JP6798951B2 - 計測装置および計測装置の作動方法 - Google Patents

Description

本発明は、計測装置および計測装置の作動方法に関する。

近年の撮像装置には、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、およびＢ（青）で構成される原色のカラーフィルターを有する撮像素子が広く用いられている。カラーフィルターの透過波長帯域が広くなるほど透過光量が増え、かつ撮像感度が高まる。このため、一般的な撮像素子では、Ｒ、Ｇ、Ｂのカラーフィルターの透過率の波長特性を意図的にオーバーラップさせる手法が用いられている。

位相差ＡＦ等において、２つの瞳の視差に基づく位相差の計測が行われている。例えば、特許文献１には、第１の瞳領域がＲおよびＧの光を透過させ、かつ第２の瞳領域がＧおよびＢの光を透過させる瞳分割光学系を有する撮像装置が開示されている。この撮像装置に搭載された撮像素子で得られたベイヤー画像からＲ画像およびＢ画像が取り出される。第１の瞳領域に対応するＲ画像と第２の瞳領域に対応するＢ画像との位置ずれに基づいて位相差が検出される。

撮像素子に配置された複数のカラーフィルター間の色分離性が悪い場合、Ｒ画像およびＢ画像の間でクロストークが発生する。つまり、Ｒ画像が第２の瞳領域を透過した光であるＢ成分を含み、かつＢ画像が第１の瞳領域を透過した光であるＲ成分を含む。クロストークにより、検出される位相差に含まれる誤差すなわち計測誤差が増加する。特許文献１に開示された撮像装置は、Ｇ画像の画素値に基づいてＲ画像およびＢ画像の画素値を補正するクロストーク低減処理を実行する。これにより、その撮像装置は、クロストークの影響を減らすことができる。

特開２０１３−０４４８０６号公報

一般的に、撮像素子の小型化および高画素化が要求されている。そのため、撮像素子の画素ピッチが狭くなる傾向がある。画素ピッチが狭くなることにより、画像のＳ／Ｎ（ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−ｎｏｉｓｅ ｒａｔｉｏ）が低下する。画像のＳ／Ｎを上げるためには、カラーフィルターを透過する光の量を増加させることにより画素の感度を上げることが有効である。そのため、複数のカラーフィルター間の色分離性が悪くなることが多い。

上述したように、複数のカラーフィルター間の色分離性が悪い場合、Ｒ画像およびＢ画像間のクロストークの影響がある。特許文献１に開示された撮像装置は、クロストーク低減処理を実行することにより、クロストークの影響を減らす。具体的には、その撮像装置は、Ｒ画像の画素値およびＢ画像の画素値の各々からＧ画像の画素値の定数倍の値を減算する。そのため、Ｒ画像およびＢ画像の画素値が減少する。その結果、Ｓ／Ｎが低下することにより、計測誤差が増加する。

本発明は、計測誤差を減らすことができる計測装置および計測装置の作動方法を提供することを目的とする。

本発明は、第１の波長帯域の第１の光を透過可能とする第１の瞳と、前記第１の波長帯域とは異なる第２の波長帯域の第２の光を透過可能とする第２の瞳とを有する観察光学系と、前記観察光学系を透過した光が入射する位置に配置され、第３の波長帯域の第３の光を透過可能とする第１の光学フィルターを透過した前記第３の光に基づく第１の画素信号を生成する第１の画素と、前記第３の波長帯域と異なる第４の波長帯域の第４の光を透過可能とする第２の光学フィルターを透過した前記第４の光に基づく第２の画素信号を生成する第２の画素とを有する撮像素子と、第５の波長帯域の第５の光と、前記第５の波長帯域とは重ならない第６の波長帯域の第６の光とのみを含む照明光を出す光源と、前記第１の画素信号および前記第２の画素信号に基づく撮像画像から、前記第１の画素信号に基づく第１の画像と、前記第２の画素信号に基づく第２の画像とを取得する画像取得部と、前記第１の画像および前記第２の画像の位相差を計測する計測部と、を有し、前記第１の波長帯域の少なくとも一部および前記第３の波長帯域の少なくとも一部は互いに重なり、前記第１の波長帯域の少なくとも一部および前記第５の波長帯域の少なくとも一部は互いに重なり、前記第５の波長帯域の少なくとも一部および前記第３の波長帯域の少なくとも一部は互いに重なり、前記第１の波長帯域および前記第６の波長帯域は互いに重ならず、前記第２の波長帯域の少なくとも一部および前記第４の波長帯域の少なくとも一部は互いに重なり、前記第２の波長帯域の少なくとも一部および前記第６の波長帯域の少なくとも一部は互いに重なり、前記第６の波長帯域の少なくとも一部および前記第４の波長帯域の少なくとも一部は互いに重なり、前記第２の波長帯域および前記第５の波長帯域は互いに重ならず、前記照明光は被写体に照射され、前記被写体に照射された前記照明光に基づき前記被写体から得られる光であって、前記第５の光および前記第６の光のみを含む光が前記観察光学系に入射することを特徴とする計測装置である。

本発明の計測装置は、前記光源の状態を第１の状態と第２の状態とのいずれか一方に設定する光源制御部をさらに有し、前記第１の状態が前記光源に設定されたとき、前記光源は前記第５の光および前記第６の光のみを含む第１の照明光を出し、前記第２の状態が前記光源に設定されたとき、前記光源は前記第５の光および前記第６の光のいずれか一方のみを含む第２の照明光を出し、前記第２の状態が前記光源に設定されたとき、前記第１の画像および前記第２の画像のいずれか一方のみが表示部に出力されることを特徴とする。

本発明の計測装置は、前記第１の画像および前記第２の画像の明るさの相違度に基づいて前記第５の光および前記第６の光の光量を制御する光源制御部をさらに有することを特徴とする。

本発明の計測装置において、前記観察光学系は、単眼光学系として構成され、かつ瞳フィルターを有し、前記瞳フィルターは、透明な平板と、前記平板の表面に配置され、かつ第１の開口部および第２の開口部が形成された薄膜と、前記第１の開口部に配置され、かつ前記第１の光を透過させる第３の光学フィルターで構成された前記第１の瞳と、前記第２の開口部に配置され、かつ前記第２の光を透過させる第４の光学フィルターで構成された前記第２の瞳と、を有することを特徴とする。

本発明の計測装置において、前記光源は、前記第５の光を発生する１つ以上の第１の発光素子と、前記第６の光を発生する１つ以上の第２の発光素子と、を有することを特徴とする。

本発明の計測装置は、前記光源からの前記照明光を被写体に照射する照明光学系をさらに有し、前記光源は、前記第１の発光素子からの前記第５の光と、前記第２の発光素子からの前記第６の光とを混合し、かつ混合された前記第５の光および前記第６の光を含む前記照明光を出す光混合部をさらに有することを特徴とする。

本発明の計測装置は、前記被写体に挿入される挿入部をさらに有し、前記照明光学系は、前記光混合部からの前記照明光を前記挿入部の先端に伝える光伝送部を有することを特徴とする。

本発明の計測装置は、前記光源からの前記照明光を被写体に照射する照明光学系をさらに有し、前記照明光学系は、前記光源からの前記第５の光と、前記光源からの前記第６の光とを混合する光混合部を有することを特徴とする。

本発明の計測装置は、前記被写体に挿入される挿入部をさらに有し、前記照明光学系は、前記光混合部からの前記照明光を前記挿入部の先端に伝える光伝送部をさらに有することを特徴とする。
本発明の計測装置において、前記第１の波長帯域は、前記第１の光学フィルターの主波長を含み、前記第２の波長帯域は、前記第２の光学フィルターの主波長を含み、前記第５の波長帯域は、前記第１の光学フィルターの主波長を含み、前記第６の波長帯域は、前記第２の光学フィルターの主波長を含む。

本発明は、第１の波長帯域の第１の光を透過可能とする第１の瞳と、前記第１の波長帯域とは異なる第２の波長帯域の第２の光を透過可能とする第２の瞳とを有する観察光学系と、前記観察光学系を透過した光が入射する位置に配置され、第３の波長帯域の第３の光を透過可能とする第１の光学フィルターを透過した前記第３の光に基づく第１の画素信号を生成する第１の画素と、前記第３の波長帯域と異なる第４の波長帯域の第４の光を透過可能とする第２の光学フィルターを透過した前記第４の光に基づく第２の画素信号を生成する第２の画素とを有する撮像素子と、第５の波長帯域の第５の光と、前記第５の波長帯域とは重ならない第６の波長帯域の第６の光とのみを含む照明光を出す光源と、を有する計測装置の作動方法において、前記第１の画素信号および前記第２の画素信号に基づく撮像画像から、前記第１の画素信号に基づく第１の画像と、前記第２の画素信号に基づく第２の画像とを取得する画像取得ステップと、前記第１の画像および前記第２の画像の位相差を計測する計測ステップと、を有し、前記第１の波長帯域の少なくとも一部および前記第３の波長帯域の少なくとも一部は互いに重なり、前記第１の波長帯域の少なくとも一部および前記第５の波長帯域の少なくとも一部は互いに重なり、前記第５の波長帯域の少なくとも一部および前記第３の波長帯域の少なくとも一部は互いに重なり、前記第１の波長帯域および前記第６の波長帯域は互いに重ならず、前記第２の波長帯域の少なくとも一部および前記第４の波長帯域の少なくとも一部は互いに重なり、前記第２の波長帯域の少なくとも一部および前記第６の波長帯域の少なくとも一部は互いに重なり、前記第６の波長帯域の少なくとも一部および前記第４の波長帯域の少なくとも一部は互いに重なり、前記第２の波長帯域および前記第５の波長帯域は互いに重ならず、前記照明光は被写体に照射され、前記被写体に照射された前記照明光に基づき前記被写体から得られる光であって、前記第５の光および前記第６の光のみを含む光が前記観察光学系に入射することを特徴とする計測装置の作動方法である。
本発明の計測装置の作動方法において、前記第１の波長帯域は、前記第１の光学フィルターの主波長を含み、前記第２の波長帯域は、前記第２の光学フィルターの主波長を含み、前記第５の波長帯域は、前記第１の光学フィルターの主波長を含み、前記第６の波長帯域は、前記第２の光学フィルターの主波長を含む。

本発明によれば、計測装置および計測装置の作動方法は、計測誤差を減らすことができる。

本発明の第１の実施形態の計測装置の全体構成を示す図である。 本発明の第１の実施形態の計測装置が有する挿入部の先端部の断面図である。 本発明の第１の実施形態の計測装置が有する瞳フィルターの構成を示す図である。 本発明の第１の実施形態の計測装置が有する撮像素子の画素配列を示す図である。 本発明の第１の実施形態の計測装置が有する操作部の内部の構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態の計測装置の機能構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態における光源モード設定の手順を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施形態における計測の手順を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施形態におけるベイヤー画像の画素配列を示す図である。 本発明の第１の実施形態におけるＲ画像の画素配列を示す図である。 本発明の第１の実施形態におけるＧ画像の画素配列を示す図である。 本発明の第１の実施形態におけるＢ画像の画素配列を示す図である。 本発明の第１の実施形態における各フィルターの透過率特性および光源の分光特性を示すグラフである。 本発明の第１の実施形態における各フィルターの透過率特性を示すグラフである。 本発明の第１の実施形態における各フィルターの透過率特性を示すグラフである。 本発明の第１の実施形態における各フィルターの透過率特性および光源の分光特性を示すグラフである。 本発明の第１の実施形態における各フィルターの透過率特性および光源の分光特性を示すグラフである。 本発明の第１の実施形態の変形例の計測装置が有する操作部の内部の構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態の変形例の計測装置が有する操作部の内部の構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態の変形例の計測装置が有する第１のライトガイドおよび第２のライトガイドの端面を示す図である。 本発明の第１の実施形態の変形例の計測装置が有するライトガイドの端面を示す図である。 本発明の第２の実施形態における光源モード切替の手順を示すフローチャートである。 本発明の第３の実施形態における計測の手順を示すフローチャートである。

