低下が生じ、その結果生じる画像に歪みが発生する可能性があり、また高品質の剛性レンズアセンブリに関連して相当な費用もかかる。
【０００６】
チップを先端部に備えた（ｃｈｉｐ−ｏｎ−ｔｉｐ）内視鏡構成はカメラが内視鏡の基部ではなく内視鏡の先端部にあるという点で従来の内視鏡構成とは異なる。チップを先端部に備えた構成にはいくつかの利点がある。１つの利点は、カメラがサンプルに可能な限り近づくことで信号のスループット低下が低減され、レンズアセンブリおよび光ファイバを介して生じる画像の歪みが最小になることである。内視鏡の先端部にカメラを取り付けることのもう１つの利点は、内視鏡システム自体のサイズおよび重量を低減させる可能性があることである。信号が内視鏡の先端部にあるカメラチップで読み取られるため、内視鏡背面のカメラに画像を中継するための特別な光学系や光ファイバは必要ない。そのため、内視鏡システムの部品の総数が減少する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示は、内視鏡と共に又は内視鏡で使用されるチップを先端部に備えた製品の様々な実施形態を対象とする。
【０００８】
一実施形態によれば、内視鏡で使用する、チップを先端部に備えた製品であって、第１の複数の変調された光子を伝送するように構成された第１の複数の光源照明ファイバと、第２の複数の変調された光子を伝送するように構成された第２の複数の光源照明ファイバと、可視（ＶＩＳ）、近赤外（ＮＩＲ）、可視近赤外（ＶＩＳ−ＮＩＲ）、短波赤外（ＳＷＩＲ）、拡張短波赤外（ｅＳＷＩＲ）、近赤外拡張短波赤外（ＮＩＲ−ｅＳＷＩＲ）、およびそれらの組み合わせを含む光を検出するように構成された第１のカメラチップとを有する製品が提供される。
【０００９】
他の実施形態において、前記第１のカメラチップは可視光（ＶＩＳ）を検出するように構成されており、さらに、可視光（ＶＩＳ）を検出するように構成された第２のカメラチップを有する。
【００１０】
他の実施形態において、前記第１のカメラチップは可視光（ＶＩＳ）を検出するように構成されており、さらに、近赤外光（ＮＩＲ）を検出するように構成された第２のカメラチップを有する。
【００１１】
他の実施形態において、前記第１のカメラチップを備えたカラー・フィルタ・アレイであって、ＢＧＧＲ、ＲＧＢＧ、ＧＲＧＢ、ＲＧＧＢ、ＲＧＢＥ、ＣＹＹＭ、ＣＹＧＭ、ＲＧＢＷ（２×２）、ＲＧＢＷ（対角に色を有する２×２）、ＲＧＢＷ（対で色を有する２×２）、ＲＧＢＷ（垂直にＷの２×２）、および水平線および垂直線において６×６ＲＧＢ、ならびにそれらの組み合わせを含む前記カラー・フィルタ・アレイが提供される。
【００１２】
他の実施形態において、前記カラー・フィルタ・アレイは、ＲＧＢＷ（２×２）、ＲＧＢＷ（対角に色を有する２×２）、ＲＧＢＷ（対で色を有する２×２）、ＲＧＢＷ（垂直にＷの２×２）、およびそれらの組み合わせからなる群から選択されるものであり、前記カラー・フィルタ・アレイのＷタイルは、ＮＩＲフィルタ、ＳＷＩＲフィルタ、またはｅＳＷＩＲフィルタである。
【００１３】
他の実施形態において、請求項１に記載のチップを先端部に備えた製品は、さらに、第３の複数の変調されていない光子を伝送するように構成された第３の複数の光源照明ファイバを有する。
【００１４】
他の実施形態において、前記第１のチップは、シリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ヒ化インジウムガリウム（ＩｎＧａＡｓ）、ケイ化白金（ＰｔＳｉ）、テルル化水銀カドミウム（ＨｇＣｄＴｅ）、アンチモン化インジウム（ＩｎＳｂ）、コロイド量子ドット（ＣＱＤ）、またはそれらの組み合わせを含む。
【００１５】
一実施形態によれば、内視鏡システムであって、チップを先端部に備えた製品であって、第１の複数の変調された光子を伝送するように構成された第１の複数の光源照明ファイバと、第２の複数の変調された光子を伝送するように構成された第２の複数の光源照明ファイバと、可視（ＶＩＳ）、近赤外（ＮＩＲ）、可視近赤外（ＶＩＳ−ＮＩＲ）、短波赤外（ＳＷＩＲ）、拡張短波赤外（ｅＳＷＩＲ）、近赤外拡張短波赤外（ＮＩＲ−ｅＳＷＩＲ）、およびそれらのいずれかの組み合わせを含む光を検出するように構成された第１のカメラチップとを含む前記チップを先端部に備えた製品と、光源と、前記第１の複数の光源照明ファイバのための前記第１の複数の変調された光子を少なくとも変調する第１の変調器と、前記第２の複数の光源照明ファイバのための前記第２の複数の変調された光子を変調する第２の変調器とを有する内視鏡システムが提供される。
【００１６】
他の実施形態において、前記第１のカメラチップは可視光（ＶＩＳ）を検出するように構成されているものであり、前記チップを先端部に備えた製品は、さらに、可視光（ＶＩＳ）を検出するように構成された第２のカメラチップを含む。
【００１７】
他の実施形態において、前記第１のカメラチップは可視光（ＶＩＳ）に構成されているものであり、前記チップを先端部に備えた製品は、さらに、近赤外光（ＮＩＲ）を検出するように構成された第２のカメラチップを含む。
【００１８】
他の実施形態において、前記チップを先端部に備えた製品は、さらに、前記第１のカメラチップを備えたカラー・フィルタ・アレイであって、ＢＧＧＲ、ＲＧＢＧ、ＧＲＧＢ、ＲＧＧＢ、ＲＧＢＥ、ＣＹＹＭ、ＣＹＧＭ、ＲＧＢＷ（２×２）、ＲＧＢＷ（対角に色を有する２×２）、ＲＧＢＷ（対で色を有する２×２）、ＲＧＢＷ（垂直にＷの２×２）、および水平線および垂直線において６×６ＲＧＢ、ならびにそれらの組み合わせを含む前記カラー・フィルタ・アレイを含む。
【００１９】
