JPH03295532A - 形状計測内視鏡装置 - Google Patents

形状計測内視鏡装置

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JPH03295532A
JPH03295532A JP2097772A JP9777290A JPH03295532A JP H03295532 A JPH03295532 A JP H03295532A JP 2097772 A JP2097772 A JP 2097772A JP 9777290 A JP9777290 A JP 9777290A JP H03295532 A JPH03295532 A JP H03295532A
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JP
Japan
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pattern projection
light
shape
pattern
projection member
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Pending
Application number
JP2097772A
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English (en)
Inventor
Satoshi Saito
智 斉藤
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPH03295532A publication Critical patent/JPH03295532A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/06Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements
    • A61B1/0605Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements for spatially modulated illumination

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  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
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  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
  • Endoscopes (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、内視鏡スコープ先端部がらパターン投影光を
被写体に投影し、この反射光を撮像素子で検出して被写
体の形状を計測する形状計測内視鏡装置に関する。
(従来の技術) 近年、盛かんに開発が進められている形状計測内視鏡装
置では、内視鏡スコープの先端部から被写体ヘレーザ光
パターンを出射し、この反射光を撮像素子で検出するこ
とで被写体の形状を計測している。
第7図は形状計測内視鏡の動作原理を説明するための図
であり、内視鏡スコープ1の先端部には、鉗子チャンネ
ル12内に設けられ被写体2の、紙面に垂直な方向にラ
イン状パターン光3を投影するパターン投影系4と、被
写体2に投影されたパターン光3を観察する観察部5が
搭載されている。
いま、図示のように内視鏡スコープ1の長手方向をZ座
標1幅方向をX座標、そして紙面に垂直な方向をY座標
と決める。そして、パターン投影系4から照射されるパ
ターン光3の照射角をθα。
観察部5で観察されるパターン光3上の任意の点PのX
軸方向の角度をθ、、、Y軸方向の角度をθPYs視差
(パターン光3の照射位置と観察位置との距離)をPa
で示すと、観察部5の検出位置5aを原点とするパター
ン光3上の点Pの投影点の座標(Xp 、 Yp 、 
 Zp )は、三角測量の原理に基づいて次の(1)〜
(3)式で示される。
ZP −P s / (1*n θα+【■θPり  
−(+)X p = Z p ・1■θpx     
    ’・・(2)Y、WZP 佃xnθPY   
      −(3)コウシテ、パターン光3上の各点
における空間座標を求めることができ、これに基づ0て
被写体の形状を計測することができる。
第8図は従来におけるノくターン投影系4先端部の詳細
な構成図を示しており、光ファイノ(6で導かれたレー
ザ光は集束レンズ7で集束された後、絞り8で光量が制
御され、偏角プリズム9で偏向される。そして、回折格
子10を通過することでパターン光が生成され被写体2
に投影される。
このとき、回折格子10から照射される)くターン光は
直線状に投影されなければならなtl。
しかしながら、第8図から明らかなように、偏角プリズ
ム9で偏光されレーザ光は回折格子10に対して斜め方
向から入射しているので、パターン光3が直線状となら
ず、歪んだ曲線となってしまう。
一方、第7図に示すようにこの種の内視鏡スコープ1に