以下、図面を参照し、本発明の実施形態を説明する。以下では、計測装置の１つの例である計測内視鏡装置について説明する。計測装置は、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、カメラ付き携帯電話、カメラ付き携帯情報端末、カメラ付きパーソナルコンピュータ、監視カメラ、およびデジタル顕微鏡などであってもよい。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態の計測装置１の全体構成を示す。図１に示すように、計測装置１は、内視鏡１０および装置本体３０を有する。内視鏡１０は、細長な挿入部２（内視鏡）と、操作部３とを有する。装置本体３０と内視鏡１０とは、操作部３から延出するユニバーサルコード４によって接続されている。

挿入部２は、観察または計測の対象である被写体に挿入される。挿入部２は、先端部２ａ、湾曲部２ｂ、および可撓管部２ｃを有する。先端部２ａは、挿入部２の先端に配置されている。湾曲部２ｂは、複数の異なる方向に湾曲できるように構成されている。可撓管部２ｃは、可撓性を有し、かつ操作部３に接続されている。

操作部３は、湾曲操作部３ａおよびボタン操作部３ｂを有する。挿入部２および湾曲操作部３ａはスコープユニット９を構成する。ボタン操作部３ｂに対する湾曲操作部３ａの装着とボタン操作部３ｂからの湾曲操作部３ａの取り外しとが可能である。つまり、スコープユニット９は、交換可能に構成されている。例えば、スコープユニット９は、計測用スコープユニットおよび観察用スコープユニットのいずれか１つである。レバー３ｃが湾曲操作部３ａに配置されている。ユーザーは、レバー３ｃを操作することにより、湾曲部２ｂを湾曲させることができる。複数のスイッチ３ｄがボタン操作部３ｂに配置されている。ユーザーは、スイッチ３ｄを操作することにより、計測装置１による撮像動作等を制御することができる。後述するように、光源がボタン操作部３ｂ内に配置されている。

装置本体３０の筐体３２の表面には、表示部３１が配置されている。装置本体３０の筐体３２の内部には、画像処理回路および制御回路等が配置されている。

図２は、計測用スコープユニットの先端部２ａの構造を示す。図２において、先端部２ａの中心軸を含む断面が示されている。ライトガイド７が挿入部２および湾曲操作部３ａの内部に配置されている。例えば、ライトガイド７は、複数の光ファイバーの束である。ライトガイド７は、ボタン操作部３ｂ内の光源からの照明光を先端部２ａに伝える。先端部２ａの先端面には、照明窓７０およびレンズ１１が配置されている。照明窓７０は、ライトガイド７に接続されている。照明窓７０は、ライトガイド７から出射された照明光を先端部２ａの外部に出射する。ライトガイド７および照明窓７０は、光源からの照明光を被写体に照射する照明光学系７１を構成する。被写体に照射された照明光の反射光はレンズ１１に入射する。

レンズ１１、レンズ１２、レンズ１３、レンズ１４、およびレンズ１５が先端部２ａ内に配置されている。これらのレンズの光軸は一致している。瞳フィルター１６がレンズ１２およびレンズ１３の間に配置されている。瞳フィルター１６は、２つの瞳を有する。瞳フィルター１６は、被写体からの光を２つの異なる色の光に分割することにより、視点が異なる２つの像の光を形成する。レンズ１１から１５および瞳フィルター１６は、被写体からの光を先端部２ａ内の撮像素子８ｃに結像する観察光学系１７を構成する。観察光学系１７は、それに含まれる複数のレンズの光軸が略一致した単眼光学系として構成されている。観察用スコープユニットにおいて、瞳フィルター１６は、被写体からの光をそのまま透過させる１つの瞳を有する。

プリズム８ａ、保護部材８ｂ、および撮像素子８ｃ（イメージャー、イメージセンサ）が先端部２ａ内に配置されている。プリズム８ａは、レンズ１５を透過した光を撮像素子８ｃの方向に反射させる。プリズム８ａに入射した光は、プリズム８ａの反射面で反射し、かつ撮像素子８ｃの撮像面に入射する。保護部材８ｂは、プリズム８ａの反射面と接合されている。プリズム８ａは、保護部材８ｂによって先端部２ａに固定されている。

図３（ａ）および図３（ｂ）は、瞳フィルター１６の構成を示す。図３（ａ）および図３（ｂ）において、レンズ１１から１５の光軸と平行な方向に瞳フィルター１６を見たときの瞳フィルター１６の構成が模式的に示されている。図３（ａ）に示すように、薄膜１６ａが透明な平板１６ｆの表面に形成され、かつ第１の開口部１６ｂおよび第２の開口部１６ｃが薄膜１６ａに形成される。例えば、平板１６ｆは円形である。薄膜１６ａは、黒クロム等の黒色の金属である。薄膜１６ａは、蒸着等により形成される。第１の開口部１６ｂおよび第２の開口部１６ｃの半径は同一である。第１の開口部１６ｂおよび第２の開口部１６ｃの半径が互いに異なってもよい。図３（ａ）の下側には、薄膜１６ａが表面に形成された平板１６ｆについて、平板１６ｆ、開口部１６ｂ、および開口部１６ｃの中心を通る断面Ａ−Ａが示されている。

半円状の第１のカラーフィルター１６ｄと半円状の第２のカラーフィルター１６ｅとが薄膜１６ａの表面に貼り付けられる。第１のカラーフィルター１６ｄは第１の開口部１６ｂを覆い、かつ第２のカラーフィルター１６ｅは第２の開口部１６ｃを覆う。被写体に照射された照明光の反射光が第１のカラーフィルター１６ｄおよび第２のカラーフィルター１６ｅに入射する。第１のカラーフィルター１６ｄは赤色光および緑色光を透過させる。第２のカラーフィルター１６ｅは青色光および緑色光を透過させる。図３（ｂ）に示すように、第１の開口部１６ｂに配置された第１のカラーフィルター１６ｄは第１の瞳１６１を構成し、かつ第２の開口部１６ｃに配置された第２のカラーフィルター１６ｅは第２の瞳１６２を構成する。瞳フィルター１６は、観察光学系１７の明るさ絞りとして機能する。図３（ｂ）の下側には、薄膜１６ａが表面に形成された平板１６ｆ、第１のカラーフィルター１６ｄ、および第２のカラーフィルター１６ｅについて、平板１６ｆ、開口部１６ｂ、および開口部１６ｃの中心を通る断面Ｂ−Ｂが示されている。

第１のカラーフィルター１６ｄおよび第２のカラーフィルター１６ｅは、屈折率の異なる多層の薄膜を蒸着した干渉フィルターである。また、第１のカラーフィルター１６ｄおよび第２のカラーフィルター１６ｅは、所望の波長帯域の光を透過させるバンドパスフィルターである。望ましくは、瞳フィルター１６は、被写体側に薄膜１６ａが位置し、撮像素子８ｃ側に第１のカラーフィルター１６ｄおよび第２のカラーフィルター１６ｅが位置するように観察光学系１７内に配置される。

図４は、撮像素子８ｃの画素配列を示す。撮像素子８ｃは、２次元の行列状に配置された複数の画素１８を有する。瞳フィルター１６の第１の瞳１６１を透過した光と、瞳フィルター１６の第２の瞳１６２を透過した光とが複数の画素１８に入射する。複数の画素１８は、Ｒ画素１８Ｒ、Ｇ画素１８Ｇ、およびＢ画素１８Ｂを含む。各画素１８は、カラーフィルターおよび光電変換素子を含む。各画素１８のカラーフィルターは、顔料を含む吸収型のカラーフィルターである。

赤フィルターがＲ画素１８Ｒの表面に配置されている。Ｒ画素１８Ｒは、赤色光に基づく画素信号すなわちＲ信号を生成する。緑フィルターがＧ画素１８Ｇの表面に配置されている。Ｇ画素１８Ｇは、緑色光に基づく画素信号すなわちＧ信号を生成する。青フィルターがＢ画素１８Ｂの表面に配置されている。Ｂ画素１８Ｂは、青色光に基づく画素信号すなわちＢ信号を生成する。図４に示す複数の画素１８の配列は、ベイヤー配列である。ベイヤー配列において、基本配列が行方向かつ列方向に規則的かつ周期的に配置される。基本配列は、１個のＲ画素１８Ｒ、２個のＧ画素１８Ｇ、および１個のＢ画素１８Ｂを含む。

図５は、操作部３の内部の構成を示す。図５において、操作部３を構成する湾曲操作部３ａおよびボタン操作部３ｂが互いに接続されている。中継部３３、スコープ識別部３４、信号線３５、およびライトガイド７が湾曲操作部３ａ内に配置されている。中継部３３は、信号線３５に挿入されている。中継部３３は、撮像素子８ｃと装置本体３０との間で伝送する信号を増幅し中継する。スコープユニット９を識別するためのスコープ識別部３４が中継部３３に配置されている。例えば、スコープ識別部３４は、抵抗値がスコープユニット９の種類毎に異なる抵抗で構成されている。

信号線３５は、ボタン操作部３ｂ内に配置された信号線４５と、コネクター３６を介して接続されている。信号線３５および信号線４５は、撮像素子８ｃと装置本体３０とを接続する。信号線３５および信号線４５は、複数の信号線の束である。信号線３５および信号線４５は、撮像素子８ｃを制御するための制御信号を撮像素子８ｃに伝える信号線を含む。信号線３５および信号線４５は、撮像素子８ｃから出力された画素信号を装置本体３０に伝える信号線を含む。信号線３５および信号線４５は、スコープ識別部３４から出力された信号を装置本体３０に伝える信号線を含む。信号線３５および信号線４５は、これら以外の機能を持つ信号線を含んでもよい。

コネクター３６は、湾曲操作部３ａ内に配置された第１のコネクター３６ａと、ボタン操作部３ｂ内に配置された第２のコネクター３６ｂとを有する。第１のコネクター３６ａおよび第２のコネクター３６ｂは、互いに接続されている。信号線３５は、第１のコネクター３６ａに接続されている。信号線４５は、第２のコネクター３６ｂに接続されている。

光源を構成する光源ユニット３７がボタン操作部３ｂ内に配置されている。光源ユニット３７は、光源駆動部３８、赤発光素子３９、緑発光素子４０、青発光素子４１、および光混合部４２を有する。

光源駆動部３８は、赤発光素子３９、緑発光素子４０、および青発光素子４１の状態を制御する。光源駆動部３８は、信号線４６によって装置本体３０に接続されている。光源駆動部３８は、信号線４６によって装置本体３０から供給される制御信号に基づいて各発光素子を制御する。光源駆動部３８は、電力を各発光素子に供給し、かつ各発光素子を点灯させる。

赤発光素子３９、緑発光素子４０、および青発光素子４１は、発光ダイオード（ＬＥＤ）およびレーザーダイオード（ＬＤ）等の発光素子である。赤発光素子３９は、赤色光を発生する。緑発光素子４０は、緑色光を発生する。青発光素子４１は、青色光を発生する。各発光素子からの光は光混合部４２に入射する。