他の実施形態において、前記カラー・フィルタ・アレイは、ＲＧＢＷ（２×２）、ＲＧＢＷ（対角に色を有する２×２）、ＲＧＢＷ（対で色を有する２×２）、ＲＧＢＷ（垂直にＷの２×２）、およびそれらの組み合わせからなる群から選択されるものであり、前記カラー・フィルタ・アレイのＷタイルは、ＮＩＲフィルタ、ＳＷＩＲフィルタ、またはｅＳＷＩＲフィルタである。
【００２０】
他の実施形態において、前記チップを先端部に備えた製品は、さらに、第３の複数の変調されていない光子を伝送するように構成された第３の複数の光源照明ファイバを含む。
【００２１】
他の実施形態において、前記光源は、白熱灯、ハロゲンランプ、発光ダイオード（ＬＥＤ）、化学レーザー、固体レーザー、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、エレクトロルミネセントデバイス、蛍光灯、ガス放電ランプ、メタル・ハライド・ランプ、キセノン・アーク・ランプ、誘導ランプ、またはそれらの組み合わせを含む。
【００２２】
他の実施形態において、前記第１のカメラチップは、シリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ヒ化インジウムガリウム（ＩｎＧａＡｓ）、ケイ化白金（ＰｔＳｉ）、テルル化水銀カドミウム（ＨｇＣｄＴｅ）、アンチモン化インジウム（ＩｎＳｂ）、コロイド量子ドット（ＣＱＤ）、またはそれらの組み合わせを含む。
【００２３】
他の実施形態において、前記チップを先端部に備えた製品は、さらに、第２のカメラチップを含み、前記第１のカメラチップおよび前記第２のカメラチップは立体画像を生成するように構成されている。
【００２４】
一実施形態において、内視鏡システムを使用して融合画像を生成する方法であって、請求項８に記載の内視鏡システムを提供する工程と、第１の複数の変調された光子から第１の画像を生成する工程と、第２の複数の変調された光子から第２の画像を生成する工程と、前記第１の画像と前記第２の画像を重ね合わせることにより融合画像を生成する工程とを有する方法がある。
【００２５】
他の実施形態において、さらに、第３の複数の変調されていない光子から第３の画像を生成する工程が提供される。
【００２６】
他の実施形態において、前記第３の複数の変調されていない光子は、ＮＩＲ光子、ＳＷＩＲ光子、ｅＳＷＩＲ光子、またはそれらの組み合わせである。
【００２７】
他の実施形態において、前記第１の複数の変調された光子および前記第２の複数の変調された光子はＶＩＳまたはＶＩＳ−ＮＩＲである。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
本明細書に組み込まれその一部を形成する添付の図面は本発明の実施形態を示し本明細書とともに、本発明の原理、特性、および特徴を説明するのに役立つ。
【図１】図１は、本開示による内視鏡の第１の変形形態を示す。
【図２】図２は、本開示による内視鏡の第２の変形形態を示す。
【図３】図３は、本開示による内視鏡の第３の変形形態を示す。
【図４】図４は、本開示による図１〜図３に示されるような内視鏡の変形形態の１つと共に使用する２つの光学構成のオプションを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本開示は、記載された特定のシステム、デバイス、および方法に限定されるものではなく、これらは変化し得る。本説明で用いられている用語は、特定の発明の一例すなわち実施形態を説明することのみを目的としており、範囲を限定することを意図していない。
【００３０】
本明細書において、単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、文脈から明らかにそうでないことが示されていない限り、複数のものを含むものとする。特に定義されていない限り、本明細書で用いられている全ての技術用語および科学用語は当業者によって一般に理解されているのと同じ意味を有する。本開示のいかなるものも、本開示に記載の実施形態が先行発明によりそのような開示に先行する権利がないことを認めるものとして解釈されるべきではない。本明細書において「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語は「含むがこれに限定されない」ことを意味する。
【００３１】
以下に記載される本教示の実施形態は、網羅的であること、または以下の詳細な説明に開示される正確な形態への教示を限定することを意図するものはない。むしろ、それらの実施形態は当業者が本教示の原理および実施を認識し理解できるように抜粋され説明されている。
【００３２】
上述したように、従来の内視鏡は、一端に、１若しくはそれ以上の光ファイバストランドを介してカメラまたは他の同様の光センサーに接続された光ファイバ・レンズ・アセンブリを含む。従来の内視鏡撮像システムから多重スペクトルデータを取得するために、サンプルから取得された信号はカメラに到達する前にしばしば１若しくはそれ以上の直列フィルタによって選択的に調整される。内視鏡の先端部にカメラ（またはチップ）を備えた内視鏡システムでは、サンプル画像をフィルタリングするフィルタ技術を大幅に小型化することなしにはそれを容易に実現することはできない。代わりに、サンプルに到達する前に光源照明がフィルタリングされる。その後、サンプル信号が内視鏡の先端部にあるカメラによって読み取られる。
【００３３】
