JPH0545132A - 計測用内視鏡装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 測定光の走査範囲を可変でき使用状態に適し
た光スポットの走査による距離などの計測を行うことの
できる計測用内視鏡装置を提供することを目的とする。 【構成】 距離などの計測のための測定光を投影する投
影レンズ２７と、該投影レンズ２７に測定光を供給する
ための半導体レーザ２３と、前記投影レンズ２７に供給
される測定光を走査する圧電素子２８ａ、２８ｂを用い
た走査駆動手段と、該走査駆動手段に測定光走査範囲に
対応する信号を出力する走査範囲制御回路４２と、この
走査範囲制御回路４２に走査範囲を指示する指示信号を
指定範囲合成表示回路３９を介して出力するマウス４１
とから測定光走査範囲を可変設定できる構成にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、計測用内視鏡側の測定
光走査範囲の制御手段を設けた計測用内視鏡装置に関す
る。

【０００２】

【従来技術】体腔内などに挿入することによって、体腔
内の深部などを観察したり、必要に応じて処置具を用い
ることにより、治療処置なども行うことのできる内視鏡
が医療分野において広く用いられるようになった。又、
工業分野においても、ジェットエンジン内部とかプラン
ト内部などの検査に内視鏡が広く用いられる。この内視
鏡による観察の場合において、腫瘍などの被検査対象物
の大きさとか腫瘍の凸部の高さなどを計測することが診
断などを行う場合必要になる。

【０００３】このため、例えば特願平１ー３４２２２９
号で、本出願人は計測のための測定光を投影する測定光
投影光学系と通常照明光により立体観察を可能とする装
置を提案した。

【０００４】

【発明が解決しようとする問題点】この装置は測定光が
一定の範囲で走査されるものであった。このため、使用
状態によっては不必要な部分を走査することになって計
測に時間がかかってしまうことになったり、逆に所望と
する部分を走査できないで所望とする部分の情報が得ら
れなくなる等、使用状態に適した走査を行うことができ
なかった。また、測定光が固定パターンのものもある
が、この場合にも同様の欠点があった。

【０００５】本発明は上述した点にかんがみてなされた
もので、測定光の走査範囲を可変でき使用状態に適した
走査による計測を行うことのできる計測用内視鏡装置を
提供することを目的とする。

【０００６】

【問題点を解決する手段及び作用】本発明では距離など
の計測のための測定光を投影する測定光投影光学系と、
該測定光投影光学系に測定光を供給する測定光供給手段
と、前記測定光投影光学系に供給される測定光を走査す
る走査駆動手段と、該走査駆動手段による測定光走査範
囲を変える制御手段とを設けることにより、使用環境等
に応じて前記制御手段による測定光走査範囲を使用環境
等に適した範囲となるように変えることができる。

【０００７】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を具体
的に説明する。図１ないし図５は本発明の第１実施例に
係り、図１は第１実施例の三次元計測用内視鏡装置の全
体構成を示し、図２はモニタ画面への表示例を示し、図
３は測定光をスキャンした場合におけるＣＣＤ撮像面に
現れる光スポットの１例を示し、図４は電子スコープの
先端面を示し、図５は距離などを算出するための原理を
示す。

【０００８】図１に示すように第１実施例の三次元計測
用内視鏡装置１は撮像手段を内蔵した三次元計測用電子
内視鏡（以下、電子スコープと記す）２と、この電子ス
コープ２に通常照明光と測定光とを供給する光源手段３
と信号処理及び距離計算などの三次元情報の算出処理な
どを行う信号処理手段４とを内蔵した光源・処理装置５
と、信号処理手段４で信号処理されて生成された標準的
な映像信号を表示する画像表示手段としてのモニタ６と
から構成される。

【０００９】上記電子スコープ２は体腔内などに挿入で
きるように細長で可撓性を有する挿入部７と、この挿入
部７の後端に連設された太幅の操作部８と、この操作部
８の側部から延出されたユニバーサルケーブル９とから
なり、このユニバーサルケーブル９の端部に取り付けた
総合コネクタ１１を光源・処理装置５に着脱自在で接続
することができる。

