特許 6017276 撮像装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6017276

(24)【登録日】2016年10月7日

(45)【発行日】2016年10月26日

(54)【発明の名称】撮像装置

(51)【国際特許分類】

   H04N 9/07 20060101AFI20161013BHJP

   H04N 5/225 20060101ALI20161013BHJP

   G02B 5/20 20060101ALI20161013BHJP

   A61B 1/04 20060101ALI20161013BHJP

   H04N 5/369 20110101ALI20161013BHJP

   H04N 5/232 20060101ALI20161013BHJP

   H04N 9/04 20060101ALI20161013BHJP

【ＦＩ】

   H04N9/07 F

   H04N5/225 D

   G02B5/20 101

   A61B1/04 370

   H04N5/335 690

   H04N5/232 Z

   H04N9/04 Z

【請求項の数】6

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2012-255506(P2012-255506)

(22)【出願日】2012年11月21日

(65)【公開番号】特開2014-103597(P2014-103597A)

(43)【公開日】2014年6月5日

【審査請求日】2015年9月4日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000376

【氏名又は名称】オリンパス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001405

【氏名又は名称】特許業務法人篠原国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100065824

【弁理士】

【氏名又は名称】篠原 泰司

(74)【代理人】

【識別番号】100104983

【弁理士】

【氏名又は名称】藤中 雅之

(74)【代理人】

【識別番号】100166394

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 和弘

(72)【発明者】

【氏名】吉崎 和徳

【審査官】 大室 秀明

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−１８５５１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／００２１１５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００４−３２９５８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０１５４３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／１４９５７６（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ １／００

Ａ６１Ｂ １／０４

Ａ６１Ｂ １／０６

Ａ６１Ｂ １／１２−１／２４

Ａ６１Ｂ １／２６７−１／３１

Ａ６１Ｂ １／３２

Ｇ０１Ｓ ７／５２

Ｇ０１Ｓ１５／８９

Ｇ０２Ｂ ５／２０−５／２８

Ｈ０４Ｎ ５／２２２−５／２５７

Ｈ０４Ｎ ５／３０−５／３７８

Ｈ０４Ｎ ９／０４−９／１１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

物体からの光束を結像させるための対物光学系と、
第１の面と第２の面を有し、前記第１の面で前記対物光学系を経て入射した光束を反射光束と透過光束の２つの光束に分割するとともに、前記第２の面で前記透過光束を反射させる分割素子と、
前記分割素子で分割された反射光束の像と透過光束の像とを撮像する１つの撮像素子を有し、
前記撮像素子は、撮像面の法線が前記対物光学系の回転対象軸に対し交差する向きに配置され、且つ、複数のカラーフィルタが配置されていて前記分割素子の前記第１の面で分割された前記２つの光束のうちの前記反射光束が入射する第１のフィルタ配置領域と、前記第１のフィルタ配置領域に配置されたカラーフィルタとは透過波長特性が異なるカラーフィルタを少なくとも１種類含む複数のカラーフィルタが配置されていて前記第２の面で反射した前記透過光束が入射する第２のフィルタ配置領域を備え、
前記第１のフィルタ配置領域と前記第２のフィルタ配置領域のうちの一方のフィルタ配置領域には、Ｒ，Ｇ，Ｂの夫々の波長域の光を透過させる３種類のカラーフィルタが配置され、他方のフィルタ配置領域には、前記ＲＧＢの夫々の波長域の光を透過させる３種類のカラーフィルタのいずれとも透過波長域が異なる少なくとも１種類のカラーフィルタが配置されていることを特徴とする撮像装置。

【請求項2】

前記他方のフィルタ配置領域には、前記Ｒ，Ｇ，Ｂの夫々の波長域の光を透過させる３種類のカラーフィルタの透過波長域に比べて狭帯域の光を透過させる同一種類のカラーフィルタが配置されてい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】

物体からの光束を結像させるための対物光学系と、
第１の面と第２の面を有し、前記第１の面で前記対物光学系を経て入射した光束を反射光束と透過光束の２つの光束に分割するとともに、前記第２の面で前記透過光束を反射させる分割素子と、
前記分割素子で分割された反射光束の像と透過光束の像とを撮像する１つの撮像素子を有し、
前記撮像素子は、撮像面の法線が前記対物光学系の回転対象軸に対し交差する向きに配置され、且つ、複数のカラーフィルタが配置されていて前記分割素子の前記第１の面で分割された前記２つの光束のうちの前記反射光束が入射する第１のフィルタ配置領域と、前記第１のフィルタ配置領域に配置されたカラーフィルタとは透過波長特性が異なるカラーフィルタを少なくとも１種類含む複数のカラーフィルタが配置されていて前記第２の面で反射した前記透過光束が入射する第２のフィルタ配置領域を備え、
前記第１のフィルタ配置領域と前記第２のフィルタ配置領域のうちの一方のフィルタ配置領域には、透過ピーク波長を短波長側に持つカラーフィルタが配置され、他方のフィルタ配置領域には、前記一方のフィルタ配置領域に配置されたいずれのカラーフィルタよりも透過ピーク波長を長波長側に持つカラーフィルタが配置されていることを特徴とする撮像装置。

【請求項4】

前記分割素子の前記第１の面は、前記対物光学系を経て入射した光束の一部を前記撮像素子の前記第１のフィルタ配置領域に向けて反射させることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の撮像装置。

【請求項5】

前記分割素子の前記第１の面が、前記対物光学系を経て入射した光束の一部を前記撮像素子の前記第１のフィルタ配置領域から外れる方向に反射させるとともに、
更に、前記第１のフィルタ配置領域から外れる方向に反射した後の前記反射光束を、前記撮像素子の前記第１のフィルタ配置領域に入射するように、反射させる反射部材を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の撮像装置。

【請求項6】

前記撮像素子の前記一方のフィルタ配置領域に配置された前記複数のカラーフィルタを経て出力される情報を用いて、前記他方のフィルタ配置領域に配置された前記複数のカラーフィルタを経て出力される情報に対するデモザイクを行う画像処理部、を更に有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の撮像装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば内視鏡観察に好適な、多バンド画像を取得する撮像装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