この開示ではチップを先端部に備えた内視鏡撮像の３つの変形形態を説明する。これらの変形形態はサンプルを撮像する前に光源照明をフィルタリングする工程を含む。各変形形態において、光源のフィルタリングおよび／または変調は、例えば光学撮像フィルタ、例えば音響光学可変フィルタ（Ａｃｏｕｓｔｏ−Ｏｐｔｉｃ  Ｔｕｎａｂｌｅ  Ｆｉｌｔｅｒ：ＡＯＴＦ）、液晶可変フィルタ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｔｕｎａｂｌｅ  Ｆｉｌｔｅｒ：ＬＣＴＦ）、および例えば多重接合フィルタ（Ｍｕｌｔｉ−Ｃｏｎｊｕｇａｔｅ  Ｆｉｌｔｅｒ：ＭＣＦ）を含む順次スキャン可変フィルタ、またはコンフォーマルフィルタ（Ｃｏｎｆｏｒｍａｌ  Ｆｉｌｔｅｒ：ＣＦ）などによって実行することができる。ただし、本明細書においてＭＣＦおよびＣＦは単なる例として説明されているものであることに留意されたい。追加のフィルタ、例えば多変量光学素子（ＭＯＥ）、ＭＯＥフィルタ、およびフィルタホイール配置、パターン化されたエタロンフィルタ、並びにその他の同様のフィルタ等を用いて光源照明をフィルタリングしてもよい。光源照明処理およびフィルタリングの追加の例は、米国特許出願公開第２０１８／０１１６４９４号として公開されている米国特許出願第１５／３７４，７６９号で見ることができ、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。本明細書のいくつかの実施形態において、上記光源のフィルタリングおよび／または変調は「変調器」によって実行されるものとして示されているが、「変調器」とは光源からの光子を変調するいずれかのデバイスをいう。
【００３４】
本明細書で説明されるように、前記３つの変形形態は、内視鏡先端部の中央に配置され且つ光源照明ファイバにより囲まれたカメラチップを有する。しかしながら、この中央配置は単なる例として提供されているものであり、それ以外のカメラチップおよび光源照明ファイバの配置が含まれ得ることに留意されたい。
【００３５】
本明細書に記載の内視鏡の変形形態は様々な照明源を含むことができる。特定の実装形態では、単一の光源がビームスプリッタおよび／またはミラーと様々な構成で組み合わされて用いられ、複数の光ビームを提供し得る。これらの複数の光ビームは例えば異なる光源照明ファイバまたは光源照明ファイバのセットを用いて内視鏡先端部に方向付けることができる。例えば、図１に示す変形形態では、単一の光源が２つの分離したビームに分割され２組の光源照明ファイバに方向付けられる。図４に示すオプションなどその他の実施では、単一の光源が分離した複数のビームに分割されて、あるいは１若しくはそれ以上のミラーを介して方向が変えられて、３組の光源照明ファイバに光源照明を提供することができる。単一の光源のみが例えば図１および図４において示されているが、本開示は単一の光源に限定されないことに留意されたい。追加の光源が本明細書に記載の１若しくはそれ以上の内視鏡の変形形態に含まれることが企図される。このような内視鏡の変形形態は、単独で又は組み合わせて用いられる複数の分離した別個の光源を含むことができる。
【００３６】
光源は、限定されるものではなく、電力消費、放出スペクトル、パッケージング、熱出力などの内視鏡の他の補助的要件に必要な照明をもたらすのに有用な任意の光源とすることができる。いくつかの実施形態において、光源は、白熱灯、ハロゲンランプ、発光ダイオード（ＬＥＤ）、化学レーザー、固体レーザー、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、エレクトロルミネセントデバイス、蛍光灯、ガス放電ランプ、メタル・ハライド・ランプ、キセノン・アーク・ランプ、誘導ランプ、またはこれらの光源の任意の組み合わせである。いくつかの実施形態において、光源は可変光源であり、これは、光源が単色であり、任意の所望の波長範囲内になるように選択できることを意味する。選択される可変光源の波長は、限定されるものではなく、紫外（ＵＶ）、可視（ＶＩＳ）、近赤外（ＮＩＲ）、可視近赤外（ＶＩＳ−ＮＩＲ）、短波赤外（ＳＷＩＲ）、拡張短波赤外（ｅＳＷＩＲ）、および近赤外拡張短波赤外（ＮＩＲ−ｅＳＷＩＲ）の範囲内の任意の通過帯域とすることができる。波長範囲は下記で説明する。
【００３７】
本開示の内視鏡の変形形態には少なくとも１つのカメラチップが含まれる。当該カメラチップは、イメージセンサーとして用いられ、入ってくる光子を検出しその情報を出力して画像を形成する。カメラチップの機能および構成は限定されない。いくつかの実施形態において、カメラチップはその撮像可能な光の波長によって特徴付けられる。前記カメラチップで撮像可能な光の波長は、限定されるものではなく、紫外（ＵＶ）、可視（ＶＩＳ）、近赤外（ＮＩＲ）、可視近赤外（ＶＩＳ−ＮＩＲ）、短波赤外（ＳＷＩＲ）、拡張短波赤外（ｅＳＷＩＲ）、近赤外拡張短波赤外（ＮＩＲ−ｅＳＷＩＲ）を含む。これらは、約１８０ｎｍ〜約３８０ｎｍ（ＵＶ）、約３８０ｎｍ〜約７２０ｎｍ（ＶＩＳ）、約４００ｎｍ〜約１１００ｎｍ（ＶＩＳ−ＮＩＲ）、約８５０ｎｍ〜約１８００ｎｍ（ＳＷＩＲ）、約１２００ｎｍ〜約２４５０ｎｍ（ｅＳＷＩＲ）、および約７２０ｎｍ〜約２５００ｎｍ（ＮＩＲ−ｅＳＷＩＲ）の波長に対応する。上記範囲は単独で又は列挙した範囲を任意に組み合わせて用い得る。そのような組み合わせには、隣接する（連続する）範囲、重複する範囲、および重複しない範囲が含まれる。上記範囲の組み合わせは、それぞれが特定の範囲に対して感度を有する複数のカメラチップを含めることにより、あるいはカラー・フィルタ・アレイを含めることによって複数の異なる範囲を検出することができる単一のカメラチップにより、実現することができる。
【００３８】