【００１０】上記挿入部７は先端側から硬質の先端部１
２と、湾曲自在の湾曲部と、可撓性の可撓管部とからな
り、操作部８の側面に設けた湾曲ノブ１５を操作するこ
とによって、湾曲部を湾曲できるようになっている。

【００１１】上記挿入部７内には通常照明光を伝送する
ライトガイド１６と測定光を伝送する測定光伝送手段と
してのイメージガイド１７が挿通され、これらライトガ
イド１６とイメージガイド１７は、ユニバーサルケーブ
ル９内も挿通され、各端部の（ライトガイド）コネクタ
部分と（イメージガイド）コネクタ部分が総合コネクタ
１１に一体的に固定されている。

【００１２】上記光源・処理装置５には上記ライトガイ
ド１６のコネクタとイメージガイド１７のコネクタをそ
れぞれ着脱自在で接続できる（ライトガイド）コネクタ
受け１８と（イメージガイド）コネクタ受け１９が設け
てある。このライトガイドコネクタ受け１８の内側には
ランプ２１及びコンデンサレンズ２２が配置され、ラン
プ２１の白色照明光をレンズ２２で集光してライトガイ
ド１６のコネクタに供給できるようにしてある。

【００１３】また、（イメージガイド）コネクタ受け１
９の内側には半導体レーザ２３とコンデンサレンズ２４
が配置され、半導体レーザ２３による可集光性のレーザ
光、つまり測定光をコンデンサレンズ２４で集光し、イ
メージガイド１７のコネクタを形成するファイババンド
ルに測定光として照射する。

【００１４】上記ライトガイド１６のコネクタに供給さ
れた照明光はこのライトガイド１６で伝送され、先端部
１２に固定された出射側の端面からさらに照明レンズ２
５を経て被写体２６側に出射され、被写体２６側を広域
照明する。この照明レンズ２５はライトガイド１６の出
射側の端面から該照明レンズ２５のフォーカス距離とは
異なる距離に取り付けられ、ライトガイド１６の出射側
の端面のファイバの配列が被写体２６面に投影されない
ようにしている。

【００１５】また、イメージガイド１７のコネクタに照
射された測定光はこのイメージガイド１７における測定
光が照射されたファイバで伝送され、先端部１２に固定
された端面からさらに投影（投光）レンズ２７を経て被
写体２６側に出射され、被写体２６面に微小な光スポッ
トを形成する。この投影レンズ２７はイメージガイドｂ
１７の出射側端面から該投影レンズ２７のフォーカス距
離に一致する距離に取り付けられ、イメージガイド１７
の出射側の端面のファイバから出射される測定光が広が
ることなく、被写体２６面に微小な光スポットを形成で
きるようにしている。

【００１６】上記半導体レーザ２３とコンデンサレンズ
２４は、例えば圧電素子２８ａ、２８ｂによって振動的
に駆動される台２９に取り付けられ、圧電素子２８ａ、
２８ｂに測定光走査制御手段３０から駆動信号を印加す
ることによって、圧電素子２８ａは図１において、例え
ば矢印Ａで示すように上下方向に、圧電素子２８ｂは図
１の紙面に垂直な方向Ｂに振動する。この上下方向及び
／又は垂直方向の振動により、半導体レーザ２３も同様
に振動され、投影レンズ２７を経て被写体２６側に測定
光を直線状等、任意の方向にスキャンできるし、２次元
的にスキャンすることもできる。例えば、圧電素子２８
ａで直線状に振動した後、圧電素子２８ｂにより、この
直線と垂直な方向に微小量だけずらして、再び圧電素子
２８ａで直線状に振動する走査を繰り返すことにより、
２次元的に測定光をスキャンすることができる。

【００１７】上記圧電素子２８ａ、２８ｂは測定光走査
制御手段３０から階段波の駆動信号によって、駆動でき
るようにしてあり、この駆動により、イメージガイド１
７のコネクタのファイババンドル端面に照射される測定
光は走査方向に一定間隔を隔てたファイバ毎に順次照射
される。この場合、最大の走査範囲Ｓｍは図３（ａ）に
示すようにイメージガイド１７を形成するファイババン
ドルのほぼ直径の範囲である。