光混合部４２は、レンズ４３ａ、レンズ４３ｂ、レンズ４３ｃ、レンズ４３ｄ、ダイクロイックミラー４４ａ、およびダイクロイックミラー４４ｂを有する。レンズ４３ａは、赤発光素子３９からの光を平行化する。レンズ４３ａを透過した光はダイクロイックミラー４４ｂに入射する。レンズ４３ｂは、緑発光素子４０からの光を平行化する。レンズ４３ｂを透過した光はダイクロイックミラー４４ａに入射する。レンズ４３ｃは、青発光素子４１からの光を平行化する。レンズ４３ｃを透過した光はダイクロイックミラー４４ａに入射する。

ダイクロイックミラー４４ａは、レンズ４３ｂを透過した光およびレンズ４３ｃを透過した光の光路に配置されている。ダイクロイックミラー４４ａは、レンズ４３ｃを透過した光を反射させ、かつレンズ４３ｂを透過した光を透過させる。これにより、ダイクロイックミラー４４ａは、緑発光素子４０からの光と、青発光素子４１からの光とを混合する。ダイクロイックミラー４４ａで反射した光およびダイクロイックミラー４４ａを透過した光は、ダイクロイックミラー４４ｂに入射する。

ダイクロイックミラー４４ｂは、レンズ４３ａを透過した光、ダイクロイックミラー４４ａで反射した光、およびダイクロイックミラー４４ａを透過した光の光路に配置されている。ダイクロイックミラー４４ｂは、レンズ４３ａを透過した光を反射させ、かつダイクロイックミラー４４ａからの光を透過させる。これにより、ダイクロイックミラー４４ｂは、赤発光素子３９からの光と、緑発光素子４０からの光と、青発光素子４１からの光とを混合する。ダイクロイックミラー４４ｂで反射した光およびダイクロイックミラー４４ｂを透過した光を含む照明光は、レンズ４３ｄに入射する。レンズ４３ｄは、照明光をライトガイド７に出射する。ライトガイド７は、光混合部４２からの照明光を先端部２ａに伝える。

図６は、計測装置１の機能構成を示す。図６に示すように、計測装置１は、観察光学系１７、照明光学系７１、スコープ識別部３４、撮像素子８ｃ、光源ユニット３７、制御部５０、および表示部３１を有する。

観察光学系１７は、図３（ｂ）に示す第１の瞳１６１および第２の瞳１６２を有する。第１の瞳１６１は、赤波長帯域（第１の波長帯域）の赤色光（第１の光）を透過可能とする。第２の瞳１６２は、赤波長帯域とは異なる青波長帯域（第２の波長帯域）の青色光（第２の光）を透過可能とする。第１の瞳１６１は赤色光を透過させ、かつ第２の瞳１６２は青色光を透過させる。また、第１の瞳１６１および第２の瞳１６２は、赤波長帯域および青波長帯域の各々とは異なる緑波長帯域の緑色光を透過させる。第１の瞳１６１および第２の瞳１６２が透過させる緑色光の波長帯域は、互いに異なる。第１の瞳１６１は青色光をカットする。つまり、第１の瞳１６１は青色光を透過させない。第２の瞳１６２は赤色光をカットする。つまり、第２の瞳１６２は赤色光を透過させない。

観察光学系１７は、単眼光学系として構成され、かつ図３（ｂ）に示す瞳フィルター１６を有する。図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、瞳フィルター１６は、平板１６ｆ、薄膜１６ａ、第１の瞳１６１、および第２の瞳１６２を有する。薄膜１６ａは、透明な平板１６ｆの表面に配置されている。第１の開口部１６ｂおよび第２の開口部１６ｃが薄膜１６ａに形成されている。第１の瞳１６１は、図３（ａ）に示す第１のカラーフィルター１６ｄ（第３の光学フィルター）で構成されている。第１のカラーフィルター１６ｄは、第１の開口部１６ｂに配置され、かつ赤色光を透過させる。第２の瞳１６２は、図３（ａ）に示す第２のカラーフィルター１６ｅ（第４の光学フィルター）で構成されている。第２のカラーフィルター１６ｅは、第２の開口部１６ｃに配置され、かつ青色光を透過させる。また、第１のカラーフィルター１６ｄおよび第２のカラーフィルター１６ｅは、赤波長帯域および青波長帯域の各々とは異なる緑波長帯域の緑色光を透過させる。第１のカラーフィルター１６ｄおよび第２のカラーフィルター１６ｅが透過させる緑色光の波長帯域は、互いに異なる。第１のカラーフィルター１６ｄは青色光をカットする。第２のカラーフィルター１６ｅは赤色光をカットする。

スコープ識別部３４は、スコープユニット９を識別するための信号を出力する。

撮像素子８ｃは、観察光学系１７を透過した光が入射する位置に配置されている。図４に示すように、撮像素子８ｃは、第１の瞳１６１を透過した赤色光と第２の瞳１６２を透過した青色光とが入射する複数の画素１８を有する。第１の瞳１６１および第２の瞳１６２を透過した緑色光が複数の画素１８に入射する。複数の画素１８は、Ｒ画素１８Ｒ（第１の画素）およびＢ画素１８Ｂ（第２の画素）を含む。赤波長帯域（第３の波長帯域）の赤色光（第３の光）を透過可能とする赤フィルター（第１の光学フィルター）がＲ画素１８Ｒに配置されている。赤フィルターは、赤色光を透過させる。Ｒ画素１８Ｒは、赤フィルターを透過した赤色光に基づくＲ信号（第１の画素信号）を生成する。

赤波長帯域と異なる青波長帯域（第４の波長帯域）の青色光（第４の光）を透過可能とする青フィルター（第２の光学フィルター）がＢ画素１８Ｂに配置されている。青フィルターは、青色光を透過させる。Ｂ画素１８Ｂは、青フィルターを透過した青色光に基づくＢ信号（第２の画素信号）を生成する。

複数の画素１８は、Ｇ画素１８Ｇを含む。赤波長帯域および青波長帯域の各々とは異なる緑波長帯域の緑色光を透過可能とする緑フィルターがＧ画素１８Ｇに配置されている。緑フィルターは、緑色光を透過させる。Ｇ画素１８Ｇは、緑フィルターを透過した緑色光に基づくＧ信号（第３の画素信号）を生成する。撮像素子８ｃは、Ｒ信号、Ｇ信号、およびＢ信号で構成されたベイヤー画像を出力する。

光源ユニット３７（光源）は、赤波長帯域（第５の波長帯域）の赤色光（第５の光）と、赤波長帯域（第５の波長帯域）とは重ならない青波長帯域（第６の波長帯域）の青色光（第６の光）とのみを含む照明光を出す。また、光源ユニット３７は、赤色光および青色光に加えて、赤波長帯域および青波長帯域の各々とは異なる緑波長帯域の緑色光を含む照明光を出す。ここで、２つの波長帯域が重ならないとは、短波長側にある波長帯域の最長波長が、他方の波長帯域の最短波長よりも短いことをいう。

図５に示すように、光源ユニット３７は、赤色光を発生する赤発光素子３９（第１の発光素子）と、青色光を発生する青発光素子４１（第２の発光素子）とを有する。また、光源ユニット３７は、緑色光を発生する緑発光素子４０を有する。

照明光学系７１は、光源ユニット３７からの照明光を被写体に照射する。光源ユニット３７は、図５に示す光混合部４２（光混合光学系）を有する。光混合部４２は、赤発光素子３９からの赤色光と、青発光素子４１からの青色光とを混合する。光混合部４２は、混合された赤色光および青色光を含む照明光を出す。また、光混合部４２は、緑発光素子４０からの緑色光と、赤色光と、青色光とを混合する。光混合部４２は、混合された緑色光、赤色光、および青色光を含む照明光を出す。

図１に示すように、計測装置１は、被写体に挿入される挿入部２を有する。照明光学系７１は、光混合部４２からの照明光を挿入部２の先端すなわち先端部２ａに伝えるライトガイド７を有する。ライトガイド７は、光伝送部（光伝送光学系）として機能する。

制御部５０は、計測装置１内の各部を制御する。制御部５０は、光源制御部５００、撮像処理部５０１、画像取得部５０２、クロストーク低減処理部５０３、および計測部５０４を有する。

光源制御部５００は、光源ユニット３７の状態を制御する。具体的には、光源制御部５００は、光源ユニット３７が照明光を出力しているときの光源ユニット３７のモード（状態）を２色点灯モードと白色点灯モードとのいずれか一方に設定する。２色点灯モードが光源ユニット３７に設定されたとき、光源ユニットは赤色光および青色光を含む照明光を出す。このとき、光源制御部５００は、赤発光素子３９および青発光素子４１を点灯させ、かつ緑発光素子４０を消灯させる。白色点灯モードが光源ユニット３７に設定されたとき、光源ユニット３７は、赤色光、緑色光、および青色光を含む照明光すなわち白色光を出す。このとき、光源制御部５００は、赤発光素子３９、緑発光素子４０、および青発光素子４１を点灯させる。

撮像処理部５０１は、撮像素子８ｃによって生成されたベイヤー画像を撮像素子８ｃから取得する。撮像素子８ｃによって生成されたベイヤー画像は、Ｒ信号（第１の画素信号）、Ｂ信号（第２の画素信号）、およびＧ信号（第３の画素信号）を含む。

画像取得部５０２は、Ｒ信号およびＢ信号に基づくベイヤー画像（撮像画像）から、Ｒ信号に基づくＲ画像（第１の画像）と、Ｂ信号に基づくＢ画像（第２の画像）とを取得する。より詳細には、画像取得部５０２は、Ｒ信号、Ｇ信号、およびＢ信号に基づくベイヤー画像からＲ画像およびＢ画像を取得する。

クロストーク低減処理部５０３は、Ｒ画像に対して、Ｒ画素１８ＲにおけるＲフィルターの透過率特性と、Ｂ画素１８ＢにおけるＢフィルターの透過率特性との重複する成分に基づく値を補正する。また、クロストーク低減処理部５０３は、Ｂ画像に対して、Ｒ画素１８ＲにおけるＲフィルターの透過率特性と、Ｂ画素１８ＢにおけるＢフィルターの透過率特性との重複する成分に基づく値を補正する。これにより、クロストーク低減処理部５０３は、クロストークによる成分が低減されたＲ画像およびＢ画像を生成する。クロストークは、第１の瞳１６１を通りかつＢ画素１８Ｂに到達する光、または第２の瞳１６２を通りかつＲ画素１８Ｒに到達する光に基づく。

計測部５０４は、Ｒ画像およびＢ画像の位相差（視差）を計測する。計測部５０４は、位相差に基づいて被写体距離または被写体の３次元形状を算出する。例えば、画像の任意の１点がユーザーにより指定された場合、計測部５０４は先端部２ａから被写体までの３次元距離である被写体距離を算出する。画像の任意の２点がユーザーにより指定された場合、計測部５０４は、２点間の３次元距離を算出することができる。計測部５０４は、３点以上で囲まれた領域の面積等を算出してもよい。計測部５０４は、画像上でユーザーにより指定された矩形領域内の各画素の位相差の分布から３次元点群データを生成してもよい。

表示部３１は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）等のモニター（ディスプレイ）である。表示部３１は、タッチパネルであってもよい。その場合、操作部３および表示部３１は一体化される。ボタン操作部３ｂに対する操作により実行可能な機能の一部または全てを表示部３１から実行することができる。