いくつかの実施形態において、カメラチップはその作られる材料によって特徴付けられる。カメラチップの材料は、限定されるものではなく、カメラチップが検出すると予想される波長範囲に基づいて選択することができる。そのような実施形態では、カメラチップは、シリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ヒ化インジウムガリウム（ＩｎＧａＡｓ）、ケイ化白金（ＰｔＳｉ）、テルル化水銀カドミウム（ＨｇＣｄＴｅ）、アンチモン化インジウム（ＩｎＳｂ）、コロイド量子ドット（ＣＱＤ）、またはこれらのいずれかの組み合わせをベースとする。
【００３９】
いくつかの実施形態において、カメラチップはその電気的構造によって特徴付けられる。前記電気的構造は、カメラチップに限定されるものではなく、電荷結合デバイス（ＣＣＤ）または相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）イメージセンサーを含む。上記の材料は、最終的なカメラチップを形成するよういずれかの電気的構造でそれぞれ使用できることに留意されたい。例えば、Ｓｉ  ＣＭＯＳ、Ｓｉ  ＣＣＤ、Ｇｅ  ＣＣＤ、Ｇｅ  ＣＭＯＳ、ＩｎＧａＡｓ  ＣＣＤ、ＩｎＧａＡｓ  ＣＭＯＳ、ＰｔＳｉ  ＣＣＤ、ＰｔＳｉ  ＣＭＯＳ、ＨｇＣｄＴｅ  ＣＣＤ、ＨｇＣｄＴｅ  ＣＭＯＳ、ＩｎＳｂ  ＣＣＤ、ＩｎＳｂ  ＣＭＯＳ、ＣＱＤ  ＣＣＤ、またはＣＱＤ  ＣＭＯＳが挙げられる。これらのセンサー構造は物理的に同一のカメラチップまたは複数の分離したカメラチップのいずれかにおいて単独で又は組み合わせて用いることができる。
【００４０】
いくつかの実施形態においてカメラチップは画像を生成するカラー・フィルタ・アレイを備える。フィルタアレイの設計は限定されない。カメラチップとの関連で使用される場合、「フィルタ」という用語は、参照される光がフィルタを通過できることを意味すると理解されたい。例えば、「緑フィルタ」は、可視色である緑に対応して約５２０ｎｍ〜約５６０ｎｍの波長を有する光のみをフィルタに通過させることにより人間の目には緑が見えるようになるフィルタである。同様に「ＮＩＲフィルタ」は近赤外光（ＮＩＲ）のみを通過させる。いくつかの実施形態において、前記フィルタはカメラチップに配置されたカラー・フィルタ・アレイである。そのようなカラー・フィルタ・アレイは、様々な設計があるが、全て元となる「Ｂａｙｅｒ」フィルタ・カラー・モザイク・フィルタに関連している。前記カラー・フィルタ・アレイには、ＢＧＧＲ、ＲＧＢＧ、ＧＲＧＢ、ＲＧＧＢ、ＲＧＢＥ、ＣＹＹＭ、ＣＹＧＭ、ＲＧＢＷ（２×２）、ＲＧＢＷ（対角に色を有する２×２）、ＲＧＢＷ（対で色を有する２×２）、ＲＧＢＷ（垂直にＷの２×２）、およびＸ−ＴＲＡＮＳ（東京の富士フイルム株式会社により販売）が含まれる。Ｘ−ＴＲＡＮＳセンサーは６×６ピクセルの大きなパターンを有し、全ての水平線と垂直線においてＲＧＢタイルを含むことでモアレ現象のアーティファクトを低減する。上記列挙したものについて、Ｂは青、Ｇは緑、Ｒは赤、Ｅはエメラルド、Ｃはシアン、Ｙは黄色、Ｍはマゼンタに対応する。Ｗは、以下でさらに説明する「白」またはモノクロのタイルに対応する。
【００４１】
Ｗタイルまたは「白」タイルはそれ自体にいくつかの構成を含む。いくつかの実施形態において、Ｗタイルは光をフィルタしないため、すべての光がカメラチップに到達する。それらの実施形態では、カメラチップは当該カメラチップが検出可能な全ての光を検出する。カメラチップに応じて、これはＵＶ、ＶＩＳ、ＮＩＲ、ＶＩＳ−ＮＩＲ、ＶＩＳ−ＮＩＲ、ＶＩＳ−ＳＷＩＲ、またはＶＩＳ−ｅＳＷＩＲとすることができる。いくつかの実施形態において、Ｗタイルは、ＶＩＳ、ＶＩＳ−ＮＩＲ、ＮＩＲ、またはｅＳＷＩＲ用のフィルタであり、ＶＩＳ、ＶＩＳ−ＮＩＲ、ＮＩＲ、またはｅＳＷＩＲのみがそれぞれカメラチップに到達できるようになっている。これは、上述したカメラチップの材料または電気的構造と組み合わせるのに適している。このようなフィルタアレイは、単一のカメラチップで可視光と近赤外光の両方を検出できるため有用であり、４バンド・フィルタ・アレイともいう。
【００４２】
更なる他の実施形態では、カラー・フィルタ・アレイは省略されカメラチップに提供されず、単色画像を生成する。そのような実施形態では、生成された画像はカメラチップを構成する材料のバンドギャップのみに基づいている。他の実施形態では、フィルタは依然としてカメラチップに適用されるが、モノリシックな単一のフィルタとしてのみ適用される。例えば、赤のフィルタを適用すると、カメラチップは赤のスペクトルを表す単色の画像を生成する。いくつかの実施形態において、複数のカメラチップであって、それぞれが異なるモノリシックの単一フィルタのカメラチップになっているものが使用される。例えば、ＶＩＳ画像が、Ｒフィルタ、Ｇフィルタ、Ｂフィルタをそれぞれ有する３つのカメラチップを組み合わせることにより作成され得る。その他の例では、ＶＩＳ−ＮＩＲ画像が、Ｒフィルタ、Ｇフィルタ、Ｂフィルタ、およびＮＩＲフィルタをそれぞれ有する４つのカメラチップを組み合わせることにより作成され得る。その他の例では、ＶＩＳ−ｅＳＷＩＲ画像が、Ｒフィルタ、Ｇフィルタ、Ｂフィルタ、およびｅＳＷＩＲフィルタをそれぞれ有する４つのカメラチップを組み合わせることにより作成され得る。
【００４３】
いくつかの実施形態において、カラーアレイは省略され、カメラチップは垂直に積層されピクセルグリッドに編成されたフォトダイオードを利用する。積層された各フォトダイオードは光の所望の波長に反応する。例えば、積層フォトダイオードのカメラチップは、Ｒ、Ｇ、およびＢ層を含んでＶＩＳ画像を形成する。他の実施形態では、積層フォトダイオードのカメラチップは、Ｒ層、Ｇ層、Ｂ層、およびＮＩＲ層を含んでＶＩＳ−ＮＩＲ画像を形成する。他の実施形態では、積層フォトダイオードのカメラチップは、Ｒ層、Ｇ層、Ｂ層、およびｅＳＷＩＲ層を含んでＶＩＳ−ｅＳＷＩＲ画像を形成する。