【００１８】上記照明光で広域的に照明された被写体２
６は先端部１２の観察窓に取り付けられた対物レンズ３
１によって、その焦点面に配置された撮像素子としての
ＣＣＤ３２の撮像面に結像される。この撮像面の前には
例えばモザイクカラーフィルタ３３が取り付けてあり、
光学的に色分離する。このＣＣＤ３２は信号ケーブル３
４を介してコネクタ１１の信号コネクタ３５と接続さ
れ、この信号コネクタ３５が接続される信号コネクタ受
け３６を経て画像形成の信号処理を行う画像形成回路３
７と、距離計算等を行う距離計算回路３８に接続され
る。

【００１９】上記画像形成回路３７の出力信号は指定範
囲合成表示回路３９を介してモニタ６の画面上に表示さ
れる。この画像形成回路３７はＣＣＤ３２の出力信号か
ら標準的な映像信号を生成する信号処理を行うと共に、
被写体２６の像を図示しないＲＯＭなどで発生した内視
鏡表示枠データで周囲をマスクしてモニタ６側に出力す
る。上記距離計算回路３８はＣＣＤ３２と被写体２６面
上に形成された測定光のスポット位置までの距離の算出
などをＣＣＤ３２の出力信号から行う。

【００２０】つまりＣＣＤ３２面上でのスポットの位置
（ｘ、ｙ）を求めるスポット位置検出処理を行い、この
検出処理で得られた位置データと距離算出のための情
報、つまり、投影レンズ２７の焦点距離ｆ１及び対物レ
ンズ３２の焦点距離ｆ２、これらの光軸間距離ｄ、イメ
ージガイド１７の入射端面に入射されるレーザ光の（投
影レンズ２７の光軸からの相対的）位置ａ（この位置ａ
のデータは測定光走査制御手段３０から供給される。）
などの情報を用いて三角測量の原理を用いた演算を行
い、被写体２６面上のスポット位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ）まで
の距離Ｒなどを算出する。この算出データ信号は、画像
形成回路３７の図示しないスーパインポーズ回路にてス
ーパインポーズされ、モニタ６側に出力される。

【００２１】上記指定範囲合成表示回路３９には走査範
囲を指定するためのマウス４１の出力信号も入力され、
この指定範囲合成表示回路３９はカーソル表示信号を生
成し、画像形成回路３７からの内視鏡画像に対応する映
像信号にこのカーソル表示信号をスーパインポーズし
て、モニタ６に出力する。従って、上記カーソル表示信
号はマウス４１の操作に応じてモニタ画面上で移動する
図２に示すようなカーソルＫとして表示される。

【００２２】そして、マウス４１を操作することによっ
て、走査範囲を指定するためのカーソルＫをモニタ画面
上で移動し、クリックボタンを操作することにより、走
査範囲の一方の端を指定し、さらにカーソルＫを移動
し、再びクリックボタンを操作することにより、他方の
端を指定でき、この２つの指定により、例えば直線状の
走査範囲を選択した場合における走査範囲が決定され
る。図２において、Ｋ１及びＫ２はマウス４１による操
作で指定された走査範囲の一例を示す。クリックボタン
の操作による各指定信号が発生されると、指定範囲合成
表示回路３９は指定されたモニタ画面上での各カーソル
の位置情報を走査範囲制御回路４２に出力する。

【００２３】この走査範囲制御回路４２には距離計算回
路３８からの距離情報も入力され、走査範囲制御回路４
２はこれらの情報を用いて半導体レーザ２３をどの方向
にどれだけ移動（走査）すればモニタ画面上で指定され
た走査範囲に一致するかの制御情報信号を測定光走査制
御手段３０に出力する。

【００２４】この測定光走査制御手段３０は入力される
制御情報信号に対応して、圧電素子２８ａ、２８ｂへの
駆動信号を出力し、マウス４１で指定されたモニタ画面
上での走査範囲に対応した走査範囲分だけ被写体２６面
上に投影される光スポットをスキャンさせるようになっ
ている。この実施例では対物レンズ３１と投影レンズ２
７は図４に示すように隣接して先端部１２に設けられ、
これらの一方または、点線で示すように両側に照明レン
ズ２５が設けてある。