内視鏡観察において多バンド画像を取得する撮像装置では、小型化と解像力の確保を両立させることが重要な課題となっている。
内視鏡観察における多バンド画像の取得に際し、例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂの透過波長域を持つ３種類のカラーフィルタが配置された撮像素子を１つ備えた単板式の撮像装置を用いた場合、Ｒ，Ｇ，Ｂごとに対応する透過波長域を持つ１種類のカラーフィルタが配置された撮像素子を３つ備えた３板式の撮像装置に比べて、撮像領域全体において夫々の種類のカラーフィルタの占める割合が少なくなり、各色の情報量が少なくなるので、その分、解像力が確保できないという課題がある。３板式の撮像素子を用いたり、撮像素子を２次元方向に大きくすれば、解像力が確保できるが、それでは撮像装置が大型化してしまい、内視鏡先端挿入部の小型化を実現することが難しくなる。

【0003】

従来、内視鏡観察において多バンド画像を取得する撮像装置としては、例えば、次の特許文献１，２に記載のものがある。
特許文献１に記載のものは、例えば、図７に示すように、２つの撮像素子５１，５２を、互いに９０度を向くように配置し、夫々の撮像素子の基板と接続する配線の接続部５１ａ，５２ａを備えていない側面同士が互いに向き合うように近接させて、内視鏡挿入先端部内の配置スペースを効率よく活用することで、内視鏡挿入先端部の小型化を図っている。

【0004】

また、特許文献２に記載の撮像素子は、夫々分光特性が異なる複数種類のカラーフィルタを、例えば、図８に示すように、所定の色のカラーフィルタＣ１を規則的に配置するとともに、カラーフィルタＣ１が存在しない画素位置にカラーフィルタＣ１とは夫々色の異なるカラーフィルタＣ２〜Ｃ５をランダムに配置することで、解像力の低下の抑制と偽色の低減を図っている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第４８４１３９１号公報

【特許文献2】特開２０１１−１３５６２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかし、特許文献１に記載の撮像装置のように、撮像素子を２つ用いる構成では、２つの撮像素子の夫々に基板に接続する配線の配置スペースが必要となり、撮像装置が大型化してしまう。また、２つの撮像素子が互いに９０度を向いて近接配置する構成では、いずれか一方の撮像素子の長辺が内視鏡挿入先端部の径の大きさを定めてしまうこととなるため、内視鏡挿入先端部の径を撮像素子の長辺よりも小型化することが困難となる。
しかも、撮像素子を２つ用いる構成では、夫々の撮像素子で得られた情報を用いてデモザイクや画像の合成等の画像処理を行った場合、夫々の撮像素子の個体差を原因とする検出値のズレにより、処理した画像の精度が低下し易くなる。このため、夫々の撮像素子の個体差を原因とする検出値のズレを解消するための煩雑な表示較正処理が必要となる。

【0007】

また、特許文献２に記載の撮像素子のように、１つの撮像素子における各画素位置に複数種類のカラーフィルタを割り当てて配置する構成では、上述したように、撮像領域全体において夫々の種類のカラーフィルタの占める割合が少なくなり、各色の情報量が少なくなるため、解像度を確保することが難しい。また、内視鏡観察においては狭帯域光観察が重要な一つの観察手法となっているが、１つの撮像素子に配置される複数種類のカラーフィルタに狭帯域のカラーフィルタを含む場合、撮影された情報から狭帯域の単板の画像を作り出すデモザイクが難しく、解像力を確保することが難しい。

【0008】

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであり、小型化と解像力を確保して多バンド画像を取得することが可能な撮像装置を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記目的を達成するため、本発明による撮像装置は、物体からの光束を結像させるための対物光学系と、第１の面と第２の面を有し、前記第１の面で前記対物光学系を経て入射した光束を反射光束と透過光束の２つの光束に分割するとともに、前記第２の面で前記透過光束を反射させる分割素子と、前記分割素子で分割された反射光束の像と透過光束の像とを撮像する１つの撮像素子を有し、前記撮像素子は、撮像面の法線が前記対物光学系の回転対象軸に対し交差する向きに配置され、且つ、複数のカラーフィルタが配置されていて前記分割素子の前記第１の面で分割された前記２つの光束のうちの前記反射光束が入射する第１のフィルタ配置領域と、前記第１のフィルタ配置領域に配置されたカラーフィルタとは透過波長特性が異なるカラーフィルタを少なくとも１種類含む複数のカラーフィルタが配置されていて前記第２の面で反射した前記透過光束が入射する第２のフィルタ配置領域を備え、前記第１のフィルタ配置領域と前記第２のフィルタ配置領域のうちの一方のフィルタ配置領域には、Ｒ，Ｇ，Ｂの夫々の波長域の光を透過させる３種類のカラーフィルタが配置され、他方のフィルタ配置領域には、前記ＲＧＢの夫々の波長域の光を透過させる３種類のカラーフィルタのいずれとも透過波長域が異なる少なくとも１種類のカラーフィルタが配置されていることを特徴としている。

【0011】

また、本発明の撮像装置においては、前記他方のフィルタ配置領域には、前記Ｒ，Ｇ，Ｂの夫々の波長域の光を透過させる３種類のカラーフィルタの透過波長域に比べて狭帯域の光を透過させる同一種類のカラーフィルタが配置されているのが好ましい。

【0012】

また、本発明による撮像装置は、物体からの光束を結像させるための対物光学系と、第１の面と第２の面を有し、前記第１の面で前記対物光学系を経て入射した光束を反射光束と透過光束の２つの光束に分割するとともに、前記第２の面で前記透過光束を反射させる分割素子と、前記分割素子で分割された反射光束の像と透過光束の像とを撮像する１つの撮像素子を有し、前記撮像素子は、撮像面の法線が前記対物光学系の回転対象軸に対し交差する向きに配置され、且つ、複数のカラーフィルタが配置されていて前記分割素子の前記第１の面で分割された前記２つの光束のうちの前記反射光束が入射する第１のフィルタ配置領域と、前記第１のフィルタ配置領域に配置されたカラーフィルタとは透過波長特性が異なるカラーフィルタを少なくとも１種類含む複数のカラーフィルタが配置されていて前記第２の面で反射した前記透過光束が入射する第２のフィルタ配置領域を備え、前記第１のフィルタ配置領域と前記第２のフィルタ配置領域のうちの一方のフィルタ配置領域には、透過ピーク波長を短波長側に持つカラーフィルタが配置され、他方のフィルタ配置領域には、前記一方のフィルタ配置領域に配置されたいずれのカラーフィルタよりも透過ピーク波長を長波長側に持つカラーフィルタが配置されていることを特徴としている。

【0014】

また、本発明の撮像装置においては、前記分割素子の前記第１の面は、前記対物光学系を経て入射した光束の一部を前記撮像素子の前記第１のフィルタ配置領域に向けて反射させるのが好ましい。