【００４４】
２若しくはそれ以上のカメラチップが含まれるそれらの実施形態では、２若しくはそれ以上のカメラチップのそれぞれからの画像に基づいて立体画像を生成することができる。立体画像は観察者が画像の奥行きを知覚できるため有用であり、これにより、知覚の精度と現実感が向上する。手術や他の同様の内視鏡活用中、これは器具の操作やタスクの実行に役立ち、平面視の内視鏡よりも安全性と精度が向上する。これは、カメラチップの位置が１つしかない内視鏡では奥行きを認識できないためである。いくつかの実施形態において、立体画像は、同一の２つのカメラチップおよび２つのカラー・フィルタ・アレイを用いて形成される。いくつかの実施形態において、立体画像は同一のカメラチップであるが、それぞれ異なるカラー・フィルタ・アレイを備えた２つのカメラチップによって形成される。いくつかの実施形態において、立体画像は、異なる２つのカラー・フィルタ・アレイを備えた、異なる２つのカメラチップによって形成される。いくつかの実施形態において、立体画像は、一方のカメラチップがカラー・フィルタ・アレイを備え、他方のカメラチップが単色フィルタを備えるか又はフィルタアレイを備えていない、異なる２つのカメラチップによって形成される。複数のカメラチップが提供されている場合、各カメラチップの出力を用い、各カメラチップの出力を結合または融合することにより、立体画像を生成することができる。
【００４５】
更なる他の実施形態では、立体画像を取得する方法が提供される。例えば、第１のカメラチップが第１の画像を生成し、異なる位置にある第２のカメラチップが第２の画像を生成し、第１の画像と第２の画像が結合（「融合」）されて立体画像を形成する。
【００４６】
図１は、本開示による第１の内視鏡変形形態を示すものである。図１に示すように、内視鏡は、先端部に２つの赤−緑−青（ＲＧＢ）カメラＲＧＢ１およびＲＧＢ２を備えることができ、２組の光源照明ファイバＴ１およびＴ２により取り囲まれている。図１の端面図に示すように、光源照明ファイバＴ１、Ｔ２は内視鏡の周囲に交互に配置することができる。そのような配置は内視鏡周囲により均一で一貫した照明を提供することができる。しかしながら、交互配置は単なる例として提供されており、光源照明ファイバについてその他の配置を設計に含めることができることに留意されたい。
【００４７】
いくつかの実装形態において、光源照明ファイバＴ１およびＴ２は、順次スキャンＭＣＦを通してフィルタリングされた２つの個別の波長、またはＣＦを通してフィルタリングされた複数の波長を表すことができる。例えば、Ｔ１およびＴ２は選択的に変調され又は同時にサンプルに送達され得る。図１に含まれる回路図に示すように、単一光源がビームスプリッタで方向付けられる。ビームスプリッタは光源から受け取った光を２つのビームに分割するように構成され得る。第１のビームはＴ１光源照明経路下方の変調器およびフィルタ（例えば、ＭＣＦおよび／またはＣＦ）へと方向付けられ得る。同様に、第２のビームは、Ｔ２光源照明経路下方の第２の変調器およびフィルタ（例えばＭＣＦおよび／またはＣＦ）へと方向付けられ得る。変調器の動作およびフィルタの構成を能動的に制御することにより、第１および第２の複数の光源照明ファイバＴ１またはＴ２のいずれかまたは両方が、それぞれの個別の波長で組織サンプルを照明することができる。
【００４８】
いくつかの実装形態では、２つのカメラＲＧＢ１およびＲＧＢ２は別個の撮像機能を実行するように構成され得る。例えば、ＲＧＢ１は、サンプル組織が光源照明ファイバＴ１を用いて照明されるとサンプル画像をもたらすように調整および構成され得る。逆に、ＲＧＢ２は、サンプル組織が光源照明ファイバＴ２を用いて照明されるとサンプル画像をもたらすように調整および構成され得る。他の実施形態では、ＲＧＢ１は低解像度カメラとして実装されてもよく、またＲＧＢ２は高解像度カメラとして実装されてもよい。そのような実施例において、両カメラは光源照明ファイバＴ１およびＴ２のいずれかを用いて画像を取得するように構成され得る。
【００４９】
図２は、本開示による第２の内視鏡変形形態を示すものである。図２に示すように、内視鏡は１つのＲＧＢカメラと１つの近赤外線（ＮＩＲ）カメラとを備えることができる。（上記Ｔ１およびＴ２と同様の）光源照明ファイバＴ１およびＴ２ならびに第３の光源照明ファイバＥｘを含む複数のファイバは２つのカメラチップを囲むように配置され得る。本明細書に記載されるように、光源照明ファイバＥｘはＮＩＲ蛍光撮像のための励起波長を有する光を導くように構成することができる。いくつかの実装形態において、照明ファイバは３つからなる複数の群において配置され得る。例えば、図２の端面図に示すように、３つからなる群はＴ１、Ｅｘ、およびＴ２の間で交互にすることができる。しかしながら、図２に示す交互配置は単なる例として提供されているものであることに留意されたい。光源照明ファイバの代替および／または追加の配置を設計に用いてもよい。
【００５０】
図１の上記説明と同様に、Ｔ１およびＴ２は、順次スキャンＭＣＦを通じてフィルタリングされた２つの別個の波長、またはＣＦを通じてフィルタリングされた複数の波長を表すことができる。いくつかの実装形態において、３つの照明源Ｔ１、Ｔ２、およびＥｘすべてを同時にサンプルに表すことができる。いくつかの例において、照明源Ｔ１およびＴ２は照明源Ｅｘから独立して送達され得る。
【００５１】