光源制御部５００、撮像処理部５０１、画像取得部５０２、クロストーク低減処理部５０３、および計測部５０４は、プロセッサおよび論理回路の少なくとも１つで構成されてもよい。例えば、プロセッサは、ＣＰＵ、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、およびＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）の少なくとも１つである。例えば、論理回路は、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）およびＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）の少なくとも１つである。光源制御部５００、撮像処理部５０１、画像取得部５０２、クロストーク低減処理部５０３、および計測部５０４は、１つまたは複数のプロセッサを含むことができる。光源制御部５００、撮像処理部５０１、画像取得部５０２、クロストーク低減処理部５０３、および計測部５０４は、１つまたは複数の論理回路を含むことができる。

計測装置１のコンピュータが、光源制御部５００、撮像処理部５０１、画像取得部５０２、クロストーク低減処理部５０３、および計測部５０４の動作を規定する命令を含むプログラムを読み込み、かつ読み込まれたプログラムを実行してもよい。つまり、光源制御部５００、撮像処理部５０１、画像取得部５０２、クロストーク低減処理部５０３、および計測部５０４の機能はソフトウェアにより実現されてもよい。このプログラムは、例えばフラッシュメモリのような「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」により提供されてもよい。また、上述したプログラムは、このプログラムが保存された記憶装置等を有するコンピュータから、伝送媒体を介して、あるいは伝送媒体中の伝送波により計測装置１に伝送されてもよい。プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように、情報を伝送する機能を有する媒体である。また、上述したプログラムは、前述した機能の一部を実現してもよい。さらに、上述したプログラムは、前述した機能をコンピュータに既に記録されているプログラムとの組合せで実現できる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

図７は、光源モード設定の手順を示す。図７を使用して、光源モード設定における計測装置１の動作を説明する。光源モード設定の処理は、例えば湾曲操作部３ａがボタン操作部３ｂに接続されたことが検出された直後に実行される。

光源モード設定が開始された後、光源制御部５００は、スコープ識別部３４からの信号に基づいて、計測装置１に装着されたスコープユニット９を識別する（ステップＳ１００）。

ステップＳ１００の後、光源制御部５００は、スコープユニット９の識別結果に基づいて、どのスコープユニット９が計測装置１に装着されたのかを判断する（ステップＳ１０５）。

ステップＳ１０５において、観察用スコープユニットが計測装置１に装着されたと光源制御部５００が判断した場合、光源制御部５００は、光源ユニット３７の光源モードを白色点灯モードに設定する。その場合、光源制御部５００は、光源駆動部３８を介して、赤発光素子３９、緑発光素子４０、および青発光素子４１を点灯させる（ステップＳ１１０）。ステップＳ１１０における処理が実行されることにより、光源モード設定が終了する。

ステップＳ１０５において、計測用スコープユニットが計測装置１に装着されたと光源制御部５００が判断した場合、光源制御部５００は、光源ユニット３７の光源モードを２色点灯モードに設定する。その場合、光源制御部５００は、光源駆動部３８を介して、赤発光素子３９および青発光素子４１を点灯させ、かつ緑発光素子４０を消灯させる（ステップＳ１１５）。ステップＳ１１５における処理が実行されることにより、光源モード設定が終了する。

例えば、白色点灯モードが光源ユニット３７に設定された場合、ライブ画像が表示部３１に表示され、計測は実行されない。２色点灯モードが光源ユニット３７に設定された場合、以下のように計測が実行される。

図８は、計測の手順を示す。図８を使用して、計測における計測装置１の動作を説明する。計測用スコープユニットが計測装置１に装着された場合、図８に示す処理が実行される。このとき、光源ユニット３７の光源モードは２色点灯モードである。

計測が開始された後、撮像素子８ｃは撮像を行う。これにより、撮像素子８ｃは、Ｒ信号、Ｇ信号、およびＢ信号で構成されたベイヤー画像を生成する。撮像処理部５０１は、ベイヤー画像を撮像素子８ｃから取得する（ステップＳ２００）。

ステップＳ２００の後、画像取得部５０２は色分離処理（デモザイク処理）を実行することにより、ベイヤー画像からＲ画像、Ｇ画像、およびＢ画像を取得する（ステップＳ２０５）。

ステップＳ２０５の後、クロストーク低減処理部５０３は、クロストーク低減処理を実行する。これにより、クロストーク低減処理部５０３は、クロストークによる成分が低減されたＲ画像およびＢ画像を生成する（ステップＳ２１０）。

ステップＳ２１０の後、計測部５０４は、計測処理を実行する。これにより、計測部５０４は、クロストーク低減処理が実行されたＲ画像およびＢ画像の位相差を計測する。例えば、計測部５０４は、設定された計測点におけるＲ画像およびＢ画像の位相差を演算する。また、計測部５０４は、位相差に基づいて被写体距離または被写体の３次元形状を算出する（ステップＳ２１５）。

ステップＳ２１５において、制御部５０は、クロストーク低減処理が実行されたＲ画像およびＢ画像の少なくとも１つを表示部３１に出力してもよい。表示部３１は、Ｒ画像およびＢ画像の少なくとも１つを表示してもよい。例えば、表示部３１は、Ｒ画像を表示する。

ステップＳ２１５の後、制御部５０は計測結果を表示部３１に出力する。表示部３１は、計測結果を表示する（ステップＳ２２０）。ステップＳ２２０における処理は必須ではない。

ステップＳ２２０の後、制御部５０は、計測を終了するか否かを判断する。例えば、制御部５０は、スコープユニット９の状態に基づいて判断を行う。計測用スコープユニットが計測装置１に装着されている場合、制御部５０は、計測を終了しないと判断する。計測用スコープユニットが計測装置１から取り外された場合、制御部５０は、計測を終了すると判断する（ステップＳ２２５）。

ステップＳ２２５において、計測を終了しないと制御部５０が判断した場合、ステップＳ２００における処理が実行される。ステップＳ２２５において、計測を終了すると制御部５０が判断した場合、計測が終了する。

クロストーク低減処理が実行されることにより、計測誤差が減り、計測精度が向上する。また、クロストーク低減処理が実行されることにより、計測時に表示されるＲ画像またはＢ画像の画質が向上する。しかしながら、クロストーク低減処理は必須ではない。したがって、ステップＳ２０５において生成されたＲ画像およびＢ画像がステップＳ２１５において使用されてもよい。クロストーク低減処理部５０３は必須ではない。

クロストーク低減処理部５０３によって処理されたＲ画像およびＢ画像に対して、γ補正、スケーリング処理、エッジの強調、およびローパスフィルタ処理等の高画質化処理が行われてもよい。スケーリング処理では、バイキュービックおよびＮｅａｒｅｓｔ Ｎｅｉｇｈｂｏｒ等が利用される。ローパスフィルタ処理では、折返し歪み（ａｌｉａｓｉｎｇ）が補正される。

画像取得部５０２が実行する色分離処理の詳細を説明する。図９は、撮像素子８ｃから出力されたベイヤー画像の画素配列を示す。奇数行においてＲ（赤）およびＧｒ（緑）の画素が交互に配置され、かつ偶数行においてＧｂ（緑）およびＢ（青）の画素が交互に配置される。奇数列においてＲ（赤）およびＧｂ（緑）の画素が交互に配置され、かつ偶数列においてＧｒ（緑）およびＢ（青）の画素が交互に配置される。Ｒの画素値は、Ｒ信号を構成する。ＧｒおよびＧｂの画素値は、Ｇ信号を構成する。Ｂの画素値は、Ｂ信号を構成する。

画像取得部５０２は、ベイヤー画像の画素値に対して、黒のレベル補正（ＯＢ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｂｌａｃｋ）減算）を行う。さらに、画像取得部５０２は、各画素の画素値をコピーすることにより、隣接画素の画素値を生成する。これにより、全ての画素において各色の画素値が揃ったＲＧＢ画像が生成される。例えば、画像取得部５０２は、Ｒの画素値（Ｒ＿００）にＯＢ減算を行った後、画素値（Ｒ＿００−ＯＢ）をコピーする。これにより、Ｒの画素に隣接するＧｒ、Ｇｂ、およびＢの画素におけるＲの画素値が補間される。図１０は、Ｒ画像の画素配列を示す。

同様に、画像取得部５０２は、Ｇｒの画素値（Ｇｒ＿０１）にＯＢ減算を行った後、画素値（Ｇｒ＿０１−ＯＢ）をコピーする。また、画像取得部５０２は、Ｇｂの画素値（Ｇｂ＿１０）にＯＢ減算を行った後、画素値（Ｇｂ＿１０−ＯＢ）をコピーする。これにより、Ｇｒの画素に隣接するＲの画素およびＧｂの画素に隣接するＢの画素におけるＧの画素値が補間される。図１１は、Ｇ画像の画素配列を示す。

同様に、画像取得部５０２は、Ｂの画素値（Ｂ＿１１）にＯＢ減算を行った後、画素値（Ｂ＿１１−ＯＢ）をコピーする。これにより、Ｂの画素に隣接するＲ、Ｇｒ、およびＧｂの画素におけるＢの画素値が補間される。図１２は、Ｂ画像の画素配列を示す。

画像取得部５０２は、上記の処理により、Ｒ画像、Ｇ画像、およびＢ画像を生成する。デモザイク処理の具体的な方法は、上記の方法に限らない。生成された各画像に対してフィルター処理が施されてもよい。

瞳フィルター１６および画素１８の各々に配置されたフィルターの透過率特性を説明する。図１３から図１７は、各フィルターの透過率特性を示す。図１３から図１７に示すグラフの横軸は波長である。図１３から図１７８に示すグラフの縦軸は各フィルターの相対透過率である。透過率のグラフは、各波長における透過率を各フィルターの透過率が最大である波長における透過率で正規化した値を示す。また、図１３、図１６、および図１７は、光源の分光特性も示す。図１３、図１６、および図１７に示すグラフの縦軸は、光源が発する光の相対強度も示す。光の強度のグラフは、各波長における強度を各発光素子の強度が最大である波長における強度で正規化した値を示す。

図１３において、第１の瞳１６１を構成する第１のカラーフィルター１６ｄの透過率特性ＦＡＲと、第２の瞳１６２を構成する第２のカラーフィルター１６ｅの透過率特性ＦＡＢとが示されている。

透過率特性ＦＡＲおよび透過率特性ＦＡＢは、互いに異なる。つまり、第１のカラーフィルター１６ｄの透過波長帯域（第１の波長帯域）および第２のカラーフィルター１６ｅの透過波長帯域（第２の波長帯域）は、互いに異なる。具体的には、第１のカラーフィルター１６ｄの透過波長帯域（第１の波長帯域）は波長λ_Ｃよりも長い波長側の帯域である。第２のカラーフィルター１６ｅの透過波長帯域（第２の波長帯域）は波長λ_Ｃよりも短い波長側の帯域である。第１のカラーフィルター１６ｄの透過波長帯域（第１の波長帯域）および第２のカラーフィルター１６ｅの透過波長帯域（第２の波長帯域）は、互いに重ならない。

第１のカラーフィルター１６ｄは、第１の遮断波長および第２の遮断波長の間の波長の光を透過させるバンドパスフィルターである。第１のカラーフィルター１６ｄの下側の遮断波長である第１の遮断波長は波長λ_Ｃよりも長い。第１のカラーフィルター１６ｄの上側の遮断波長である第２の遮断波長は第１の遮断波長よりも長い。第２のカラーフィルター１６ｅは、第３の遮断波長および第４の遮断波長の間の波長の光を透過させるバンドパスフィルターである。第２のカラーフィルター１６ｅの上側の遮断波長である第４の遮断波長は波長λ_Ｃよりも短い。第２のカラーフィルター１６ｅの下側の遮断波長である第３の遮断波長は第４の遮断波長よりも短い。