【0015】

また、本発明の撮像装置においては、前記分割素子の前記第１の面が、前記対物光学系を経て入射した光束の一部を前記撮像素子の前記第１のフィルタ配置領域から外れる方向に反射させるとともに、更に、前記第１のフィルタ配置領域から外れる方向に反射した後の前記反射光束を、前記撮像素子の前記第１のフィルタ配置領域に入射するように、反射させる反射部材を有するのが好ましい。

【0016】

また、本発明の撮像装置においては、前記撮像素子の前記一方のフィルタ配置領域に配置された前記複数のカラーフィルタを経て出力される情報を用いて、前記他方のフィルタ配置領域に配置された前記複数のカラーフィルタを経て出力される情報に対するデモザイクを行う画像処理部、を更に有するのが好ましい。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、小型化と解像力を確保して多バンド画像を取得することが可能な撮像装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の第１実施形態にかかる撮像装置の全体構成を模式的に示す説明図である。

【図2】図１の撮像装置に用いられる撮像素子の第１及び第２のフィルタ配置領域に備えられる、カラーフィルタの配置例を模式的に示す平面図で、(a)は一例を示す図、(b)は他の例を示す図である。

【図3】図１の撮像装置の比較例にかかる従来の撮像装置に用いられる撮像素子のフィルタ配置領域に備えられる、カラーフィルタの配置例を模式的に示す平面図で、(a)は図２(a)の例に対する比較例を示す図、(b)は図２(b)の例に対する比較例を示す図である。

【図4】図１の撮像装置に用いられる撮像素子の第１及び第２のフィルタ配置領域に備えられる、カラーフィルタの配置の組合せを示す表である。

【図5】本発明の第２実施形態にかかる撮像装置の構成を示す説明図で、(a)は撮像素子の第１及び第２のフィルタ配置領域に備えられる、カラーフィルタの配置例を模式的に示す平面図、(b)は第１及び第２のフィルタ配置領域に備えられる、カラーフィルタの透過ピーク帯域を模式的に示すグラフである。

【図6】本発明の第３実施形態にかかる撮像装置の全体構成を模式的に示す説明図である。

【図7】特許文献１に記載の撮像装置における撮像素子の配置構成例を示す断面図である。

【図8】特許文献２に記載の撮像素子におけるカラーフィルタの配置構成例を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

実施例の説明に先立ち、本発明の作用効果について説明する。
本発明の撮像装置は、物体からの光束を結像させるための対物光学系と、第１の面と第２の面を有し、前記第１の面で前記対物光学系を経て入射した光束を反射光束と透過光束の２つの光束に分割するとともに、前記第２の面で前記透過光束を反射させる分割素子と、前記分割素子で分割された反射光束の像と透過光束の像とを撮像する１つの撮像素子を有し、前記撮像素子は、撮像面の法線が前記対物光学系の回転対象軸に対し交差する向きに配置され、且つ、複数のカラーフィルタが配置されていて前記分割素子の前記第１の面で分割された前記２つの光束のうちの前記反射光束が入射する第１のフィルタ配置領域と、前記第１のフィルタ配置領域に配置されたカラーフィルタとは透過波長特性が異なるカラーフィルタを少なくとも１種類含む複数のカラーフィルタが配置されていて前記第２の面で反射した前記透過光束が入射する第２のフィルタ配置領域を備える。
本発明のように１つの撮像素子に２つのフィルタ配置領域を設けて、分割素子で分割された反射光束と透過光束を夫々のフィルタ配置領域に入射させるとともに、一方のフィルタ配置領域には、他方のフィルタ配置領域に配置されたいずれのカラーフィルタとも透過波長特性が異なるカラーフィルタを少なくとも１種類含む複数のカラーフィルタを配置すれば、例えば、一方のフィルタ配置領域での色の情報をデモザイクする際に、他方のフィルタ配置領域での色の情報を用いることでより多くの情報を用いることができ、１つの撮像素子に複数のカラーフィルタを配置して得た色の情報のみを用いたデモザイクに比べて、精度の高いデモザイクが可能となる。

【0020】

この点について、詳しく説明する。
一般に、カラー画像を撮影する単板式の撮像装置に用いられる撮像素子は、画素に対応した光検出器の集合体と、光検出器の上方にモザイク状に配置された複数種類のカラーフィルタを有している。光検出器は、それ自体で輝度情報を検出するが色情報は検出しない。このため、撮像素子では、各光検出器の上部に複数種類のカラーフィルタを配置し、複数種類のカラーフィルタを透過した色の光を夫々の光検出器で受光することで、夫々の色についての情報を取得する。
しかし、各光検出器が受光した情報は、当該検出器の上部に配置されたカラーフィルタを透過した単色の情報であり、光検出器の集合体によって、撮像素子の全画素領域において、画素ごとに全種類のカラーフィルタの色についての情報が検出されるわけではない。従って、撮像素子で撮像した情報をそのまま用いても、同一画素位置に複数種類の色の情報が重なったカラー画像が得られない。
このため、カラー画像を撮影する単板式の撮像装置では、一般に、画像処理装置が、撮像素子における夫々の画素位置で得られた単色の情報を用いて、当該カラーフィルタの色ごとに、当該画素位置で得られた色とは異なる種類の色が得られる他の画素位置において、当該画素位置で得られた色と同じ種類の色の情報を補間して、全画素領域の情報を作り出す画像加工処理（デモザイク）を行う。そして、デモザイクされた当該カラーフィルタの色ごとの全画素領域の情報を重ね合わせることで、全画素領域のカラー画像を得ている。
デモザイクは、当該画素位置の周囲の画素位置で得られた色の情報と当該画素位置で得られた色の情報とにおける輝度の相関値を用いて演算することにより行う。

【0021】

ところで、撮像素子の画素領域の大きさに制約がなければ、光検出器の集合体の上方に配置されるカラーフィルタの種類を増やすことで、解像力を確保しながらダイナミックレンジを広げることや、色再現性を向上させることができる。
しかし、例えば、内視鏡先端挿入部に配置されるような、小型化が求められる撮像装置においては、撮像素子の大きさに制約があるため、光検出器の集合体の上方に配置されるカラーフィルタの種類を増やすと、撮像領域に占める夫々の色の情報量が減少する。また、デモザイクに用いる当該画素位置の周囲の画素位置で得られる色の情報には、当該画素位置から離れた画素位置で得られた色の情報も含まれることとなるが、当該画素位置から離れた画素位置の光強度は、当該画素位置での光強度を反映しにくくなる。このため、デモザイクした当該カラーフィルタの色ごとの全画素領域の情報の精度が低下し、デモザイクされた当該カラーフィルタの色ごとの全画素領域の情報を重ね合わせても、全画素領域のカラー画像の精度が低下し、解像力が低下してしまう。