いくつかの実施態様において、Ｔ１およびＴ２源照明ファイバを用いて照明された組織サンプルの画像はＲＧＢカメラを用いて記録することができる。そのような構成では、Ｅｘ源照明ファイバを用いて照明された組織サンプルの蛍光画像はＮＩＲカメラを用いて記録することができる。しかしながら、そのような構成は例としてのみ提供され、カメラの機能は、変調、フィルタリング、および光源照明ファイバに関連するその他の同様の因子に基づいて変更できることに留意されたい。
【００５２】
図３は、本開示による第３の内視鏡変形形態を示す。図３に示すように、内視鏡は、カメラチップ上に赤、緑、青、およびＮＩＲフィルタを有する４バンド・フィルタ・アレイを備えることができる。図２に関して上述した配置と同様に、光源照明ファイバＴ１およびＴ２ならびに第３の光源照明ファイバＥｘを含む複数のファイバはカメラチップを取り囲んでいてもよい。いくつかの実装形態において、照明ファイバは３つからなる複数の群において配置することができる。例えば、図３の端面図に示すように、３つからなる群はＴ１、Ｅｘ、およびＴ２の間で交互にすることができる。しかしながら、図３に示す交互配置は単なる例として提供されているものであることに留意されたい。光源照明ファイバの代替および／または追加の配置を設計に用いてもよい。
【００５３】
図１の上記説明と同様に、Ｔ１およびＴ２は、順次スキャンＭＣＦを通じてフィルタリングされた２つの別個の波長、またはＣＦを通じてフィルタリングされた複数の波長を表すことができる。いくつかの実装形態では、３つの照明源Ｔ１、Ｔ２、およびＥｘ全てを同時にサンプルに表すことができる。いくつかの実施例において、照明源Ｔ１およびＴ２は照明源Ｅｘから独立して送達することができる。
【００５４】
いくつかの実施態様において、Ｔ１およびＴ２照明源ファイバを用いて画像化された組織サンプルはフィルタアレイの赤、緑および／または青フィルタリングされたピクセルを用いて記録することができる。そのような構成では、Ｅｘ光源照明ファイバを用いて生成された蛍光画像はＮＩＲフィルタリングされたピクセルを用いて記録することができる。
【００５５】
図１〜図３を参照して説明した３つの変形形態は図４に示す２つの光学構成オプションのうちの１つを用いて実施することができる。図４においてオプション１と標記される第１の光学構成はビームスプリッタ４０２で方向付けられる光源４０１を含む。ビームスプリッタ４０２はビームを２つのビームに分割して、分割されたビームのそれぞれが光源４０１から放出された元の光の約５０％を含むように構成することができ、第１の分割された光ビームはＥｘ光源照明経路へ方向付けられ、第２の分割された光ビームはＴ１およびＴ２光源照明経路へ方向付けられる。Ｅｘ光源照明経路に従って、第１の分割された光ビームは、変調器４０３へ方向付けられ、ミラー４０４により反射されて励起フィルタ４０５へ導かれる。励起フィルタ４０５の出力は、ファイバ結合レンズ４０６を通過し、Ｅｘ光源照明光ファイバ束４０７を通じて出力することができる。Ｔ１およびＴ２経路に従って、第２の分割された光ビームは第２のビームスプリッタ４０８を通過する。第２のビームスプリッタ４０８の出力は、それぞれ光源４０１により放出された光全体の約２５％となる２つの等しいビームにすることができる。第１のビームは変調器４０９を通過し、ミラー４１０で反射され、フィルタ４１１によりフィルタリングされ得る。そのフィルタリングされたビームは、ファイバ結合レンズ４１２を通過し、Ｔ１光源照明光ファイバ束４１３を通じて出力され得る。（ビームスプリッタ４０８からの）第２のビームは、変調器４１４を通過し、フィルタ４１５によりフィルタリングされ得る。そのフィルタリングされたビームは、ファイバ結合レンズ４１６を通過し、Ｔ２光源照明光ファイバ束４１７を通じて出力され得る。
【００５６】
変調器４０３、４０９、および４１４のうちの１若しくはそれ以上の変調器の動作を能動的に制御することにより、オプション１に示す構成の出力を正確に制御することができる。例えば、変調器４０９および４１４をアクティブ化し、変調器４０３を非アクティブ化することにより、Ｔ１およびＴ２の両方がアクティブに光源照明を出力することができる。同様に、変調器４０３をアクティブ化し、変調器４０９および４１４を非アクティブ化することにより、Ｅｘが光源照明をアクティブに出力することができる。
【００５７】
図４においてオプション２として標記される第２の光学構成は可動ミラー４２２で方向付けられる光源４２１を含む。可動ミラー４２２の位置に応じて、光源４２１から放出された光は（オプション２において実線で表される）Ｅｘ光源照明経路、または（オプション２において破線で表される）Ｔ１およびＴ２光源照明経路のいずれかを移動することができる。
【００５８】
Ｅｘ光源照明経路に従って、可動ミラー４２２で反射された光はミラー４２３でさらに反射され励起フィルタ４２４へ向かう。励起フィルタ４２４の出力は、ファイバ結合レンズ４２５を通過し、Ｅｘ光源照明光ファイバ束４２６を通じて出力され得る。
【００５９】
光源４２１により放出された光が反射されないように可動ミラー４２２が配置される場合、光はＴ１およびＴ２経路をたどることができる。その光ビームはビームスプリッタ４２７を通過することができる。ビームスプリッタ４２７からの出力は、それぞれ光源４２１から放出された光全体の約５０％となる２つの等しいビームにすることができる。（ビームスプリッタ４２７からの）第１のビームは、変調器４２８を通過し、ミラー４２９で反射され、フィルタ４３０でフィルタリングされ得る。そのフィルタリングされたビームは、ファイバ結合レンズ４３１を通過し、Ｔ１光源照明光ファイバ束４３２を通じて出力され得る。（ビームスプリッタ４２７からの）第２のビームは、変調器４３３を通過し、フィルタ４３４でフィルタリングされ得る。そのフィルタリングされたビームは、ファイバ結合レンズ４３５を通過し、Ｔ２光源照明光ファイバ束４３６を通じて出力され得る。