【００２５】また、この実施例では図１に示すように台
２９を上下方向に振動した場合、イメージガイド１７の
入射端面側ではレーザ光はファイババンドルを上下方向
Ａにスキャンし、このスキャンにより、出射端面側で
は、図１では水平方向にスキャンした状態に対応し、投
影レンズ２７を経て被写体２６側に投影される測定光は
図４に示すように対物レンズ３１の光軸と投影レンズ２
７の光軸を含む面ｍ内で、水平方向に該投影レンズ２７
から放射状に出射されるようにしてある。

【００２６】さらに、台２９は段階的に振動されるよう
にしてあり、その段階のピッチを例えばマウス４１の選
択操作などで選択設定できるようにしている。このピッ
チを小さくすると、走査方向の単位長さ当たりに対する
スポット数が多くなり、測定点が多く、詳細に測定を行
うことができる。一方、このピッチを大きく設定する
と、短時間で走査範囲全域の計測結果が得られる。そし
て、計測を行う場合、このピッチを選択設定できるよう
にしている。

【００２７】例えば被写体２６の表面が平面であり、こ
の面に垂直に先端部１２の端面が臨む状態で圧電素子２
８ａを段階的に振動させてレーザ光を走査した場合に
は、ＣＣＤ３２の撮像面には図３（ｂ）に示すように段
階的な走査に対応して、殆ど一定間隔のスポット列ｓが
現れるようになる。上記ピッチを一定にした場合、この
スポット列ｓの間隔は先端部１２と被写体２６との距離
に依存して変化し、三角測量の原理から実際に各スポッ
トが形成された（被写体２６面上の）各位置までの距離
を算出することができる（圧電素子２８ａのみを段階的
に振動させると説明したが、圧電素子２８ａのみを段階
的に直線的に移動する毎に、圧電素子２８ｂも微小量だ
け移動させるとレーザ光はイメージガイド１７の入射端
面を格子状に走査し、被写体２６面上にはこの格子状の
スポットが形成される）。

【００２８】一方、被写体２６の表面が凹凸面である場
合には、その凹凸面に応じて一定間隔でないスポット列
が直線状に現れるようになる（対物レンズ３１の光軸と
投影レンズ２７の光軸を含む面ｍ内でスキャンした場
合）。この場合にもＣＣＤ３２上での各スポットの位置
情報から三角測量の原理を用いて、被写体２６面に実際
に形成されているそのスポット位置までの距離を算出す
ることができ、上記距離計算回路３８はこの距離の算出
を行う。 上記面ｍ以外の方向にスキャンした場合には
凹凸面に応じて直線の回りにスポット位置が散乱する。

【００２９】図５はこの面ｍ内でスキャンした場合にお
けるスポット位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ）（但し、この図ではＹ
＝０の場合）を求める原理の説明図である。

【００３０】この図５において、紙面内で横（水平）方
向がＸ軸、対物レンズ３１の光軸方向がＺ軸、そして紙
面に垂直方向がＹ軸であるとしている。イメージガイド
１７の入射端面に入射されるレーザ光の投影レンズ２７
の光軸から距離ａで入射されたレーザ光は被写体２６面
の位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ）（対物レンズ３１の位置を原点と
している。）にスポットを形成する。このスポットは対
物レンズ３１により、ＣＣＤ３２の撮像面の位置（ｘ，
ｙ）（但し、この図ではｙ＝０の場合）に結像され、画
像形成回路３８の信号処理系により、この位置（ｘ，
ｙ）情報が検出される。

【００３１】上記投影レンズ２７の焦点距離ｆ１と、投
影レンズ２７および対物レンズ３１の光軸間距離ｄを用
いると、 ａ：ｆ１＝ｄ−Ｘ：Ｚ （１） が成立する。また、対物レンズ３１の結像系に注目する
と、 ｘ：ｆ２＝Ｘ：Ｚ （２） が成立する。ｌ及び２式から、 Ｘ＝ｆ１・ｄ・ｘ／（ｆ２・ａ＋ｆ１・ｘ） （３） となり、 Ｚ＝ｆ２・Ｘ／ｘ＝ｆ１・ｆ２・ｄ／（ｆ２・ａ＋ｆ１・ｘ） （４） となる。また、対物レンズ３１からのスポット位置まで
の距離Ｒは Ｒ・Ｒ＝（Ｘ・Ｘ＋Ｚ・Ｚ） （５） の平方根として求められる。Ｙ＝０でない場合も同様に
求めることができる。