【0022】

従って、特許文献２に記載の撮像素子のように、１つの画像が形成される撮像領域に複数種類のカラーフィルタを配置した構成では、大きさに制約のある撮像素子に採用した場合、上述したように、デモザイクの精度が落ち、解像力が確保できない。そして、カラーフィルタの種類を増やすことが難しいため、ダイナミックレンジをより一層広げることや、色再現性をより一層向上することが難しい。

【0023】

しかるに、本発明の撮像装置のように、１つの撮像素子に２つの撮像領域を設け、夫々の撮像領域に複数のカラーフィルタを配置するフィルタ領域を設ければ、ダイナミックレンジを広げるためや、色再現性を向上させるためにカラーフィルタの種類を増やしても、特許文献２に記載の撮像素子に比べて撮像領域に占める夫々の色の情報量の減少を抑えることができ、精度の高いデモザイクを行うことができ、解像力を確保することができる。

【0024】

１つの画像が形成される撮像領域に占めるカラーフィルタの割合の低下を抑えながら、カラーフィルタの種類を増やすことは、特許文献１に記載の撮像装置のように２つの撮像素子を設けることでも可能であるが、夫々の撮像素子には個体差があり、検出値にズレを生じ、デモザイクを行うと２つの撮像素子の個体差による輝度や色等の検出値のズレが、デモザイクの精度を低下させてしまう。このため、各撮像素子の個体差を原因とする検出値のズレを解消するための煩雑なキャリブレーション（表示較正処理）が必要となる。

【0025】

しかるに、本発明の撮像装置のように、１つの撮像素子に２つのフィルタ配置領域を設ければ、特許文献１に記載のような従来の２つの撮像素子を設けたタイプの撮像装置における夫々の撮像素子の個体差を原因とする検出値のズレを解消するための煩雑な表示較正処理が不要となり、より高精度なデモザイクを行うことができ、解像力を確保できる。また、２つの撮像素子で構成する場合に比べて基板配線を減らすことができ、その分の配置スペースが不要となり、撮像装置を小型化することができる。

【0026】

また、本発明の撮像装置のように、２つのフィルタ配置領域を設ければ、２つのフィルタ配置領域のうちの一方にＲ，Ｇ，Ｂのカラーフィルタを配置し、他方に特定波長のカラーフィルタを配置することにより、例えば、動画像を取得して表示装置で表示する際に、通常の可視光観察時はＲ，Ｇ，Ｂのカラーフィルタから得られた情報をデモザイク及び合成したカラー画像を表示し、必要に応じて別のフィルタ配置領域の画像の表示に切り替えることも可能となる。また、Ｒ，Ｇ，Ｂのカラー画像を表示しながら狭帯域の画像を重畳して表示することも可能となる。

【0027】

また、本発明の撮像装置のように、撮像面の法線が前記対物光学系の回転対象軸に対し交差する向きに撮像素子を配置すれば、撮像素子の長辺が内視鏡挿入先端部の径の大きさを定めてしまうことがなく、内視鏡挿入先端部を小型化し易くなる。なお、本発明の撮像装置における撮像素子の形状は、撮像面が対物光学系の回転対象軸に沿う方向に伸び、長辺方向に２つのフィルタ配置領域を備えた長方形となるが、一般に、内視鏡先端挿入部は対物光学系の回転対象軸方向に沿って長く伸びる構成であるため、内視鏡先端挿入部の小型化を阻害しない。
従って、本発明の撮像装置によれば、小型化と解像力が確保された多バンド画像の取得が可能な撮像装置が実現できる。

【0028】

また、本発明の撮像装置は、前記第１のフィルタ配置領域と前記第２のフィルタ配置領域のうちの一方のフィルタ配置領域には、Ｒ，Ｇ，Ｂの夫々の波長域の光を透過させる３種類のカラーフィルタが配置され、他方のフィルタ配置領域には、前記Ｒ，Ｇ，Ｂの夫々の波長域の光を透過させる３種類のカラーフィルタのいずれとも透過波長域が異なる少なくとも１種類のカラーフィルタが配置されている。
第１のフィルタ配置領域と第２のフィルタ配置領域のうちの一方のフィルタ配置領域に配置されるカラーフィルタをＲ，Ｇ，Ｂのカラーフィルタで構成すれば、通常の可視光画像が取得可能となる。

【0029】

また、本発明の撮像装置においては、前記他方のフィルタ配置領域には、前記Ｒ，Ｇ，Ｂの夫々の波長域の光を透過させる３種類のカラーフィルタの透過波長域に比べて狭帯域の光を透過させる同一種類のカラーフィルタが配置されているのが好ましい。
他方のフィルタ配置領域に配置されるカラーフィルタを狭帯域の光を透過させる同一種類のカラーフィルタで構成すれば、１つの画像が形成される撮像領域全体で同一種類の波長域の情報が得られるので、デモザイクを行うことなく、例えばＮＢＩなどの、内視鏡で重要とされる波長域の画像が取得可能となり、また、画像を取得する際のノイズの影響を最小限に抑えることができる。

【0030】

また、本発明の他の形態の撮像装置は、前記第１のフィルタ配置領域と前記第２のフィルタ配置領域のうちの一方のフィルタ配置領域には、透過ピーク波長を短波長側に持つカラーフィルタが配置され、他方のフィルタ配置領域には、前記一方のフィルタ配置領域に配置されたいずれのカラーフィルタよりも透過ピーク波長を長波長側に持つカラーフィルタが配置されている。
光学系の屈折率は波長に応じて異なり、結像位置（像面の位置）は波長ごとに異なる。しかるに、一方のフィルタ配置領域に相対的に短波長を透過するカラーフィルタを配置し、他方のフィルタ配置領域に相対的に長波長を透過するカラーフィルタを配置すれば、１つの画像が形成される夫々の撮像領域に結像する各波長の長さの差を小さくすることができ、１つの画像が形成される夫々の撮像領域において、像面を揃え易くなり、像面を合わせるための調整を簡易化できる。