【００６０】
可動ミラー４２２の位置ならびに変調器４２８および４３３のうちの１若しくはそれ以上の変調器の動作を能動的に制御することにより、オプション２に示す構成の出力を正確に制御することができる。例えば、光源４２１から放出された光を反射する位置に可動ミラー４２２を動かすことによって、放出された全ての光をＥｘ光ファイバ束４２６に方向付けることができる。同様に、光源４２１から放出された光が反射されない位置に可動ミラー４２２を配置することによって且つ変調器４２８および４３３を能動的に制御することによって、光をＴ１光源照明光ファイバ束４３２およびＴ２光源照明光ファイバ束４３６のうちの１若しくはそれ以上へ出力することができる。
【００６１】
図４の表はオプション１とオプション２の構成の相対的な照度スループットおよびその他の性能測定基準を比較するものである。ただし、表に入っている特定の値は、オプション１とオプション２に含まれる特定の設計に関するものであり、単なる例として提供されているものであることに留意されたい。したがって、内視鏡検査システムの設計および実施に応じて、オプション１とオプション２に示す設計を適宜変更することができる。例えば、回路の実装に利用可能な空間に応じて、構成内のミラーの数および／または位置を変更することができる。さらに、特定の実装形態では、オプション２の可動ミラー４２２の機能を変更することができる。例えば、可動ミラー４２２は、光を反射する位置にあるとき、反射光をＴ１およびＴ２経路に方向付け、一方で、非反射光が、（すなわち、可動ミラー４２２が、光源４２１から放出された光が反射されない位置にある場合）Ｅｘ経路を下方に移動するように構成されていてもよい。
【００６２】
いくつかの実施形態において、チップを先端部に備えた製品または内視鏡システムは融合画像を生成する方法の一部として用いられる。そのような実施形態では、第１の複数の変調された光子を用いて第１の画像を生成し、第２の複数の変調された光子を用いて第２の画像を生成する。前記第１の画像および第２の画像は融合画像を生成するのに用いられる。いくつかの実施形態では、第１の画像および第２の画像以外の追加の画像が生成されるものであり、当該追加の画像は変調された光子および／または変調されていない光子から生成され得る。第１の画像、第２の画像、および追加の画像はそれぞれ、紫外（ＵＶ）、可視（ＶＩＳ）、近赤外（ＮＩＲ）、可視−近赤外（ＶＩＳ−ＮＩＲ）、短波赤外（ＳＷＩＲ）、拡張短波赤外（ｅＳＷＩＲ）、近赤外−拡張短波赤外（ＮＩＲ−ｅＳＷＩＲ）の範囲の光子から生成され得る。いくつかの実施形態において、複数の変調されていない光子は、ＮＩＲ、ＳＷＩＲ、またはｅＳＷＩＲ光子である。他の実施形態では、第１の複数の変調された光子はＶＩＳであり、第２の複数の変調された光子はＶＩＳ−ＮＩＲである。
【００６３】
上記詳細な説明では、本明細書の一部を形成する添付の図面を参照している。図面では、文脈からそうでないことが示されていない限り、通常、同様の記号は同様の構成要素を特定する。詳細な説明、図面、および特許請求の範囲に記載されている例示的な実施形態は限定することを意味するものではない。本明細書に示される主題の趣旨または範囲から逸脱することなく、その他の実施形態が用いられてもよく、またその他の変更がなされてもよい。本開示の様々な特徴は、本明細書に一般的に説明され図に示されているように、多種多様な異なる構成で配置、置換、結合、分離、および設計でき、それらはすべて本明細書に明示的に企図されていることを容易に理解されよう。
【００６４】
本開示は本出願に記載されている特定の実施形態に限定されるべきではなく、これらは様々な特徴の例示として意図されている。当業者には明らかなように、その趣旨および範囲から逸脱することなく、多くの修正および変更を行うことができる。本明細書に列挙されているものに加えて、本開示の範囲内で機能的に同等の方法および装置が前述の説明から当業者には明らかであろう。そのような修正および変更は添付の特許請求の範囲内にあることが意図されている。本開示は、添付の請求項に権利付与される等価物の全範囲とともに、添付の請求項の用語によってのみ限定されるべきである。本開示は、特定の方法、試薬、化合物、組成物または生物学的システムに限定されるものではなく、当然、変更することができることを理解されたい。また、本明細書で用いられる用語は特定の実施形態を説明することのみを目的としており限定することを意図していないことを理解されたい。
【００６５】
本明細書における実質的に複数および／または単数のあらゆる用語に関して、当業者は、文脈および／または用途において適切であるならば、複数から単数および／または単数から複数に変更することができる。明確にするために本明細書では様々な単数形／複数形の交換が明示的に示されている場合がある。
【００６６】
