【手続補正書】
【提出日】平成29年1月17日(2017.1.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明光を観察対象に照射する照明部と、
所定の配列で所定の光波長感度特性を有する撮像画素が配置された撮像素子を有し、前記観察対象を前記撮像素子で撮像して前記観察対象に係る画像信号を取得する撮像部と、
前記画像信号を処理する画像処理部と、
を具備し、
前記照明部は、
互いに異なる光波長バンドの照明光を選択的に照射するように構成された照明ユニットと、
前記撮像部の前記撮像画素の光波長感度特性の配列情報と要求性能情報とに基づいて前記照明ユニットから照射される照明光の光波長バンドの組み合わせを互いに異ならせるように複数組の照射パターンのそれぞれに対応した照明ユニット制御信号を生成し、前記照明ユニット制御信号の切り替えにより、互いに異なる組の照射パターンで前記照明ユニットから前記照明光が順次照射されるように前記照明ユニットを制御する照明切替制御ユニットと、
を有し、
前記画像処理部は、前記照明ユニット制御信号と前記撮像部の前記撮像画素の光波長感度特性の配列情報とに基づいて前記画像信号を処理することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記撮像装置は、更に、撮像モード制御部を有し、
前記撮像モード制御部には、１種類又は複数種類の前記要求性能情報が与えられ、
前記撮像モード制御部は、前記１種類又は複数種類の前記要求性能情報に対応するように、前記照明ユニットに対しては前記照明ユニット制御信号の設定の切替えを指示し、前記画像処理部に対しては画像処理アルゴリズムの設定の切替えを行い、
前記画像処理部は、複数の画像特性を有する画像信号を切替えて又は同時に生成することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記照明ユニットで照射可能な照明光の光波長バンドの数をLとし、
同一組の照射パターンで照射可能な照明光の光波長バンドの数をMとし、
前記照射パターンの数をNとしたとき、
L≧3、かつ、2≦M≦L、かつ、N≧2
であることを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項４】
L＝N≧3、かつ、M＝L-1であることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記撮像部は、
観察対象の光学像を前記画像信号に変換する受光素子の配列及び前記受光素子と組み合わされたカラーフィルタの配列により構成された前記撮像素子と、
前記照明ユニットで照射可能なL個の照明光の光波長バンドのそれぞれに対して補色の関係を有する波長バンドの前記光学像を前記受光素子に透過させる前記カラーフィルタが配列された補色フィルタと、
を有し、
前記画像処理部は、前記照明ユニット制御信号の切り替えのタイミングに基づいて前記画像信号を処理することにより、画像を取得することを特徴とする請求項３又は４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記画像処理部は、前記照明ユニット制御信号の切り替えのタイミングから認識される前記補色フィルタを透過した光学像の波長バンドの数がM-1である受光素子から得られた前記画像信号を、前記補色フィルタを透過したM-1個の光学像の波長バンドに対応する原色信号であると認識することを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記画像処理部は、前記照明ユニット制御信号の切り替えのタイミングから認識される前記補色フィルタを透過した光学像の波長バンドの数がMである受光素子から得られた前記画像信号を、前記補色フィルタを透過するM個の光学像の波長バンドに対応する補色信号であると認識することを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記画像処理部は、原色信号と認識された前記画像信号と補色信号と認識された前記画像信号とを組み合わせて処理することを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記要求性能情報は、前記撮像装置を高フレームレートモードとすることを示す情報を含み、
前記画像処理部は、前記要求性能情報が前記撮像装置を高フレームレートモードとすることを示す情報である場合に、N組の照射パターンのそれぞれに対応した照射タイミングにおいて、前記原色信号と認識された画像信号及び前記補色信号と認識された画像信号が混在した１次画像情報に対して所定演算を行って２次画像情報を生成することを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記画像処理部は、前記所定演算として、前記１次画像情報に混在されている前記補色信号と認識された画像信号を原色信号と認識される画像信号に変換する演算又は前記１次画像情報に混在されている前記原色信号と認識された画像信号を補色信号と認識される画像信号に変換する演算を行うことを特徴とする請求項９に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記補色信号と認識された画像信号を前記原色信号と認識される画像信号に変換する演算は、時系列的に１個前の照射パターンのL個の光バンドに対応する原色信号の和と各組の照明パターンの照明によって得られる補色信号との演算により、各々の補色信号を原色信号に変換する演算であることを特徴とする請求項１０に記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記照射パターンには、L個の光波長バンドの照明光の同時照明が行われる照射パターンが含まれており、