第１のカラーフィルター１６ｄは、波長λ_Ｃよりも長い遮断波長をもち、それよりも長い波長の光を透過させるロングパスフィルターであってもよい。第２のカラーフィルター１６ｅは、波長λ_Ｃよりも短い遮断波長をもち、それよりも短い波長の光を透過させるショートパスフィルターであってもよい。第１のカラーフィルター１６ｄがそのロングパスフィルターであり、かつ第２のカラーフィルター１６ｅがそのショートパスフィルターであってもよい。

図１３において、Ｒ画素１８Ｒに配置された赤フィルターの透過率特性ＦＰＲと、Ｇ画素１８Ｇに配置された緑フィルターの透過率特性ＦＰＧと、Ｂ画素１８Ｂに配置された青フィルターの透過率特性ＦＰＢとが示されている。各フィルターの透過率特性は、互いに重なる。

透過率特性ＦＰＲおよび透過率特性ＦＰＧが示すように、赤フィルターの透過波長帯域（第３の波長帯域）の主波長は緑フィルターの透過波長帯域の主波長よりも長い。透過率特性ＦＰＧおよび透過率特性ＦＰＢが示すように、緑フィルターの透過波長帯域の主波長は青フィルターの透過波長帯域（第４の波長帯域）の主波長よりも長い。したがって、赤フィルターの透過波長帯域の主波長は青フィルターの透過波長帯域の主波長よりも長い。各透過波長帯域の主波長は、各透過波長帯域において透過率が最大の波長である。

透過率特性ＦＡＲが示す第１のカラーフィルター１６ｄの透過波長帯域（第１の波長帯域）の少なくとも一部および透過率特性ＦＰＲが示す赤フィルターの透過波長帯域（第３の波長帯域）の少なくとも一部は互いに重なる。図１３に示す例では、透過率特性ＦＰＲの主波長は、透過率特性ＦＡＲの透過波長帯域に含まれる。透過率特性ＦＡＢが示す第２のカラーフィルター１６ｅの透過波長帯域（第２の波長帯域）の少なくとも一部および透過率特性ＦＰＢが示す青フィルターの透過波長帯域（第４の波長帯域）の少なくとも一部は互いに重なる。図１３に示す例では、透過率特性ＦＰＢの主波長は、透過率特性ＦＡＢの透過波長帯域に含まれる。

透過率特性ＦＡＲが示す第１のカラーフィルター１６ｄの透過波長帯域（第１の波長帯域）の少なくとも一部および透過率特性ＦＰＧが示す緑フィルターの透過波長帯域の少なくとも一部は互いに重なる。透過率特性ＦＡＢが示す第２のカラーフィルター１６ｅの透過波長帯域（第２の波長帯域）の少なくとも一部および透過率特性ＦＰＧが示す緑フィルターの透過波長帯域の少なくとも一部は互いに重なる。

図１３において、赤発光素子３９の分光特性ＬＲおよび青発光素子４１の分光特性ＬＢが示されている。分光特性ＬＲが示す赤発光素子３９の光の波長帯域（第５の波長帯域）および分光特性ＬＢが示す青発光素子４１の光の波長帯域（第６の波長帯域）は、互いに重ならない。

透過率特性ＦＡＲが示す第１のカラーフィルター１６ｄの透過波長帯域（第１の波長帯域）の少なくとも一部および分光特性ＬＲが示す赤発光素子３９の光の波長帯域（第５の波長帯域）の少なくとも一部は互いに重なる。図１３に示す例では、赤発光素子３９の光の波長帯域（第５の波長帯域）は、第１のカラーフィルター１６ｄの透過波長帯域（第１の波長帯域）に含まれる。図１３に示す例では、第５の波長帯域の主波長は、第１の波長帯域に含まれる。透過率特性ＦＡＲが示す第１のカラーフィルター１６ｄの透過波長帯域（第１の波長帯域）および分光特性ＬＢが示す青発光素子４１の光の波長帯域（第６の波長帯域）は互いに重ならない。

透過率特性ＦＡＢが示す第２のカラーフィルター１６ｅの透過波長帯域（第２の波長帯域）の少なくとも一部および分光特性ＬＢが示す青発光素子４１の光の波長帯域（第６の波長帯域）の少なくとも一部は互いに重なる。図１３に示す例では、青発光素子４１の光の波長帯域（第６の波長帯域）は、第２のカラーフィルター１６ｅの透過波長帯域（第２の波長帯域）に含まれる。図１３に示す例では、第６の波長帯域の主波長は、第２の波長帯域に含まれる。透過率特性ＦＡＢが示す第２のカラーフィルター１６ｅの透過波長帯域（第２の波長帯域）および分光特性ＬＲが示す赤発光素子３９の光の波長帯域（第５の波長帯域）は互いに重ならない。

透過率特性ＦＰＲが示す赤フィルターの透過波長帯域（第３の波長帯域）および分光特性ＬＲが示す赤発光素子３９の光の波長帯域（第５の波長帯域）の少なくとも一部は互いに重なる。透過率特性ＦＰＧが示す緑フィルターの透過波長帯域および分光特性ＬＲが示す赤発光素子３９の光の波長帯域（第５の波長帯域）の少なくとも一部は互いに重なる。透過率特性ＦＰＢが示す青フィルターの透過波長帯域（第４の波長帯域）および分光特性ＬＲが示す赤発光素子３９の光の波長帯域（第５の波長帯域）の少なくとも一部は互いに重なる。図１３に示す例では、赤発光素子３９の光の波長帯域（第５の波長帯域）は、赤フィルター、緑フィルター、および青フィルターの各々の透過波長帯域に含まれる。

透過率特性ＦＰＲが示す赤フィルターの透過波長帯域（第３の波長帯域）および分光特性ＬＢが示す青発光素子４１の光の波長帯域（第６の波長帯域）の少なくとも一部は互いに重なる。透過率特性ＦＰＧが示す緑フィルターの透過波長帯域および分光特性ＬＢが示す青発光素子４１の光の波長帯域（第６の波長帯域）の少なくとも一部は互いに重なる。透過率特性ＦＰＢが示す青フィルターの透過波長帯域（第４の波長帯域）および分光特性ＬＢが示す青発光素子４１の光の波長帯域（第６の波長帯域）の少なくとも一部は互いに重なる。図１３に示す例では、青発光素子４１の光の波長帯域（第６の波長帯域）は、赤フィルター、緑フィルター、および青フィルターの各々の透過波長帯域に含まれる。

分光特性ＬＲが示す赤発光素子３９の光の波長帯域（第５の波長帯域）における各波長は、透過率特性ＦＰＧが示す緑フィルターの透過波長帯域の主波長よりも長い。分光特性ＬＢが示す青発光素子４１の光の波長帯域（第６の波長帯域）における各波長は、透過率特性ＦＰＧが示す緑フィルターの透過波長帯域の主波長よりも短い。

図１４において、第１のカラーフィルター１６ｄの透過率特性ＦＡＲ、第２のカラーフィルター１６ｅの透過率特性ＦＡＢ、および青フィルターの透過率特性ＦＰＢが示されている。図１４において、透過率分布Ｆ１および透過率分布Ｆ２が示されている。透過率分布Ｆ１は、透過率特性ＦＡＢにおける透過率と、透過率特性ＦＰＢにおける透過率とを乗算した値で構成される。透過率分布Ｆ２は、透過率特性ＦＡＲにおける透過率と、透過率特性ＦＰＢにおける透過率とを乗算した値で構成される。

図１５において、第１のカラーフィルター１６ｄの透過率特性ＦＡＲ、第２のカラーフィルター１６ｅの透過率特性ＦＡＢ、および赤フィルターの透過率特性ＦＰＲが示されている。図１５において、透過率分布Ｆ３および透過率分布Ｆ４が示されている。透過率分布Ｆ３は、透過率特性ＦＡＢにおける透過率と、透過率特性ＦＰＲにおける透過率とを乗算した値で構成される。透過率分布Ｆ４は、透過率特性ＦＡＲにおける透過率と、透過率特性ＦＰＲにおける透過率とを乗算した値で構成される。

透過率特性ＦＰＢが示す青フィルターの透過波長帯域は、λ_ＳＢからλ_ＬＢである。透過率特性ＦＰＲが示す赤フィルターの透過波長帯域は、λ_ＳＲからλ_ＬＲである。

波長がλ_Ｃよりも短い波長帯域の各波長において、透過率分布Ｆ１は透過率分布Ｆ３よりも大きい。つまり、波長がλ_Ｃよりも短い波長帯域の各波長において、第２のカラーフィルター１６ｅおよび青フィルターで構成されたフィルターの透過率は、第２のカラーフィルター１６ｅおよび赤フィルターで構成されたフィルターの透過率よりも大きい。

波長がλ_Ｃよりも長い波長帯域の各波長において、透過率分布Ｆ４は透過率分布Ｆ２よりも大きい。つまり、λ_Ｃよりも長い波長帯域の各波長において、第１のカラーフィルター１６ｄおよび赤フィルターで構成されたフィルターの透過率は、第１のカラーフィルター１６ｄおよび青フィルターで構成されたフィルターの透過率よりも大きい。

図１６において、第１のカラーフィルター１６ｄの透過率特性ＦＡＲ、第２のカラーフィルター１６ｅの透過率特性ＦＡＢ、および青フィルターの透過率特性ＦＰＢが示されている。また、図１６において、白色光の分光特性ＬＷが示されている。また、図１６において、照明光成分Ｌ１および照明光成分Ｌ２が示されている。照明光成分Ｌ１は、照明光が白色光である場合に第２のカラーフィルター１６ｅおよび青フィルターを透過する照明光を示す。照明光成分Ｌ２は、照明光が白色光である場合に第１のカラーフィルター１６ｄおよび青フィルターを透過する照明光を示す。

図１７において、第１のカラーフィルター１６ｄの透過率特性ＦＡＲ、第２のカラーフィルター１６ｅの透過率特性ＦＡＢ、および青フィルターの透過率特性ＦＰＢが示されている。また、図１７において、赤発光素子３９の分光特性ＬＲおよび青発光素子４１の分光特性ＬＢが示されている。また、図１７において、照明光成分Ｌ３および照明光成分Ｌ４が示されている。照明光成分Ｌ３は、第２のカラーフィルター１６ｅおよび青フィルターを透過する青発光素子４１の光を示す。照明光成分Ｌ４は、第１のカラーフィルター１６ｄおよび青フィルターを透過する赤発光素子３９の光を示す。

Ｂ画素１８Ｂにおいて、照明光成分Ｌ１および照明光成分Ｌ２が検出される。あるいは、Ｂ画素１８Ｂにおいて、照明光成分Ｌ３および照明光成分Ｌ４が検出される。照明光成分Ｌ２および照明光成分Ｌ４は、第１の瞳１６１を通りかつＢ画素１８Ｂに到達する光に基づくクロストーク成分である。このクロストーク成分は、Ｂ信号のクロストークとしてＢ画像に現れる。第１のカラーフィルター１６ｄの透過率特性ＦＡＲと青フィルターの透過率特性ＦＰＢとが重複するため、照明光成分Ｌ２および照明光成分Ｌ４はＢ画素１８Ｂにおいて検出される。照明光成分Ｌ２および照明光成分Ｌ４は、Ｂ画像の波形を歪ませ、かつ２重像を発生させる。そのため、照明光成分Ｌ２および照明光成分Ｌ４は、Ｂ画像には好ましくない。