【0031】

また、本発明の参考例の撮像装置においては、前記第１のフィルタ配置領域と前記第２のフィルタ配置領域のうちの一方のフィルタ配置領域には、Ｒ，Ｇ，Ｂの夫々の波長域の光を透過させる３種類のカラーフィルタのうちの１種類又は２種類のカラーフィルタが配置され、他方のフィルタ配置領域には、前記Ｒ，Ｇ，Ｂの夫々の波長域の光を透過させる３種類のカラーフィルタのうちの前記一方のフィルタ領域に配置されていない残りの種類のカラーフィルタを少なくとも含むカラーフィルタが配置されているのが好ましい。
このようにすれば、２つのフィルタ配置領域のいずれか一方を経て出力された情報を用いて、他方のフィルタ配置領域を経て出力された画像についてＲ，Ｇ，Ｂのデモザイクをすることができる。また、Ｒ，Ｇ，Ｂの夫々の波長域の光を透過させる３種類のカラーフィルタを、２つのフィルタ配置領域のいずれかの領域に分けて配置すれば、夫々のフィルタ配置領域に配置されるカラーフィルタの種類を減らすことができるので、デモザイクの精度が向上し、高解像力を確保することができる。

【0032】

また、本発明の撮像装置においては、前記分割素子の前記第１の面は、前記対物光学系を経て入射した光束の一部を前記撮像素子の前記第１のフィルタ配置領域に向けて反射させるのが好ましい。
例えば、分割素子の第１の面にハーフミラーを用いれば、簡易な構成で分割した光束を夫々のフィルタ配置領域に入射させることが可能となる。

【0033】

また、本発明の撮像装置においては、前記分割素子の前記第１の面が、前記対物光学系を経て入射した光束の一部を前記撮像素子の前記第１のフィルタ配置領域から外れる方向に反射させるとともに、更に、前記第１のフィルタ配置領域から外れる方向に反射した後の前記反射光束を、前記撮像素子の前記第１のフィルタ配置領域に入射するように、反射させる反射部材を有するのが好ましい。
例えば、分割素子の第１の面に偏光ビームスプリッタを用いれば、上記反射部材を介して第１、第２のフィルタ配置領域までの光路長を同じにすることができ、１つの画像が形成される夫々の撮像領域における結像状態の調整を簡易化できる。

【0034】

また、本発明の撮像装置においては、前記撮像素子の前記一方のフィルタ配置領域に配置された前記複数のカラーフィルタを経て出力される情報を用いて、前記他方のフィルタ配置領域に配置された前記複数のカラーフィルタを経て出力される情報に対するデモザイクを行う画像処理部、を更に有するのが好ましい。
一方のフィルタ配置領域に配置されるカラーフィルタを経て出力される情報を用いて他方のフィルタ配置領域に配置されるカラーフィルタを経て出力される情報に対するデモザイクを行えば、１つのフィルタ配置領域に複数のカラーフィルタが配置された単板で得られる情報のみを用いたデモザイクに比べて、デモザイクに用いる色の情報の種類や量を増やすことができるため、精度の高いデモザイクが可能となり、解像力を確保し易くなる。

【0035】

第１実施形態
図１は本発明の第１実施形態にかかる撮像装置の全体構成を模式的に示す説明図である。図２は図１の撮像装置に用いられる撮像素子の第１及び第２のフィルタ配置領域に備えられる、カラーフィルタの配置例を模式的に示す平面図で、(a)は一例を示す図、(b)は他の例を示す図である。図３は図１の撮像装置の比較例にかかる従来の撮像装置に用いられる撮像素子のフィルタ配置領域に備えられる、カラーフィルタの配置例を模式的に示す平面図で、(a)は図２(a)の例に対する比較例を示す図、(b)は図２(b)の例に対する比較例を示す図である。図４は図１の撮像装置に用いられる撮像素子の第１及び第２のフィルタ配置領域に備えられる、カラーフィルタの配置の組合せを示す表である。

【0036】

第１実施形態の撮像装置は、対物光学系１と、分割素子２と、λ／４板３と、ミラー４と、撮像素子５と、画像処理装置６を有している。図１中、７は表示装置である。

【0037】

対物光学系１は、物体からの光束を結像させる。
分割素子２は、第１の面としての偏光ビームスプリッタ面２ａ１を持つ偏光ビームスプリッタ２ａと、第２の面としてのミラー面２ｂ１を持つミラー２ｂを有して構成されている。
偏光ビームスプリッタ２ａは、対物光学系１を経た光束が偏光ビームスプリッタ面２ａ１に入射する位置に配置されている。偏光ビームスプリッタ面２ａ１は、入射光束中のＰ波，Ｓ波の偏光成分に応じて反射光束と透過光束の２つの光束に分割する。また、偏光ビームスプリッタ面２ａ１は、反射光束が撮像素子５とは反対側（ここではミラー４側）に向かうように配置されている。
また、偏光ビームスプリッタ２ａは、矢印ＡＢ方向に移動可能に構成されており、偏光ビームスプリッタ面２ａ１で分割された、撮像素子５の後述する第１のフィルタ配置領域５ａ１に入射する光束の光路長と後述する第２のフィルタ配置領域５ａ２に入射する光束の光路長や、撮像面での結像位置を微調整することができるようになっている。
なお、図１の例では、分割素子２を、偏光ビームスプリッタ２ａとミラー２ｂとを独立した部材で構成したが、分割素子２は、偏光ビームスプリッタ２ａとミラー２ｂとが一体化したプリズムで構成されていてもよい。
ミラー２ｂは、対物光学系１を経て偏光ビームスプリッタ面２ａ１で分割された光束のうちの透過光束がミラー面２ｂ１に入射する位置に配置されている。ミラー面２ｂ１は、入射する光束を、撮像素子５の第２のフィルタ配置領域５ａ２に入射するように、反射させる。
λ／４板３は、偏光ビームスプリッタ面２ａ１で反射した光束の位相を９０度変換するとともに、ミラー４で反射した光束の位相を９０度変換する。
ミラー４は、偏光ビームスプリッタ面２ａ１で反射し、λ／４板３で位相を９０度変換された光束を、撮像素子５の第１のフィルタ配置領域５ａ１に入射するように、折り返し方向に反射させる。