は、被写体2に洗浄水を噴射したり、対象物を切取る等
の操作を行なうための各種部材を挿入する目的で鉗子チ
ャンネル12が設けられている。そして、第8図に示し
たパターン投影系は通常この鉗子チャンネル12内に挿
入して用いられる。
このとき、第7図に示したパターン光3の照射角θαを
固定するために、第8図に示したパターン投影系4は、
操作側から加えた回転力を略無損失でスコープ末端側に
伝達することのできるトルクケーブル11に覆設されて
いる。
しかしながら、従来装置ではこのトルクケーブル11を
操作側で固定させるべく手段が講じられていないため、
照射角θαを一定値に保持することが困難であった。
(発明が解決しようとする課題) このように、従来の形状計測内視鏡装置では、パターン
投影系4の先端部に設けられた回折格子10に対してレ
ーザ光が斜め方向から入射するのでパターン光3が歪ん
でしまうという欠点があった。
また、パターン投影系4が内設されるトルクケーブル1
1を操作側で容易に固定することができないので形状計
測中にパターン投影系4が回転してしまうことがあり、
その結果パターン光4の照射角度θαが変動してしまう
という問題点があり、高精度な形状計測ができなかった
この発明はこのような従来の課題を解決するためになさ
れたもので、その目的とするところは、歪みのない直線
状のパターン光を照射することができ、かつ、トルクケ
ーブルを操作側で確実に固定することのできる形状計測
内視鏡装置を提供することにある。
[発明の構成] (課題を解決するための手段) 上記目的を達成するため、本発明は、請求項1では、光
ファイバで導かれたレーザ光を集束。
偏光後パターン投影部材を通過させてパターン投形光を
生成し、該パターン投影光を被写体に投影して得られた
反射光を撮像素子で検出して被写体の形状を計測する形
状計測内視鏡装置において、前記パターン投影部材に対
して、偏光後のレーザ光が直角に入射するように当該パ
ターン投影部材を配設したこと、が特徴である。
また、請求項2では、前記パターン投影部材は、入射し
たレーザ光の光軸を法線とする平面に対して直交する平
面形状を、隣接する一方の辺となす角が鈍角となると共
に隣接する他方の辺となす角が鈍角となる平行四辺形に
形成した柱状体であることが特徴である。
更に、請求項3では、内視鏡スコープ先端部からパター
ン投影光を被写体に投影し、この反射光を撮像素子で検
出して被写体の形状を計測する形状計測内視鏡装置にお
いて、前記内視鏡スコープ内に設けられた鉗子チャンネ
ルの操作側端部にキー溝を形成し、前記パターン投影光
の照射手段を、操作側から加えた回転力を略無損失でス
コープ末端側に伝達し得る管筒内に挿入させ、前記管筒
の操作側端部に前記キー溝に嵌合するキーを形成したこ
と、が特徴である。
(作用ン 上述の如く構成すれば、回折格子等のパターン投影部材
に対してレーザ光が直角に入射するようになる。その結
果、被写体に投影されるパターン光が直線状になるので
、高精度な形状計測が可能となる。
また、パターン投影部材の側面形状が平行四辺形となる
ように形成すれば、パターン投影系への納まりが良くな
り、容易に配設することができるようになる。
更に、内視鏡スコープ内に設けられた鉗子チャンネルに
キー溝が形成され、この鉗子チャンネル内に配設する管
筒の操作側端部に前記キー溝と嵌合するキーが形成され
る。したがって、このキーとキー溝とを嵌合させること
で、管筒の回転位置を固定することができ、これによっ
て管筒内に設けられたパターン投影光の照射手段から照
射されるパターン光の照射角を一定に保持することがで
きるようになる。
(実施例) 以下、本発明の一実施例を図面を参照、しながら説明す
る。第4図は該実施例における形状計測内視鏡装置の外
観図である。
同図に示す形状計測内視鏡装置は、内視鏡スコープ1と
、このスコープ1で撮像された画像データを処理するプ
ロセッサ20を含む本体24と、処理された画像データ
を表示するモニタ21に大別されており、内視鏡スコー
プ1は操作部22゜及びユニバーサルコード23を介し
て本体24に接続されている。
また、本体24は照明用光源25と、この光源の照光、
遮光を切換える回転フィルタ26を有しており、光源2
5から出射された光は図示しないライトガイドを介して
内視鏡スコープ1の先端部に導かれ、被写体2を撮像可
能な光量下となるように照射する。
レーザ用光源27は、被写体2にパターン光3を投影す
るためのレーザ光を出射するものであり、このレーザ光
は後述するパターン投影系の光ファイバを介して内視鏡
スコープ1の先端部に導かれるようになっている。
第1図は本発明の主要部分であるパターン投影系4の先
端部の構成図である。該パターン投影系4は第4図に示
した内視鏡スコープ1に設けられた鉗子チャンネル(不
図示)内に配設されるものであり、レーザ用光源27か
ら出射されたレーザ光を導く光ファイバ6と、導かれた
レーザ光を集束する集束レンズ7と、レーザ光の光量を
調節する絞り8と、レーザ光を偏光させる偏角プリズム
9と、レーザ光からライン状パターン光を生成して被写
体2に照射する回折格子10を有している。
ここで本発明においては、発明者らの鋭意検討の結果、
偏角プリズム9を通過したレーザ光が回折格子10に対
して直角に入射したときに、被写体2に投影されるパタ