照明光成分Ｌ１の面積Ｓ_Ｌ１に対する照明光成分Ｌ２の面積Ｓ_Ｌ２の割合Ｓ_Ｌ２／Ｓ_Ｌ１は、クロストークの強さに対応する。同様に、照明光成分Ｌ３の面積Ｓ_Ｌ３に対する照明光成分Ｌ４の面積Ｓ_Ｌ４の割合Ｓ_Ｌ４／Ｓ_Ｌ３は、クロストークの強さに対応する。割合Ｓ_Ｌ４／Ｓ_Ｌ３は、割合Ｓ_Ｌ２／Ｓ_Ｌ１よりも小さい。つまり、第１の実施形態の２色点灯モードではクロストークが低減される。

Ｒ画像においてもＢ画像と同様に、第２の瞳１６２を通りかつＲ画素１８Ｒに到達する光に基づくクロストークによる成分が含まれる。第１の実施形態の２色点灯モードではそのクロストークが低減される。

波長がλ_Ｃよりも短い波長帯域において、緑フィルターの透過率特性ＦＰＧと、赤フィルターの透過率特性ＦＰＲとは、一般的に相似である。また、波長がλ_Ｃよりも長い波長帯域において、緑フィルターの透過率特性ＦＰＧと、青フィルターの透過率特性ＦＰＢとは、一般的に相似である。クロストーク低減処理部５０３は、この性質を利用してクロストーク低減処理を実行する。クロストーク低減処理部５０３は、クロストーク低減処理において、式（１）および式（２）によりＲ信号およびＢ信号を補正する。
Ｒ’＝Ｒ−α×Ｇ ・・・（１）
Ｂ’＝Ｂ−β×Ｇ ・・・（２）

式（１）において、Ｒは補正される前のＲ信号であり、かつＲ’は補正された後のＲ信号である。式（２）において、Ｂは補正される前のＢ信号であり、かつＢ’は補正された後のＢ信号である。この例において、αおよびβは、０よりも大きく、かつ１よりも小さい。αおよびβは、撮像素子８ｃの各フィルターの透過率特性および光源の分光特性に応じて設定される。例えば、αおよびβは、図示していないメモリに格納されている。

上記のように、２色点灯モードにおいて光源ユニット３７は、赤色光および青色光のみを含む照明光を出す。そのため、照明光が白色光である場合と比較して、クロストークが低減する。クロストーク低減処理部５０３がクロストーク低減処理を実行することにより、クロストークがさらに低減する。その結果、計測装置１は、計測誤差を減らすことができる。

クロストークが発生すると、画像におけるエッジが２重になりやすい。例えば、計測部５０４がＲ画像およびＢ画像を利用してステレオ計測を行う場合、計測部５０４はステレオマッチング処理を実行する。ステレオマッチング処理において、２つの画像の一方に対して指定された計測点に対応する位置が２つの画像の他方において算出される。クロストークが発生すると、ステレオマッチング処理における誤対応が発生することがある。つまり、計測点に対応する位置として誤った位置が算出される。その結果、計測誤差が増加することがある。また、クロストークが発生すると、計測点として指定された位置が不正確になりやすい。その結果、計測誤差が増加することがある。第１の実施形態では、このような計測誤差の増大の可能性が減る。

ライブ画像の観察においてクロストーク低減処理が常に実行された場合、表示される画像の画質が向上する。しかしながら、消費電力が増加する。第１の実施形態では、ライブ画像の観察においてクロストーク低減処理が実行されなくてもよい。ライブ画像の観察においてクロストーク低減処理が実行されなくても、クロストークは低減される。クロストークが低減することで画像のエッジは２重になりにくくなり、ライブ画像の観察中における画質が向上する。そのため、計測装置１は、消費電力を減らすことができる。

クロストーク低減処理部５０３は、計測時のみクロストーク低減処理を実行してもよい。

計測装置１は、白色光源およびフィルターを含む光源ユニットを有してもよい。光源ユニットは、光路へのフィルターの挿入と光路からのフィルターの抜去とが可能なように構成される。２色点灯モードでは、白色光に含まれる緑色光をカットするノッチフィルターが光路中に挿入され、２色の照明光が生成される。白色点灯モードでは光路からフィルターが抜去される。

光源ユニット３７が緑発光素子４０を有していなくてもよい。その場合、２色点灯モードのみが光源ユニット３７に設定される。つまり、計測専用の計測装置１が提供される。

光源ユニット３７は、第６の光として青色光を発生する発光素子と、第５の光として緑色光および赤色光を発生する発光素子とを有してもよい。その場合、第１の瞳１６１は、緑色光および赤色光を透過させ、かつ青色光をカットするように構成される。第２の瞳１６２は、青色光を透過させ、かつ緑色光および赤色光をカットするように構成される。特に、第２の瞳１６２を通りかつＧ画素１８ＧおよびＲ画素１８Ｒに到達する光に基づくクロストーク成分が低減する。緑色光および赤色光を発生する発光素子は、２つ以上の発光素子で構成されてもよい。

光源ユニット３７は、第６の光として青色光および緑色光を発生する発光素子と、第５の光として赤色光を発生する発光素子とを有してもよい。その場合、第１の瞳１６１は、赤色光を透過させ、青色光および緑色光をカットするように構成される。第２の瞳１６２は、青色光および緑色光を透過させ、赤色光をカットするように構成される。特に、第１の瞳１６１を通りかつＧ画素１８ＧおよびＢ画素１８Ｂに到達する光に基づくクロストーク成分が低減する。青色光および緑色光を発生する発光素子は、２つ以上の発光素子で構成されてもよい。

（第１の実施形態の変形例）
第１の実施形態の変形例において、操作部３は、図１８に示す操作部３Ａおよび図１９に示す操作部３Ｂに変更される。図１８に示す構成について、図５に示す構成と異なる点を説明する。

操作部３Ａを構成する湾曲操作部３ａ１およびボタン操作部３ｂ１が互いに接続されている。光源ユニット３７ａは、湾曲操作部３ａ１の内部に配置されている。挿入部２および湾曲操作部３ａ１はスコープユニット９を構成する。スコープユニット９は、光源ユニット３７ａを有する。光源ユニット３７ａが配置されたスコープユニット９は、観察用スコープユニットを構成する。

光源ユニット３７ａは、光源駆動部３８ａ、白色ＬＥＤ５１、およびレンズ５２を有する。光源駆動部３８ａは、白色ＬＥＤ５１の状態を制御する。白色ＬＥＤ５１は、白色の照明光を発生する。白色ＬＥＤ５１からの照明光は、レンズ５２に入射する。レンズ５２は、照明光をライトガイド７に出射する。

信号線４６は、ボタン操作部３ｂ１内に配置された信号線５３と、コネクター５４を介して接続されている。信号線４６および信号線５３は、光源駆動部３８ａと装置本体３０とを接続する。コネクター５４は、湾曲操作部３ａ１内に配置された第１のコネクター５４ａと、ボタン操作部３ｂ１内に配置された第２のコネクター５４ｂとを有する。第１のコネクター５４ａおよび第２のコネクター５４ｂは、互いに接続されている。信号線４６は、第１のコネクター５４ａに接続されている。信号線５３は、第２のコネクター５４ｂに接続されている。

図７に示すステップＳ１０５において、観察用スコープユニットが計測装置１に装着されたと光源制御部５００が判断した場合、光源制御部５００は、光源ユニット３７ａの光源モードを白色点灯モードに設定する。その場合、光源制御部５００は、光源駆動部３８ａを介して、白色ＬＥＤ５１を点灯させる（ステップＳ１１０）。

上記以外の点について、図１８に示す構成は、図５に示す構成と同様である。

図１９に示す構成について、図５に示す構成と異なる点を説明する。

操作部３Ｂを構成する湾曲操作部３ａ２およびボタン操作部３ｂ１が互いに接続されている。光源ユニット３７ｂは、湾曲操作部３ａ２の内部に配置されている。挿入部２および湾曲操作部３ａ２はスコープユニット９を構成する。スコープユニット９は、光源ユニット３７ｂを有する。光源ユニット３７ｂが配置されたスコープユニット９は、計測用スコープユニットを構成する。ライトガイド７においてボタン操作部３ｂ１側の端部は第１のライトガイド７ａおよび第２のライトガイド７ｂに分岐している。第１のライトガイド７ａおよび第２のライトガイド７ｂは、挿入部２側において１つの束になっている。第１のライトガイド７ａを構成する複数の光ファイバーおよび第２のライトガイド７ｂを構成する複数の光ファイバーがライトガイド７に含まれる。

光源ユニット３７ｂは、光源駆動部３８ｂ、赤発光素子３９、青発光素子４１、レンズ５５、およびレンズ５６を有する。光源駆動部３８ｂは、赤発光素子３９および青発光素子４１の状態を制御する。赤発光素子３９からの赤色光は、レンズ５５に入射する。レンズ５５は、赤色光を第１のライトガイド７ａに出射する。青発光素子４１からの青色光は、レンズ５６に入射する。レンズ５６は、青色光を第２のライトガイド７ｂに出射する。

信号線４６、信号線５３、およびコネクター５４はそれぞれ、図１８に示す 信号線４６、信号線５３、およびコネクター５４と同じである。

図７に示すステップＳ１０５において、計測用スコープユニットが計測装置１に装着されたと光源制御部５００が判断した場合、光源制御部５００は、光源ユニット３７ｂの光源モードを２色点灯モードに設定する。その場合、光源制御部５００は、光源駆動部３８ｂを介して、赤発光素子３９および青発光素子４１を点灯させる（ステップＳ１１５）。

上記以外の点について、図１９に示す構成は、図５に示す構成と同様である。

図２０は、ボタン操作部３ｂ１側における第１のライトガイド７ａおよび第２のライトガイド７ｂの端面を示す。第１のライトガイド７ａおよび第２のライトガイド７ｂはそれぞれ、複数の光ファイバーを含む。

図２１は、先端部２ａ側におけるライトガイド７の端面を示す。ライトガイド７の内部において、第１のライトガイド７ａを構成する光ファイバーと、第２のライトガイド７ｂを構成する光ファイバーとが交互に配置されている。ライトガイド７は、第１のライトガイド７ａに入射した赤色光および第２のライトガイド７ｂに入射した青色光を先端部２ａ側の端面において均一に混合し、かつ照明光を被写体に照射する。

第１のライトガイド７ａおよび第２のライトガイド７ｂを含むライトガイド７と、照明窓７０とは、光源である光源ユニット３７ｂからの照明光を被写体に照射する照明光学系７１を構成する。照明光学系７１は、光源ユニット３７ｂからの赤色光（第５の光）と、光源ユニット３７からの青色光（第６の光）とを混合する光混合部を有する。

照明光学系７１は、光混合部からの照明光を挿入部２の先端すなわち先端部２ａに伝える光伝送部を有する。図１９に示す例では、ライトガイド７が光混合部および光伝送部を構成する。光混合部および光伝送部は、互いに分離されていてもよい。

（第２の実施形態）
第１の実施形態の計測装置１を使用して、本発明の第２の実施形態を説明する。第１の実施形態において、クロストークは低減されるが、若干のクロストークが残ることがある。若干のクロストークにより、被写体の細かい構造が判別しにくくなることがある。第２の実施形態の計測装置１は、観察のための画像におけるクロストークを解消することを目的とする。