【0038】

撮像素子５は、カラーフィルタ配置部５ａと画素に対応した光検出器の集合体からなる撮像部５ｂを有し、細長状に形成されている。また、撮像素子５は、撮像面の法線が対物光学系１の回転対象軸に対し交差する向き（図１の例では垂直）に配置されている。
カラーフィルタ配置部５ａは、第１のフィルタ配置領域５ａ１と第２のフィルタ配置領域５ａ２を有している。
第１のフィルタ配置領域５ａ１には、図２(a)に示すように、複数のカラーフィルタとして、Ｒ，Ｇ，Ｂの夫々の波長域の光を透過させる３種類のカラーフィルタが、例えばベイヤ配列等の所定の配列でモザイク状に配置されている。
また、第２のフィルタ配置領域５ａ２には、少なくとも１種類のカラーフィルタがＲ，Ｇ，Ｂ以外の波長域の光を透過させるカラーフィルタである、複数のカラーフィルタとして、例えば、図２(a)に示すように、Ｒ，Ｇ，Ｂに対して補色関係にあるＣｙ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー）の夫々の波長域の光を透過させる３種類のカラーフィルタが、ベイヤ配列等の所定の配列でモザイク状に配置されている。なお、第２のフィルタ配置領域５ａ２における複数のフィルタの配置構成は、図２(b)に示すように、狭帯域Ｎの光を透過させる同一種類のカラーフィルタを第２のフィルタ配置領域５ａ２における全画素領域に配置したものでもよい。

【0039】

画像処理装置６は、図示省略した中央処理演算装置に設けられていて、画像処理部６ａを有し、撮像素子５に接続している。画像処理部６ａは、撮像素子５の第１のフィルタ配置領域５ａ１に配置された複数のカラーフィルタから出力された情報を用いて、第２のフィルタ配置領域５ａ２に配置された複数のカラーフィルタから出力される情報のデモザイクや合成等の画像処理を行うことができるように構成されている。なお、画像処理部６ａは、撮像素子５における同一のフィルタ配置領域に配置された複数種類のカラーフィルタから出力された情報を用いて、当該フィルタ配置領域に配置された複数のカラーフィルタから出力される情報のデモザイクや合成等の画像処理も行うこともできる。
表示装置７は、画像処理装置６で画像処理された後の情報を表示する。

【0040】

このように構成された第１実施形態の撮像装置では、物体からの光束は、対物光学系１を経て、偏光ビームスプリッタ２ａに入射する。偏光ビームスプリッタ２ａに入射した光束は、偏光ビームスプリッタ面２ａ１で直線偏光のＳ偏光成分とＰ偏光成分のうちの一方の偏光成分の反射光束と、他方の成分の透過光束とに分離される。

【0041】

偏光ビームスプリッタ面２ａ１で反射した一方の偏光成分の直線偏光の光束は、λ／４板３を通り、偏光状態が円偏光に変換され、ミラー４に入射する。ミラー４で反射した光束は、再びλ／４板３を通り、偏光状態が円偏光から他方の偏光成分の直線偏光に変換され、再び偏光ビームスプリッタ２ａに入射し、偏光ビームスプリッタ面２ａ１を透過して、撮像素子５の第１のフィルタ配置領域５ａ１に結像する。このとき、第１のフィルタ配置領域５ａ１には、複数のカラーフィルタとして、Ｒ，Ｇ，Ｂの夫々の波長域の光を透過させる３種類のカラーフィルタがモザイク状の配列で配置されている。このため、撮像部５ｂにおける第１のフィルタ配置領域５ａ１に対応する撮像領域に配置されている複数の光検出器を介して、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色がモザイク状に点在する単板式の情報が取得される。

【0042】

一方、対物光学系１を経て偏光ビームスプリッタ２ａに入射したときに偏光ビームスプリッタ面２ａ１を透過した他方の偏光成分の直線偏光の光束は、ミラー２ｂのミラー面２ｂ１で反射し、撮像素子５の第２のフィルタ配置領域５ａ２に結像する。このとき、第２のフィルタ配置領域５ａ２には、複数のカラーフィルタとして、Ｒ，Ｇ，Ｂ以外の波長帯域の光を透過させる複数種類のカラーフィルタ（例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂに対して補色関係にあるＣｙ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー）の波長帯域の光を透過させるカラーフィルタ）がモザイク状の配列で配置されている。又は全領域を狭帯域Ｎの波長帯域の光を透過させる同一種類のカラーフィルタが配置されている。このため、撮像部５ｂにおける第２のフィルタ配置領域５ａ２に対応する位置に配置されている複数の光検出器を介してＣｙ，Ｍ，Ｙの色がモザイク状に点在する単板式の情報、又は狭帯域Ｎの色からなる単板式の情報が取得される。

【0043】

画像処理装置６の画像処理部６ａは、撮像素子５の第１のフィルタ配置領域５ａ１に配置された複数のカラーフィルタから出力される情報を用いて、第２のフィルタ配置領域５ａ２に配置された複数のカラーフィルタから出力される情報のデモザイクを行う。次いで、デモザイクされた当該カラーフィルタの色ごとの全座標領域の情報を重ね合わせて、全座標領域のカラー画像を合成する。
表示装置７は、画像処理部６によるデモザイク及び合成等の画像処理を経て作成されたカラー画像を表示する。

【0044】

第１実施形態の撮像装置によれば、１つの撮像素子５に２つのフィルタ配置領域５ａ１，５ａ２を設けて、分割素子２で分割された反射光束と透過光束を夫々のフィルタ配置領域５ａ１，５ａ２に入射させるとともに、フィルタ配置領域５ａ１，５ａ２のうちの一方のフィルタ配置領域には、他方のフィルタ配置領域に配置されたいずれのカラーフィルタとも透過波長特性が異なるカラーフィルタを少なくとも１種類含む複数のカラーフィルタを配置したので、一方のフィルタ配置領域での色の情報をデモザイクする際に、他方のフィルタ配置領域での色の情報を用いることで、より多くの情報を用いることができ、精度の高いデモザイクが可能となる。しかも、第１実施形態の撮像装置によれば、１つの撮像素子５の撮像面上に２つのフィルタ配置領域５ａ１，５ａ２を設けたので、特許文献１に記載のような従来２つの撮像素子を設けたタイプの撮像装置における夫々の撮像素子の個体差を原因とする検出値のズレを解消するための煩雑な表示較正処理が不要となり、より高精度なデモザイクを行うことができ、解像力を確保できる。また、２つの撮像素子で構成する場合に比べて基板配線を減らすことができ、その分の配置スペースが不要となり、撮像装置を小型化することができる。

【0045】

そして、第１実施形態の撮像装置によれば、第１のフィルタ配置領域５ａ１に配置される複数のカラーフィルタを、Ｒ，Ｇ，Ｂの夫々の波長帯域の光を透過させるカラーフィルタで構成したので、通常の可視光画像が取得可能となる。ここで、第２のフィルタ配置領域５ａ２に配置される複数のカラーフィルタを、Ｒ，Ｇ，Ｂに対して補色関係にあるＣｙ，Ｍ，Ｙの波長域の光を透過させるカラーフィルタで構成した場合には、デモザイクの精度が上がるとともに、合成した画像の色再現性（色再現範囲）が向上する。