【００３２】なお、測定光による計測は１フィールド或
いは１フレーム期間で、１つ以上行うことができ、空洞
部分などのためスポットが形成されないため（またはス
ポットの戻り光を検出できないため）距離算出を行うこ
とができない場合とか、被写体２６面上にスポットが形
成されても撮像範囲（または視野範囲）から外れたため
距離算出を行うことができない場合とか、投影されたス
ポットの戻り光のレベルが周囲のレベルと余り差がない
ためなどで検出できない場合などがあると、上記距離計
算回路３８はスポット位置の検出ができないなどのた
め、画像形成回路３７に計測不可能などの信号を出力
し、モニタ画面にその旨を表示するようにしている。

【００３３】この表示は例えばスポット位置の検出が、
図示しないタイマで設定された時間までに行えない場合
に行われる。また、１フィールド或いは１フレーム期間
に多数のスポットを形成する場合、検出されるべきスポ
ット数が投影されたはずのスポット数と異なる場合、不
一致などを表示するようにしている。

【００３４】又、上記距離計算回路３８は、距離Ｒの算
出と共に、被写体２６と先端部１２の対物レンズ３１と
を結ぶほぼ距離方向成分、つまり、被写体２６面の高さ
方向の凹凸量（図５のＺ方向成分）を算出し、この凹凸
データ信号を画像形成回路３７に出力し、この画像形成
回路３７は内視鏡画像を表す映像信号に凹凸データ信号
をスーパインポーズして、指定範囲合成表示回路３９を
経てモニタ６に出力し、例えば図２に示すように内視鏡
画像表示エリア６ａの下の部分に、算出された凹凸デー
タをモニタ表示面における測定スポットの走査範囲（例
えばＫ１とＫ２を結ぶ範囲）にわたって表示する。

【００３５】この実施例によれば、走査範囲を可変設定
できるので、使用状況に応じて、その状況に適した走査
範囲に設定でき、従って（従来例における不必要な範囲
を走査してしまうことに起因する）距離計測に余分な時
間がかかってしまったりすることを解消できるし、注目
する部分を詳細にスキャンすることにより、詳しい距離
計測データ等を得ることもできる。また、この実施例に
よれば、通常の内視鏡観察の他に、患部等の凹凸量を簡
単に表示でき、診断する場合に有効なデータを得ること
ができる。このため、的確な診断を下し易くなる。な
お、上記説明では内視鏡画像中で走査範囲を指定するよ
うに説明したが、一定距離にある状態で走査範囲を指定
するようにしても良い。

【００３６】図６は本発明の第２実施例の内視鏡装置５
１を示す。この実施例は、走査範囲を制限（限定）など
することによって測定時間を短くしたり、走査範囲の設
定を簡単化などすることを可能とするものである。この
実施例は、図１に示す第１実施例において、走査範囲を
任意に指定できるマウス４１の代わりに、例えば電子ス
コープ２の操作部８に制限走査選択スイッチ５２を設
け、さらに指定範囲合成表示回路３９の代わりに制限走
査範囲合成表示回路５３を設けた構成にしている。上記
制限走査選択スイッチ５２は（総合コネクタ１１を接続
することにより）信号線５４を介して制限走査範囲合成
表示回路５３に接続される。

【００３７】上記制限走査範囲合成表示回路５３は、予
め複数の走査範囲に対応した情報を例えばＲＯＭなどに
登録してあり、制限走査選択スイッチ５２の操作によ
り、複数の走査範囲から任意の走査範囲を選択できるよ
うになっている。例えば、制限走査選択スイッチ５２は
２つのＯＮ／ＯＦＦスイッチからなり、一方のスイッチ
で選択決定を行い、他方のスイッチで次の走査範囲をモ
ニタ６に表示させることができるようにしている。そし
て、他方のスイッチの操作で所望とする走査範囲をモニ
タ６に表示させることができ、この時、一方のスイッチ
を操作すればその走査範囲を選択決定できる。