第２の実施形態において、光源制御部５００は、光源ユニット３７（光源）の状態を第１の状態と第２の状態とのいずれか一方に設定する。第１の状態が光源ユニット３７に設定されたとき、光源ユニット３７は赤色光（第５の光）および青色光（第６の光）のみを含む第１の照明光を出す。第２の状態が光源ユニット３７に設定されたとき、光源ユニット３７は赤色光および青色光のいずれか一方のみを含む第２の照明光を出す。第２の状態が光源ユニット３７に設定されたとき、Ｒ画像（第１の画像）およびＢ画像（第２の画像）のいずれか一方のみが表示部３１に出力される。

第２の実施形態において、計測用スコープユニットが計測装置１に装着されているときの光源モードは、第１の状態に対応する計測モードと、第２の状態に対応するライブ観察モードとのいずれか１つに設定される。計測モードにおいて、光源ユニット３７は赤色光および青色光のみを含む第１の照明光を出す。ライブ観察モードにおいて、光源ユニット３７は赤色光および青色光のいずれか一方のみを含む第２の照明光を出す。ユーザーは、操作部３のスイッチ３ｄを操作することにより、光源モードの切替を指示することができる。

図２２は、光源モード切替の手順を示す。計測用スコープユニットが計測装置１に装着され、かつユーザーにより光源モードの切替が指示されたときに光源モード切替が実行される。図２２を使用して、光源モード切替における計測装置１の動作を説明する。

光源モード切替が開始された後、光源制御部５００は、スイッチ３ｄからの信号に基づいて、ユーザーにより指示されたモードを識別する（ステップＳ３００）。

ステップＳ３００の後、光源制御部５００は、ユーザーにより指示されたモードの識別結果に基づいて、どのモードへの切替が指示されたのかを判断する（ステップＳ３０５）。

ステップＳ３０５において、ライブ観察モードへの切替が指示されたと光源制御部５００が判断した場合、光源制御部５００は、光源ユニット３７の光源モードをライブ観察モードに設定する。その場合、光源制御部５００は、赤発光素子３９を点灯させ、かつ青発光素子４１を消灯させる制御パラメーターを光源駆動部３８に設定する（ステップＳ３１０）。

ステップＳ３１０の後、光源制御部５００は、光源制御を切り替える。つまり、光源制御部５００は、光源駆動部３８を介して、赤発光素子３９を点灯させ、かつ青発光素子４１を消灯させる（ステップＳ３２０）。ステップＳ３２０における処理が実行されることにより、光源モード切替が終了する。

ステップＳ３０５において、計測モードへの切替が指示されたと光源制御部５００が判断した場合、光源制御部５００は、光源ユニット３７の光源モードを計測モードに設定する。その場合、光源制御部５００は、赤発光素子３９および青発光素子４１を点灯させる制御パラメーターを光源駆動部３８に設定する（ステップＳ３１５）。

ステップＳ３１５の後、光源制御部５００は、光源制御を切り替える。つまり、光源制御部５００は、光源駆動部３８を介して、制御パラメーターに基づいて赤発光素子３９および青発光素子４１を点灯あるいは消灯させる（ステップＳ３２０）。ステップＳ３２０における処理が実行されることにより、光源モード切替が終了する。

ライブ観察モードが光源ユニット３７に設定された場合、制御部５０はＲ画像のみを表示部３１に出力し、かつＲ画像を表示部３１に表示させる。表示部３１は、Ｒ画像を表示する。

計測モードが光源ユニット３７に設定された場合、制御部５０はＲ画像およびＢ画像の少なくとも１つを表示部３１に出力し、かつＲ画像およびＢ画像の少なくとも１つを表示部３１に表示させる。表示部３１は、Ｒ画像およびＢ画像の少なくとも１つを表示する。

ライブ観察モードにおいて、光源制御部５００は、光源駆動部３８を介して、青発光素子４１を点灯させ、かつ赤発光素子３９を消灯させてもよい。その場合、Ｂ画像のみが表示部３１に出力される。

観察用スコープユニットが計測装置１に装着されているときの光源モードは、第１の実施形態と同様の白色点灯モードである。観察用スコープユニットが計測装置１に装着されているときの光源モードは、上記のライブ観察モードと同じであってもよい。

ライブ観察モードにおいて、青発光素子４１が点灯しないため、青色光に対応する光に基づくクロストーク成分はＧ画素１８ＧおよびＲ画素１８Ｒに入射しない。そのため、クロストークが解消する。その結果、ライブ観察モードにおいて表示部３１に表示される画像の画質が向上する。

ライブ観察モードにおいて、青発光素子４１が点灯しない。そのため、ライブ観察モードにおいて赤発光素子３９に供給される電流は、計測モードにおいて赤発光素子３９に供給される電流よりも多くてもよい。つまり、ライブ観察モードが光源ユニット３７に設定されたときに光源ユニット３７が出す第２の照明光の光量は、計測モードが光源ユニット３７に設定されたときに光源ユニット３７が出す第１の照明光の光量よりも多くてもよい。これにより、照明光量が不足しやすいシーンにおいて表示部３１に表示される画像のＳ／Ｎが向上する。例えば、照明光量が不足しやすいシーンは、遠くの被写体を観察するシーン、または拡散反射率が低い被写体を観察するシーンである。

（第３の実施形態）
第１の実施形態の計測装置１を使用して、本発明の第３の実施形態を説明する。第１の実施形態において、被写体に色の偏りがある場合、Ｒ画像およびＢ画像の一方のＳ／ＮがＲ画像およびＢ画像の他方のＳ／Ｎよりも極端に低くなることがある。例えば、被写体が全体的に赤く錆びている場合、Ｂ画像のＳ／ＮはＲ画像のＳ／Ｎよりも低くなる。Ｒ画像およびＢ画像の間でＳ／Ｎの差が大きい場合、計測誤差が増加しやすい。第３の実施形態の計測装置１は、被写体に色の偏りがある場合における計測誤差の増加を回避することを目的とする。

第３の実施形態において、光源制御部５００は、Ｒ画像（第１の画像）およびＢ画像（第２の画像）の明るさの相違度に基づいて、光源ユニット３７が発する赤色光（第５の光）および光源ユニット３７が発する青色光（第６の光）の光量を制御する。具体的には、光源制御部５００は、Ｒ画像およびＢ画像の明るさの差が小さくなるように光量を制御する。例えば、光源制御部５００は、Ｒ画像およびＢ画像のうち他方よりも暗い画像が明るくなるように光量を制御する。光源制御部５００は、Ｒ画像およびＢ画像の明るさのバランスを制御する。

以下の例では、Ｒ画像およびＢ画像の明るさの相違度は、各画像の画素値の比として表される。Ｒ画像およびＢ画像の明るさの相違度は、各画像の画素値の差分として表されてもよい。

図２３は、計測の手順を示す。図２３に示す処理について、図８に示す処理と異なる点を説明する。

計測が開始された後、光源制御部５００は、光源ユニット３７に光量レベルを設定する。具体的には、光源制御部５００は、赤発光素子３９が発する赤色光の光量レベルＬｖＲを０．５に設定し、かつ青発光素子４１が発する青色光の光量レベルＬｖＢを０．５に設定する（ステップＳ２３０）。光量レベルＬｖＲおよび光量レベルＬｖＢの和は１．０である。ステップＳ２３０の後、ステップＳ２００における処理が実行される。

ステップＳ２０５の後、光源制御部５００は、画素値平均ＬｕｍＲおよび画素値平均ＬｕｍＢを算出する（ステップＳ２３５およびステップＳ２４０）。ステップＳ２３５において光源制御部５００は、Ｒ画像の全部または一部の画素の画素値を平均化することにより、画素値平均ＬｕｍＲを算出する。ステップＳ２４０において光源制御部５００は、Ｂ画像の全部または一部の画素の画素値を平均化することにより、画素値平均ＬｕｍＢを算出する。

ステップＳ２３５およびステップＳ２４０の後、光源制御部５００は、画素値平均ＬｕｍＲおよび画素値平均ＬｕｍＢの比Ｒａを算出する（ステップＳ２４５）。ステップＳ２４５において光源制御部５００は、式（３）により比Ｒａを算出する。
Ｒａ＝ＬｕｍＲ／ＬｕｍＢ ・・・（３）

ステップＳ２４５の後、光源制御部５００は、比Ｒａと所定のしきい値とを比較し、比Ｒａの範囲を判断する。範囲Ｒ１は、第１の範囲または第２の範囲である。第１の範囲は、比Ｒａがしきい値Ｔｈ１よりも大きく、かつ比Ｒａがしきい値Ｔｈ２以下である範囲である。第２の範囲は、比Ｒａがしきい値Ｔｈ３以上であり、かつ比Ｒａがしきい値Ｔｈ４よりも小さい範囲である。範囲Ｒ２は、比Ｒａがしきい値Ｔｈ２よりも大きく、かつ比Ｒａがしきい値Ｔｈ３よりも小さい範囲である（ステップＳ２５０）。

例えば、しきい値Ｔｈ１は０．２５である。しきい値Ｔｈ２は０．９である。しきい値Ｔｈ３は１．１である。しきい値Ｔｈ４は４．０である。各しきい値の値は、この例に限らない。各しきい値の大きさの関係が変わらない限り、各しきい値は上記の各値と異なってもよい。

ステップＳ２５０において、比Ｒａの範囲が範囲Ｒ１であると光源制御部５００が判断した場合、光源制御部５００は、赤発光素子３９が発する赤色光の光量および青発光素子４１が発する青色光の光量を変更する（ステップＳ２６０）。ステップＳ２６０において光源制御部５００は、式（４）により、変更後の光量レベルＬｖＲ’を算出し、かつ式（５）により、変更後の光量レベルＬｖＢ’を算出する。光源制御部５００は、算出された光量レベルＬｖＲ’および光量レベルＬｖＢ’を光源ユニット３７に設定する。ステップＳ２６０の後、ステップＳ２２５における処理が実行される。
ＬｖＲ’＝ＬｖＲ／（ＬｖＢ＊Ｒａ＋ＬｖＲ） ・・・（４）
ＬｖＢ’＝ＬｖＢ＊Ｒａ／（ＬｖＢ＊Ｒａ＋ＬｖＲ） ・・・（５）

ステップＳ２６０において光源制御部５００は、Ｒ画像およびＢ画像の明るさの差が小さくなるように光量を制御する。例えば、比Ｒａの範囲が範囲Ｒ１の第１の範囲である場合、Ｂ画像がＲ画像よりも明るい。その場合、光源制御部５００は、赤発光素子３９の光量を上げ、かつ青発光素子４１の光量を下げることにより、赤発光素子３９および青発光素子４１の光量のバランスを変更する。比Ｒａの範囲が範囲Ｒ１の第２の範囲である場合、Ｒ画像がＢ画像よりも明るい。その場合、光源制御部５００は、赤発光素子３９の光量を下げ、かつ青発光素子４１の光量を上げることにより、赤発光素子３９および青発光素子４１の光量のバランスを変更する。

ステップＳ２５０において、比Ｒａの範囲が範囲Ｒ２であると光源制御部５００が判断した場合、ステップＳ２１５における処理が実行される。つまり、Ｒ画像およびＢ画像の明るさの差が小さい場合、計測部５０４は計測処理を実行する。