前記補色信号と認識された画像信号を前記原色信号と認識される画像信号に変換する演算は、前記同時照明が行われる照射パターンにおいて前記撮像部において受光される光の量に対応した画像信号と各組の照明パターンの照明によって得られる補色信号との演算により、各々の補色信号を原色信号に変換する演算であることを特徴とする請求項１０に記載の撮像装置。
【請求項１３】
N組の前記照射パターンの各々で前記撮像部より得られる原色信号と補色信号とが混在した画像信号をN組の１次画像情報とし、
前記画像処理部は、前記照射パターンの切り替えに対して連続するタイミングで前記撮像部より得られる互いに異なる光波長バンドに対応する原色信号の組と前記照射パターンの切り替えに対して連続するタイミングで前記撮像部より得られる互いに異なる光波長バンドに対応する補色信号の組との少なくとも何れかを合成して２次画像情報を生成することを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
【請求項１４】
前記画像処理部は、連続するN組の照射パターンに対して得られたN組の２次画像情報をさらに合成して１つの３次画像情報を生成することを特徴とする請求項９に記載の撮像装置。
【請求項１５】
前記画像処理部は、前記２次画像情報と前記３次画像情報の何れか又は両方を表示のための画像情報として選択する表示モード切替部を有することを特徴とする請求項１４に記載の撮像装置。
【請求項１６】
前記撮像部において、前記所定の配列で所定の光波長感度特性を有する撮像画素は、前記照明ユニットで照射可能なL個の照明光の光波長バンドのいずれの光波長バンドに対しても受光感度を有し、
前記画像処理部は、前記照明ユニット制御信号の切り替えに同期して前記撮像部の受光素子より出力される画像信号を、照明光の組み合わせが互いに異なるN組の照射パターンの照明色の補色信号として認識し、近接して配置されたL個の受光素子からの画像信号の組をN組の１次画像情報とし、該N組の１次画像情報を合成して２次画像情報を生成することを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項１７】
前記撮像部は、
観察対象の光学像を前記画像信号に変換する受光素子の配列、及び前記受光素子と組み合わされたカラーフィルタの配列により構成された前記撮像素子と、
前記照明ユニットで照射可能なL個の照明光の光波長バンドのそれぞれに対して原色の関係を有する波長バンドの前記光学像を前記受光素子に透過させるカラーフィルタが配列された原色フィルタと、
を有し、
前記画像処理部は、N組の照射パターンの各々について前記撮像部から得られる原色信号を含むN組の１次画像情報に対して、照射パターンの切り替えに対して連続するタイミングで前記撮像部から得られる互いに異なる光波長バンドに対応する原色信号の組を合成して２次画像情報を生成する請求項３に記載の撮像装置。
【請求項１８】
前記照明ユニットの照射可能なL個の光波長バンドの光の波長バンド幅をλLw,i（i=1,2,…,L）とし、前記撮像部において検出可能な波長バンド幅をλFw,i(i=1,2,…,L）としたときに、
λLw,i＜λFw,i
であることを特徴とする請求項１乃至１７の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項１９】
前記照明ユニットは、一部又は全部の照明光をレーザ又はスーパールミネッセントダイオードを用いて照射することを特徴とする請求項１８に記載の撮像装置。
【請求項２０】
前記撮像部による画像の取得と前記照明ユニットによる前記観察対象の照明とは、前記観察対象に対して照射される外光が、前記観察対象に対して前記照明ユニットから照射される照明光に対して実効的に無視できる環境で行われ、
前記観察対象に対して照射される外光が、前記観察対象に対して前記照明ユニットから照射される前記照明光に対して実効的に無視できる環境とは、前記撮像部への外光の入射を抑制される環境、或いは撮像部で取得される画像信号から外光の成分をキャンセル可能な又は照明光の成分を抽出可能な環境であることを特徴とする請求項１乃至１９の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項２１】
請求項１乃至２０の何れか１項に記載の撮像装置を備えた顕微鏡装置。
【請求項２２】
請求項１乃至２０の何れか１項に記載の撮像装置を備えた内視鏡装置。