本明細書において、特に添付の特許請求の範囲（例えば、添付の特許請求の範囲の本文）で用いられる用語は、一般的に「非限定的な（ｏｐｅｎ）」用語として意図されている（例えば、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」という用語は「含むがこれらに限定されない」と解釈されるべきであり、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」という用語は「少なくとも有する」と解釈されるべきであり、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」という用語は「含むがそれに限定されない」と解釈されるべきである、等）ことを理解されよう。様々な構成、方法、およびデバイスが種々の構成要素または工程を「有する（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」（「含むが、これらに限定されない」を意味すると解釈される）という観点から説明されているが、その構成、方法、およびデバイスは、様々な構成要素および工程から「から本質的になる（"ｃｏｎｓｉｓｔ  ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ  ｏｆ"）」または「からなる（"ｃｏｎｓｉｓｔ  ｏｆ"）」こともでき、そのような用語は本質的に限定的な要素群を定義するものとして解釈されるべきである。さらに、導入された請求項の記載において特定の数が意図される場合、そのような意図は請求項に明示的に記載されるものであり、そのような記載がない場合にはそのような意図は存在しないことを当業者には理解されよう。
【００６７】
例えば、理解を促すために、後続の添付の特許請求の範囲では、「少なくとも１つ」および「１若しくはそれ以上」という導入句を使用して請求項の記載を導入する場合がある。しかしながら、そのような句を使用するからといって、「ａ」又は「ａｎ」といった不定冠詞により請求項の記載を導入した場合に、たとえ同一の請求項内に、「１若しくはそれ以上の」又は「少なくとも１つの」といった導入句と「ａ」又は「ａｎ」といった不定冠詞との両方が含まれるとしても、当該導入された請求項の記載を含む特定の請求項が、当該記載事項を１つのみ含む例に限定されるということが示唆されると解釈されるべきではない（例えば、「ａ」及び／又は「ａｎ」は、通常は、「少なくとも１つの」又は「１若しくはそれ以上の」を意味すると解釈されるべきである。）。定冠詞を使用して請求項の記載を導入する場合にも同様のことが当てはまる。
【００６８】
加えて、導入された請求項の記載において特定の数が明示されている場合であっても、そのような記載は「少なくとも」記載された数を意味するように解釈されるべきであることを当業者であれば理解されよう（例えば、他に修飾語のない、単なる「２つの記載事項」という記載がある場合、この記載は「少なくとも」２つの記載事項、又は「２若しくはそれ以上の」記載事項を意味する。）。更に、「Ａ、Ｂ及びＣなどのうち少なくとも１つ」に類する表記が使用される場合、一般的に、そのような構造は、例えば、Ａ、Ｂ、及びＣのうち少なくとも１つを有するシステムは、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、Ａ及びＢの両方、Ａ及びＣの両方、Ｂ及びＣの両方、並びに／又はＡ及びＢ及びＣの全て、などを有するものとして当業者には理解されることが意図される。「Ａ、Ｂ又はＣなどのうち少なくとも１つ」に類する表記が使用される場合、一般的に、そのような構造は、例えば、Ａ、Ｂ又はＣのうち少なくとも１つを有するシステムは、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、Ａ及びＢの両方、Ａ及びＣの両方、Ｂ及びＣの両方、並びに／又はＡ及びＢ及びＣの全て、などを有するものとして当業者には理解されることが意図される。さらに、２以上の選択可能な用語を表すあらゆる離接語及び／又は離接句は、明細書、特許請求の範囲、又は図面のいずれにあろうと、それら用語のうちの１つ、それらの用語のうちのいずれか、又はそれらの用語の両方を含む可能性を意図すると理解されるべきであることが、当業者には理解されよう。例えば、「Ａ又はＢ」という句は、「Ａ又はＢ」、あるいは「Ａ及びＢ」の可能性を含むことが理解されよう。
【００６９】
さらに、当業者であれば、本開示の特徴がマーカッシュグループの点から説明されている場合、本開示がまたマーカッシュグループの任意の個々の要素または要素のサブグループに関しても説明していることを認識されよう。
【００７０】
当業者には理解されるように、明細書の提供などのあらゆる目的のために、ここに開示される全ての範囲はあらゆる可能な部分範囲およびその部分範囲の組み合わせも包含する。列挙されている範囲は、同範囲が少なくとも等しく半分、３分の１、４分の１、５分の１、１０分の１などに分けられることを十分に説明し可能にするものであると容易に認識することができる。非限定的な例として、本明細書で説明されている各範囲は、下位３分の１、中３分の１、上部３分の１などに容易に分けることができる。また、当業者には理解されるように、「まで」、「少なくとも」などの全ての言葉は、記載の数を含み、上述したように後で小範囲に分けることができる範囲をいう。最後に、当業者には理解されるように、範囲はそれぞれの個々の要素を含む。したがって、例えば、１〜３個のセルを有する群は、１個、２個、または３個のセルを有する群をいう。同様に、１〜５個のセルを有する群は、１個、２個、３個、４個、または５個のセルを有する群などをいう。
【００７１】
上記開示ならびに他の特徴および機能の様々なもの又はそれらの代替は、その他の多くの異なるシステムまたは用途に組み合わせることができる。当業者は、現時点で予期されない又は想定されていない様々な代替、修正、変更、または改善をその後行うことができ、それらのそれぞれも開示された形態に含まれることが意図されている。
【図１】
2021510313.tif 000003
【図２】
2021510313.tif 000004
【図３】
2021510313.tif 000005
【図４】
2021510313.tif 000006
【国際調査報告】
2021510313.tif 000007