ーン光が直線状になることを実験的に確認した。
従って、本実施例では回折格子10をパターン投影系4
の長手方向に対してやや傾斜させて設置し、レーザ光が
直角に入射するように構成している。その結果、被写体
2には直線状のパターン光3が投影されるようになるの
で、高精度な形状計測が可能となる。
また、回折格子をパターン投影部材4内に傾斜させて配
置することは非常に納まりが悪く安定性に乏しい。そこ
で、第2図(A)に示すように回折格子10が傾斜した
ときに、その上端面10a1及び下端面10bがパター
ン投影系4の長手方向と平行になるように形成する。つ
まり、側面の断面形状が平行四辺形(長方形を除く)と
なるように回折格子を加工して形成する。その結果、第
3図に示すように、回折格子10がパターン投影系4内
に容易に納まるようになり、安定性が向上する。
また、回折格子10以外のパターン投影部材として、第
2図(B)に示すロッドレンズ30、及び第2図(C)
に示すシリンドリカルレンズ31を使用した場合におい
ても同様に、その側面形状を平行四辺形とすることで容
易にパターン投影系4内に配置することができる。
第5図はパターン投影系4の全体構成図である。
同図に示すように、トルクケーブル11は調整部41に
接続されており、該調整部41を回転させることで先端
部43から照射されるパターン光3の照射角を調節でき
るようになっている。
調整部41はレーザ光導光用の光ファイバを内設するチ
ューブ42を介してコネクタ40に接続されており、該
コネクタ40を第4図に示したレーザ用光源27に嵌合
させてレーザ光を光ファイバに導いている。
また、調整部41にはキー44が設けられており、その
断面形状は第6図(A)に示す如く構成されている。
一方、第6図(B)に示すように、トルクケーブル11
を挿入する鉗子チャンネル12の挿入部には前記キー4
4と嵌合するキー溝45が形成される。そして、キー4
4とキー溝45とが嵌合したときにパターン投影系4か
ら照射されるパターン光3の照射角度が所定値となるよ
うに予め設定しておけば、操作者は容易にパターン投影
系の回転位置を合わせることができる。
このようにして、本実施例では、パターン投影系4に設
けられた回折格子10を、レーザ光が直角に入射するよ
うに配設している。従って、被写体2に投影されるパタ
ーン光が直線状となり高精度な形状計測が可能となる。
また、回折格子10を傾斜させて配設したときにその上
端面、及び下端面がパターン投影系4の長手方向に対し
て平行となるように形成すれば、該回折格子10のパタ
ーン投影系4への納まりが良くなり安定性が向上する。
更に、本実施例ではパターン投影系4の調整部41にキ
ー44が形成され、鉗子チャンネル12の挿入口にはこ
のキー44と嵌合するキー溝45が形成されているので
、このキー44とキー溝45を嵌合させるだけで容易に
トルクケーブル11の回転位置を決めることができ、こ
れによってパターン光3の照射角を一定に保持すること
ができる。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明では、回折格子等のパター
ン投影部材を、レーザ光が直角に入射するように配設し
ている。従って、従来のようにパターン光が歪むことは
なく直線状のパターン光を投影することができ、その結
果、高精度な形状計測が可能となる。
また、パターン投影部材の上端面、及び下端面を加工し
、側面形状が平行四辺形となるように形成すれば、パタ
ーン投影部材のパターン投影系への納まりが良くなり安
定性が向上する。
更に、鉗子チャンネルの操作側端部にキー溝を形成し、
パターン投影系を内設した管筒の操作側に前記キー溝と
嵌合するキーを形成しているので、パターン投影光照射
手段の回転位置を容易に決定することができ、パターン
光の照射角を一定値に固定することができるという効果
が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明が適用された形状計測内視鏡におけるパ
ターン投影系の一実施例を示す構成図。 第2図は各パターン投影部材の形状を示す説明図。 第3図はパターン投影系の変形例を示す構成図。 第4図は形状計測内視鏡の外観図、第5図はパターン投
影系の全体構成図、第6図は調整部、及び鉗子チャンネ
ルの断面形状を示す説明図、第7図は形状計測内視鏡の
測定原理を示す説明図、第8図は従来におけるパターン
投影系の構成図である。 1・・・内視鏡スコープ 3・・・パターン光4・・・
パターン投影系 10・・・回折格子11・・・トルク
ケーブル 12・・・鉗子チャンネル27・・・レーザ
用光源 30・・・ロッドレンズ31・・・シリンドリ
カルレンズ 41・・・調整部 44・・・キー 45・・・キー溝 ■L弁理士三好秀利 第3図 (A) 菓4図 第5図 CB) $1図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)光ファイバで導かれたレーザ光を集束、偏光後パ
    ターン投影部材を通過させてパターン投影光を生成し、
    該パターン投影光を被写体に投影して得られた反射光を
    撮像素子で検出して被写体の形状を計測する形状計測内
    視鏡装置において、前記パターン投影部材に対して、偏
    光後のレーザ光が直角に入射するように当該パターン投