ステップＳ２５０において、比Ｒａの範囲が範囲Ｒ１および範囲Ｒ２以外であると光源制御部５００が判断した場合、制御部５０は警告を表示部３１に出力する。表示部３１は、警告を表示する（ステップＳ２５５）。つまり、Ｒ画像およびＢ画像の明るさの差が極端に大きい場合、ステップＳ２５５において制御部５０は、被写体が計測に適さないことをユーザーに通知する。ステップＳ２５５における処理は必須ではない。ステップＳ２５５の後、ステップＳ２２５における処理が実行される。

上記以外の点について、図２３に示す処理は、図８に示す処理と同様である。

第３の実施形態において光源制御部５００は、Ｒ画像およびＢ画像の明るさの相違度に基づいて、光源ユニット３７の光量を制御する。Ｒ画像およびＢ画像のうちＳ／Ｎが低い画像のＳ／Ｎが向上する。そのため、計測装置１は、全体的に赤く錆びた被写体のように、色の偏りがある被写体の計測における計測誤差の増加を回避することができる。

Ｒ画像およびＢ画像の明るさの相違度が極端に大きい場合、計測部５０４による計測の実行が回避される。そのため、計測装置１は、赤または青で塗装された被写体のように、Ｒ画像およびＢ画像の位相差に基づく計測に適さない被写体の計測が実行されることにより計測誤差の大きい結果を得るリスクを回避することができる。

Ｒ画像およびＢ画像の明るさの相違度が極端に大きい場合、制御部５０は警告を表示部３１に表示させる。そのため、計測装置１は、被写体が計測に適さないことをユーザーに通知することができる。

ステップＳ２５５において、表示部５が警告を表示する代わりに、光源制御部５００が光量レベルＬｖＲおよび光量レベルＬｖＢの各値を、ステップＳ２６０において設定される値の３倍の値に一時的に設定してもよい。これにより、発光素子３９および発光素子４１がフラッシュ発光する。Ｒ画像およびＢ画像の明るさの相違度が極端に大きい場合、計測装置１は、計測に適した画像を取得することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれら実施形態およびその変形例に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。また、本発明は前述した説明によって限定されることはなく、添付のクレームの範囲によってのみ限定される。

１ 計測装置
２ 挿入部
２ａ 先端部
２ｂ 湾曲部
２ｃ 可撓管部
３，３Ａ，３Ｂ 操作部
３ａ，３ａ１，３ａ２ 湾曲操作部
３ｂ，３ｂ１ ボタン操作部
３ｃ レバー
３ｄ スイッチ
４ ユニバーサルコード
７ ライトガイド
７ａ 第１のライトガイド
７ｂ 第２のライトガイド
８ａ プリズム
８ｂ 保護部材
８ｃ 撮像素子
９ スコープユニット
１０ 内視鏡
１１，１２，１３，１４，１５，４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄ，５２，５５，５６ レンズ
１６ 瞳フィルター
１６ａ 薄膜
１６ｂ 第１の開口部
１６ｃ 第２の開口部
１６ｄ 第１のカラーフィルター
１６ｅ 第２のカラーフィルター
１６ｆ 平板
１７ 観察光学系
１８ 画素
１８Ｒ Ｒ画素
１８Ｇ Ｇ画素
１８Ｂ Ｂ画素
３０ 装置本体
３１ 表示部
３２ 筐体
３３ 中継部
３４ スコープ識別部
３５，４５，４６，５３ 信号線
３６，５４ コネクター
３６ａ，５４ａ 第１のコネクター
３６ｂ，５４ｂ 第２のコネクター
３７，３７ａ，３７ｂ 光源ユニット
３８，３８ａ，３８ｂ 光源駆動部
３９ 赤発光素子
４０ 緑発光素子
４１ 青発光素子
４２ 光混合部
４４ａ，４４ｂ ダイクロイックミラー
５０ 制御部
５１ 白色ＬＥＤ
７０ 照明窓
７１ 照明光学系
１６１ 第１の瞳
１６２ 第２の瞳
５００ 光源制御部
５０１ 撮像処理部
５０２ 画像取得部
５０３ クロストーク低減処理部
５０４ 計測部

Claims (12)

1. 第１の波長帯域の第１の光を透過可能とする第１の瞳と、前記第１の波長帯域とは異なる第２の波長帯域の第２の光を透過可能とする第２の瞳とを有する観察光学系と、
   前記観察光学系を透過した光が入射する位置に配置され、第３の波長帯域の第３の光を透過可能とする第１の光学フィルターを透過した前記第３の光に基づく第１の画素信号を生成する第１の画素と、前記第３の波長帯域と異なる第４の波長帯域の第４の光を透過可能とする第２の光学フィルターを透過した前記第４の光に基づく第２の画素信号を生成する第２の画素とを有する撮像素子と、
   第５の波長帯域の第５の光と、前記第５の波長帯域とは重ならない第６の波長帯域の第６の光とのみを含む照明光を出す光源と、
   前記第１の画素信号および前記第２の画素信号に基づく撮像画像から、前記第１の画素信号に基づく第１の画像と、前記第２の画素信号に基づく第２の画像とを取得する画像取得部と、
   前記第１の画像および前記第２の画像の位相差を計測する計測部と、
   を有し、
   前記第１の波長帯域の少なくとも一部および前記第３の波長帯域の少なくとも一部は互いに重なり、
   前記第１の波長帯域の少なくとも一部および前記第５の波長帯域の少なくとも一部は互いに重なり、
   前記第５の波長帯域の少なくとも一部および前記第３の波長帯域の少なくとも一部は互いに重なり、
   前記第１の波長帯域および前記第６の波長帯域は互いに重ならず、
   前記第２の波長帯域の少なくとも一部および前記第４の波長帯域の少なくとも一部は互いに重なり、
   前記第２の波長帯域の少なくとも一部および前記第６の波長帯域の少なくとも一部は互いに重なり、
   前記第６の波長帯域の少なくとも一部および前記第４の波長帯域の少なくとも一部は互いに重なり、
   前記第２の波長帯域および前記第５の波長帯域は互いに重ならず、
   前記照明光は被写体に照射され、
   前記被写体に照射された前記照明光に基づき前記被写体から得られる光であって、前記第５の光および前記第６の光のみを含む光が前記観察光学系に入射する
   ことを特徴とする計測装置。
2. 前記光源の状態を第１の状態と第２の状態とのいずれか一方に設定する光源制御部をさらに有し、
   前記第１の状態が前記光源に設定されたとき、前記光源は前記第５の光および前記第６の光のみを含む第１の照明光を出し、
   前記第２の状態が前記光源に設定されたとき、前記光源は前記第５の光および前記第６の光のいずれか一方のみを含む第２の照明光を出し、
   前記第２の状態が前記光源に設定されたとき、前記第１の画像および前記第２の画像のいずれか一方のみが表示部に出力される
   ことを特徴とする請求項１に記載の計測装置。
3. 前記第１の画像および前記第２の画像の明るさの相違度に基づいて前記第５の光および前記第６の光の光量を制御する光源制御部をさらに有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の計測装置。
4. 前記観察光学系は、単眼光学系として構成され、かつ瞳フィルターを有し、
   前記瞳フィルターは、
   透明な平板と、
   前記平板の表面に配置され、かつ第１の開口部および第２の開口部が形成された薄膜と、
   前記第１の開口部に配置され、かつ前記第１の光を透過させる第３の光学フィルターで構成された前記第１の瞳と、
   前記第２の開口部に配置され、かつ前記第２の光を透過させる第４の光学フィルターで構成された前記第２の瞳と、
   を有することを特徴とする請求項１に記載の計測装置。
5. 前記光源は、
   前記第５の光を発生する１つ以上の第１の発光素子と、
   前記第６の光を発生する１つ以上の第２の発光素子と、
   を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の計測装置。
6. 前記光源からの前記照明光を被写体に照射する照明光学系をさらに有し、
   前記光源は、前記第１の発光素子からの前記第５の光と、前記第２の発光素子からの前記第６の光とを混合し、かつ混合された前記第５の光および前記第６の光を含む前記照明光を出す光混合部をさらに有する
   ことを特徴とする請求項５に記載の計測装置。
7. 前記被写体に挿入される挿入部をさらに有し、
   前記照明光学系は、前記光混合部からの前記照明光を前記挿入部の先端に伝える光伝送部を有する
   ことを特徴とする請求項６に記載の計測装置。
8. 前記光源からの前記照明光を被写体に照射する照明光学系をさらに有し、
   前記照明光学系は、前記光源からの前記第５の光と、前記光源からの前記第６の光とを混合する光混合部を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の計測装置。
9. 前記被写体に挿入される挿入部をさらに有し、
   前記照明光学系は、前記光混合部からの前記照明光を前記挿入部の先端に伝える光伝送部をさらに有する
   ことを特徴とする請求項８に記載の計測装置。
10. 前記第１の波長帯域は、前記第１の光学フィルターの主波長を含み、
    前記第２の波長帯域は、前記第２の光学フィルターの主波長を含み、
    前記第５の波長帯域は、前記第１の光学フィルターの主波長を含み、
    前記第６の波長帯域は、前記第２の光学フィルターの主波長を含む
    請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の計測装置。
11. 第１の波長帯域の第１の光を透過可能とする第１の瞳と、前記第１の波長帯域とは異なる第２の波長帯域の第２の光を透過可能とする第２の瞳とを有する観察光学系と、
    前記観察光学系を透過した光が入射する位置に配置され、第３の波長帯域の第３の光を透過可能とする第１の光学フィルターを透過した前記第３の光に基づく第１の画素信号を生成する第１の画素と、前記第３の波長帯域と異なる第４の波長帯域の第４の光を透過可能とする第２の光学フィルターを透過した前記第４の光に基づく第２の画素信号を生成する第２の画素とを有する撮像素子と、
    第５の波長帯域の第５の光と、前記第５の波長帯域とは重ならない第６の波長帯域の第６の光とのみを含む照明光を出す光源と、
    を有する計測装置の作動方法において、
    前記第１の画素信号および前記第２の画素信号に基づく撮像画像から、前記第１の画素信号に基づく第１の画像と、前記第２の画素信号に基づく第２の画像とを取得する画像取得ステップと、
    前記第１の画像および前記第２の画像の位相差を計測する計測ステップと、
    を有し、
    前記第１の波長帯域の少なくとも一部および前記第３の波長帯域の少なくとも一部は互いに重なり、
    前記第１の波長帯域の少なくとも一部および前記第５の波長帯域の少なくとも一部は互いに重なり、
    前記第５の波長帯域の少なくとも一部および前記第３の波長帯域の少なくとも一部は互いに重なり、
    前記第１の波長帯域および前記第６の波長帯域は互いに重ならず、
    前記第２の波長帯域の少なくとも一部および前記第４の波長帯域の少なくとも一部は互いに重なり、
    前記第２の波長帯域の少なくとも一部および前記第６の波長帯域の少なくとも一部は互いに重なり、
    前記第６の波長帯域の少なくとも一部および前記第４の波長帯域の少なくとも一部は互いに重なり、
    前記第２の波長帯域および前記第５の波長帯域は互いに重ならず、
    前記照明光は被写体に照射され、
    前記被写体に照射された前記照明光に基づき前記被写体から得られる光であって、前記第５の光および前記第６の光のみを含む光が前記観察光学系に入射する
    ことを特徴とする計測装置の作動方法。
12. 前記第１の波長帯域は、前記第１の光学フィルターの主波長を含み、
    前記第２の波長帯域は、前記第２の光学フィルターの主波長を含み、
    前記第５の波長帯域は、前記第１の光学フィルターの主波長を含み、
    前記第６の波長帯域は、前記第２の光学フィルターの主波長を含む
    請求項１１に記載の計測装置の作動方法。

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