【0046】

また、第２のフィルタ配置領域に配置されるカラーフィルタを、狭帯域Ｎの光を透過させる同一種類のカラーフィルタで構成した場合には、１つの画像が形成される撮像領域全体で同一種類の波長域の情報が得られるので、デモザイクを行うことなく、例えばＮＢＩなどの、内視鏡で重要とされる波長域の画像が取得可能となり、また、画像を取得する際のノイズの影響を最小限に抑えることができる。

【0047】

これに対し、特許文献２に記載の撮像素子のように、１つの撮像素子における各画素位置に複数種類のカラーフィルタを割り当てて配置する構成では、撮像領域全体において夫々のカラーフィルタの占める割合が少なくなり、撮像領域に占める夫々の色の情報量が少なくなるため、解像度を確保することが難しい。

【0048】

図３(a)は図２(a)の例に対する比較例にかかるカラーフィルタの配置例を示す図である。
図３(a)に示す比較例の撮像素子では、第１実施形態の撮像装置における１つのフィルタ配置領域と同じ大きさの領域に、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｃｙ，Ｍ，Ｙの夫々の波長域の光を透過させる６種類のカラーフィルタが配置されている。
このように構成された図３(a)に示す比較例の撮像素子では、図２(a)の例に比べて、撮像領域に占める夫々の色の情報量が半減するため、高精度なデモザイクを行うことができない。その結果、デモザイクされた当該カラーフィルタの色ごとの全画素領域の情報を重ね合わせても、全画素領域のカラー画像の精度が低下し、解像力が低下してしまう。

【0049】

図３(b)は図２(b)の例に対する比較例にかかるカラーフィルタの配置例を示す図である。
図３(b)に示す比較例の撮像素子では、第１実施形態の撮像装置における１つのフィルタ配置領域と同じ大きさの領域に、Ｒ，Ｇ，Ｂの夫々の波長域の光を透過させるカラーフィルタと狭帯域Ｎの光を透過させるカラーフィルタの合計４種類のカラーフィルタが配置されている。
このように構成された図３(b)に示す比較例の撮像素子では、図２(b)の例に比べて、撮像領域に占める夫々の色の情報量が少なくなるため、解像度を確保することが難しい。また、１つの画像が形成される撮像領域全体で同一種類の波長域の情報を得る構成ではないため、デモザイクを行わなければ、例えばＮＢＩなどの、内視鏡で重要とされる波長域（狭帯域Ｎ）の画像を取得することができない。しかも、各色の情報のデモザイクを行う際に、１つの画像が形成される撮像領域全体で同一種類の波長域の情報を用いることができないため、高精度なデモザイクを行うことができない。その結果、デモザイクされた当該カラーフィルタの色ごとの全座標領域の情報を重ね合わせても、全座標領域のカラー画像の精度が低下し、解像力が低下してしまう。

【0050】

なお、第一実施形態の撮像装置における第１及び第２のフィルタ配置領域５ａ１，５ａ２に配置されるカラーフィルタの組合せは、図２に示した組合せに限定されるものではなく、例えば、図４の表に示すような組合せであってもよい。

【0051】

例えば、第１のフィルタ配置領域５ａ１にＲ，Ｇ，Ｂのフィルタ、第２のフィルタ配置領域５ａ２に赤外及び／又は紫外のフィルタを配置してもよい。このようにすれば、医療分野において、患部、術部を可視光と共に特定波長で観察することができる。

【0052】

また、例えば、第１のフィルタ配置領域５ａ１にＲ，Ｇ，Ｂのフィルタ、第２のフィルタ配置領域５ａ２にＬＲ（ライトレッド），ＬＧ（ライトグリーン），ＬＢ（ライトブルー）のフィルタを配置してもよい。このようにすれば、同種の色について異なる透過波長域を持つフィルタを経た情報が得られるので、ダイナミックレンジを広げることができる。

【0053】

また、例えば、第１のフィルタ配置領域５ａ１にＲ，Ｇ，Ｂのフィルタ、第２のフィルタ配置領域５ａ２にＷ（白）のフィルタを配置してもよい。このようにすれば、第２のフィルタ配置領域５ａ２に配置されたＷのフィルタを経て取得された色の情報を基準として用いて、第１のフィルタ配置領域５ａ１に配置されたＲ，Ｇ，Ｂの夫々のフィルタを経て取得された色の情報のデモザイクを行う際に、夫々の色の情報が算出し易くなり、しかも、撮像領域全体で同一種類の波長域の情報を用いることができるので、高精度なデモザイクを行うことができ、解像力を確保できる。

【0054】

また、例えば、本実施形態の参考例の撮像装置として、第１のフィルタ配置領域５ａ１と第２のフィルタ配置領域５ａ２のうちの一方のフィルタ配置領域には、Ｒ，Ｇ，Ｂの夫々の波長域の光を透過させる３種類のカラーフィルタのうちの１種類又は２種類のカラーフィルタを配置し、他方のフィルタ配置領域には、Ｒ，Ｇ，Ｂの夫々の波長域の光を透過させる３種類のカラーフィルタのうちの一方のフィルタ領域に配置されていない残りの種類のカラーフィルタを少なくとも含むカラーフィルタを配置してもよい。

【0055】

例えば、第１のフィルタ配置領域５ａ１にＧのフィルタ、第２のフィルタ配置領域５ａ２にＲ，Ｂ，Ｃｙ，Ｏｒ（オレンジ）のフィルタを配置してもよい。このようにすれば、カラーフィルタの種類が増えるので色再現性を向上させることができ、しかも、第１のフィルタ配置領域５ａ１にＧのフィルタのみを配置したことにより１つの画像が形成される撮像領域全体で同一種類の波長域の情報が得られるので、第２のフィルタ配置領域５ａ２に配置されたＲ，Ｂ，Ｃｙ，Ｏｒの夫々の波長帯域の光を透過させるカラーフィルタを経て取得された各色の情報のデモザイクを行う際に、撮像領域全体でＧの色の情報を用いることで、高精度なデモザイクを行うことができる。