    影部材を配設したこと を特徴とする形状計測内視鏡装置。
  2. (2)前記パターン投影部材は、入射したレーザ光の光
    軸を法線とする平面に対して直交する平面形状を、隣接
    する一方の辺となす角が鈍角となると共に隣接する他方
    の辺となす角が鈍角となる平行四辺形に形成した柱状体
    である請求項1記載の形状計測内視鏡装置。
  3. (3)内視鏡スコープ先端部からパターン投影光を被写
    体に投影し、この反射光を撮像素子で検出して被写体の
    形状を計測する形状計測内視鏡装置において、 前記内視鏡スコープ内に設けられた鉗子チャンネルの操
    作側端部にキー溝を形成し、 前記パターン投影光の照射手段を、操作側から加えた回
    転力を略無損失でスコープ末端側に伝達し得る管筒内に
    挿入させ、 前記管筒の操作側端部に前記キー溝に嵌合するキーを形
    成したこと を特徴とする形状計測内視鏡装置。
JP2097772A 1990-04-16 1990-04-16 形状計測内視鏡装置 Pending JPH03295532A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005279028A (ja) * 2004-03-30 2005-10-13 Hamamatsu Univ School Of Medicine 内視鏡
US7764381B2 (en) 2006-12-21 2010-07-27 Seiko Epson Corporation Lighting device and optical apparatus
US8727968B2 (en) 2008-09-02 2014-05-20 Olympus Corporation Medical treatment endoscope with a positioning mechanism
WO2016157994A1 (ja) * 2015-03-31 2016-10-06 富士フイルム株式会社 内視鏡診断装置、病変部のサイズ測定方法、プログラムおよび記録媒体
JP2017512100A (ja) * 2014-03-07 2017-05-18 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフトSiemens Aktiengesellschaft 奥行き決定を伴う内視鏡
WO2018055933A1 (ja) * 2016-09-20 2018-03-29 富士フイルム株式会社 計測支援装置、内視鏡システム、内視鏡システムのプロセッサ、及び計測支援方法

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005279028A (ja) * 2004-03-30 2005-10-13 Hamamatsu Univ School Of Medicine 内視鏡
US7764381B2 (en) 2006-12-21 2010-07-27 Seiko Epson Corporation Lighting device and optical apparatus
US8727968B2 (en) 2008-09-02 2014-05-20 Olympus Corporation Medical treatment endoscope with a positioning mechanism
US9186050B2 (en) 2008-09-02 2015-11-17 Olympus Corporation Medical treatment endoscope with a positioning mechanism
JP2017512100A (ja) * 2014-03-07 2017-05-18 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフトSiemens Aktiengesellschaft 奥行き決定を伴う内視鏡
WO2016157994A1 (ja) * 2015-03-31 2016-10-06 富士フイルム株式会社 内視鏡診断装置、病変部のサイズ測定方法、プログラムおよび記録媒体
JP2016189859A (ja) * 2015-03-31 2016-11-10 富士フイルム株式会社 内視鏡診断装置、病変部のサイズ測定方法、プログラムおよび記録媒体
US10806336B2 (en) 2015-03-31 2020-10-20 Fujifilm Corporation Endoscopic diagnosis apparatus, lesion portion size measurement method, program, and recording medium
WO2018055933A1 (ja) * 2016-09-20 2018-03-29 富士フイルム株式会社 計測支援装置、内視鏡システム、内視鏡システムのプロセッサ、及び計測支援方法
JPWO2018055933A1 (ja) * 2016-09-20 2019-02-28 富士フイルム株式会社 計測支援装置、内視鏡システム、内視鏡システムのプロセッサ、及び計測支援方法

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