【0056】

また、例えば、第１のフィルタ配置領域５ａ１にＧのフィルタ、第２のフィルタ配置領域５ａ２にＲ，Ｂのフィルタを配置してもよい。このようにすれば、夫々のフィルタのフィルタ配置領域に配置されるフィルタの種類を減らすことができ、しかも、第１のフィルタ配置領域５ａ１にＧのフィルタのみを配置したことにより１つの画像が形成される撮像領域全体で同一種類の波長域の情報が得られるので、高精度なデモザイクを行うことができ、高解像力を確保することができる。

【0057】

また、例えば、第１のフィルタ配置領域５ａ１にＧ，Ｗのフィルタ、第２のフィルタ配置領域５ａ２にＲ，Ｂのフィルタを配置してもよい。このようにしても、夫々のフィルタのフィルタ配置領域に配置されるフィルタの種類を減らすことができ、また、Ｗのフィルタを経て取得された色の情報を基準として用いて、他の色の情報とのデモザイクを行うことにより、夫々の色の情報が算出し易くなるので、高精度なデモザイクを行うことができ、高解像力を確保することができる。

【0058】

なお、第１実施形態の撮像装置における２つのフィルタ配置領域５ａ１，５ａ２に配置されるカラーフィルタの組合せは、互いに入れ替えたものであってもよい。
また、例えば、図２(a)に示したように、一方のフィルタ配置領域５ａ１に配置される複数のカラーフィルタを、Ｒ，Ｇ，Ｂの夫々の波長帯域の光を透過させるカラーフィルタで構成し、他方のフィルタ配置領域５ａ２に配置される複数のカラーフィルタを、Ｒ，Ｇ，Ｂに対して補色関係にあるＣｙ，Ｍ，Ｙの波長域の光を透過させるカラーフィルタで構成する場合に、夫々のフィルタ配置領域におけるカラーフィルタの配置を、一方のフィルタ配置領域における当該画素位置に配置されるカラーフィルタに対し、他方のフィルタ配置領域における対応する画素位置に配置されるカラーフィルタが捕色関係となるように各カラーフィルタを配置するのが好ましい。このようにすれば、対応する画素位置ごとに夫々の色の情報が算出し易くなるので、高精度なデモザイクを行うことができ、高解像力を確保することができる。

【0059】

第２実施形態
図５は本発明の第２実施形態にかかる撮像装置の構成を示す説明図で、(a)は撮像素子の第１及び第２のフィルタ配置領域に備えられる、カラーフィルタの配置例を模式的に示す平面図、(b)は第１及び第２のフィルタ配置領域に備えられる、カラーフィルタの透過ピーク帯域を模式的に示すグラフである。
第２実施形態の撮像装置では、第１のフィルタ配置領域５ａ１に配置された全ての種類のカラーフィルタλ₁〜λ₃が、透過ピーク波長を短波長側に持つカラーフィルタで構成され、第２のフィルタ配置領域５ａ２に配置された全ての種類のカラーフィルタλ₄〜λ₆が、透過ピーク波長を長波長側に持つカラーフィルタで構成されている。なお、ここでは、透過ピーク波長λｎは、図５(b)に示すように、λ１＜λ２＜λ３＜λ４＜λ５＜λ６となっている。
その他の構成は、第１実施形態の撮像装置と略同じである。

【0060】

第２実施形態の撮像装置によれば、第１のフィルタ配置領域５ａ１に相対的に短波長を透過するカラーフィルタを配置し、第２のフィルタ配置領域５ａ２に相対的に長波長を透過するカラーフィルタを配置したので、１つの画像が形成される夫々の撮像領域に結像する各波長の長さの差を小さくすることができ、１つの画像が形成される夫々の撮像領域において、像面を揃え易くなり、像面を合わせるための調整を簡易化できる。
その他の作用効果は、第１実施形態の撮像装置と略同じである。

【0061】

第３実施形態
図６は本発明の第３実施形態にかかる撮像装置の全体構成を模式的に示す説明図である。
第３実施形態の撮像装置は、分割素子２が、第１の面としてのハーフミラー面２ａ１’を持つハーフミラー２ａ’と、第２の面としてのミラー面２ｂ１を持つミラー２ｂを有して構成されている。
ハーフミラー２ａ’は、対物光学系１を経て入射した光束がハーフミラー面２ａ１’に入射するように配置されていて、ハーフミラー面２ａ１’で、反射光束と透過光束の２つの光束に分割する。また、ハーフミラー面２ａ１’は、反射光束が撮像素子５の第１のフィルタ配置領域に向かうように配置されている。
また、第３実施形態の撮像装置では、λ／４板３，ミラー４は、配置されていない。
その他の構成は、第１実施形態の撮像装置と略同じである。

【0062】

このように構成された第３実施形態の撮像装置では、物体からの光束は、対物光学系１を経てハーフミラー２ａ’に入射する。ハーフミラー２ａ’に入射した光は、ハーフミラー面２ａ１’で反射光束と、透過光束とに分離される。
ハーフミラー面２ａ１’で反射した光束は、撮像素子５の第１のフィルタ配置領域５ａ１に結像する。
一方、対物光学系１を経てハーフミラー２ａ’に入射したときにハーフミラー面２ａ１’を透過した光束は、ミラー２ｂのミラー面２ｂ１で反射され、撮像素子５の第２のフィルタ配置領域５ａ２に結像する。

【0063】

第３実施形態の撮像装置によれば、分割素子２の第１の面をハーフミラー面２ａ１’で構成し、ハーフミラー面２ａ１’で反射した光束が撮像素子５の第１のフィルタ配置領域５ａ１に結像するようにしたので、第１実施形態や第２実施形態の撮像装置における直線偏光成分の位相を変換するためのλ／４板３やミラー４を設ける必要がなくなり、構成を簡素化できる。
その他の作用効果は、第１実施形態の撮像装置と略同じである。

【産業上の利用可能性】

【0064】

本発明の撮像装置は、小型化と解像力を確保した多バンド画像の観察が求められる分野に有用である。

【符号の説明】

【0065】

１ 対物光学系
２ 分割素子
２ａ 偏光ビームスプリッタ
２ａ１ 偏光ビームスプリッタ面
２ａ’ ハーフミラー
２ａ１’ ハーフミラー面
２ｂ ミラー
２ｂ１ ミラー面
３ λ／４板
４ ミラー
５ 撮像素子
５ａ カラーフィルタ配置部
５ａ１ 第１のフィルタ配置領域
５ａ２ 第２のフィルタ配置領域
５ｂ 撮像部
６ 画像処理装置
６ａ 画像処理部
７ 画像表示装置
５１，５２ 撮像素子
５１ａ，５２ａ 接続部
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５ カラーフィルタ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】