【００３８】その他の構成は第１実施例と同様である。
この実施例によれば、簡単な操作で走査範囲を選択で
き、短時間に測定結果を得ることができる。なお、ＲＯ
Ｍなどに登録される走査範囲として、統計的などで良く
用いられるものを登録したり、登録可能にするようにし
ても良い。

【００３９】図７は本発明の第３実施例の内視鏡装置６
１を示す。この実施例は、ライン状に走査する走査範囲
を可変できるようにしたものである。この実施例は、図
１に示す第１実施例において、走査範囲を任意に指定で
きるマウス４１の代わりに、上下指示手段６２を設け、
指定範囲合成表示回路３９の代わりにライン走査合成表
示回路６３を設け、さらに一方の圧電素子８ｂのみにし
た構成にしている。

【００４０】この実施例では一方の圧電素子８ｂのみで
レーザ光は振動的に移動されるのみであるので、投影レ
ンズ２７を経て被写体２６に出射される測定光の走査方
向は、例えば図４で説明した面ｍと垂直な方向になり、
図８でこの方向をｎで示している。そして、上記上下指
示手段６２を操作することによって、この方向における
走査範囲を可変できるようにしている。例えば上記上下
指示手段６２は、第２実施例のように２つのスイッチで
形成され、これらのスイッチを操作することにより走査
範囲を可変及び選択決定できる。

【００４１】この実施例では上下方向にライン状にスキ
ャンするため、イメージガイド１７は薄板形状のものが
用いてあり、さらにこのイメージガイド１７の先端面に
対向して配置される投影レンズ２７も直線状のもの（例
えば通常のレンズをその光軸を通るライン状に切り出し
たもの）が用いてあり、例えば先端部１２の端面は図８
に示すようになる。

【００４２】この実施例によれば、走査方向をライン状
にしたため、図８に示すように（挿入部の径を太くする
ことなく）ライン状の走査範囲を広く設定できる。逆に
広い走査範囲を必要としない場合には挿入部７を細くで
きる。

【００４３】図９は本発明の第４実施例の内視鏡装置７
１を示す。この実施例は、測定光を円形、ジグザグなど
に走査するよう走査範囲を設定できるようにしたもので
ある。この実施例は、図１に示す第１実施例において、
測定光の走査方向を順次指示する測定光走査指示手段７
２をマウス４１の代わりに設け、測定光走査指示手段７
２からの指示信号は走査範囲制御回路４２の代わりに設
けた測定光座標変換手段７３に入力され、座標変換して
次に走査する方向及びその方向にどれだけレーザ光を移
動すべきかのデータが算出され、測定光走査制御手段３
０に出力される。測定光走査制御手段３０は測定光座標
変換手段７３から出力されるデータに応じて測定光走査
指示手段７２で指示された走査範囲をスポットが形成さ
れるように駆動信号を圧電素子２８ａ、２８ｂに出力す
る。

【００４４】なお、円形、ジグザグなどの走査を行える
データを予め登録して、これらから選択することによっ
て、所望の走査を行わせることができるようにしても良
い。また、この実施例では画像形成回路３７の出力信号
は直接モニタ６に出力されるようにしている。

【００４５】図１０は本発明の第５実施例の内視鏡装置
８１を示す。この実施例は、内視鏡画像中で患部など注
目する点にスポットを投影させる指示を行うポインティ
ング手段を設けたものである。この実施例は、図１に示
す第１実施例において、指定範囲合成表示回路３９の代
わりに指定点合成表示回路８２を設け、マウス４１によ
る指定により、その指定点に光スポットが投影されるよ
うにする。

【００４６】各指定点のデータは指定点合成表示回路８
２を介して走査範囲制御回路４２に入力され、指定され
た隣合う指定点間の距離及び方向が算出され、そのデー
タが測定光走査制御回路３０に出力される。この測定光
走査制御回路３０は各指定点近傍に光スポットが形成さ
れるように各点を結ぶ方向及び距離に対応する走査駆動
信号を圧電素子２８ａ、２８ｂに出力する。距離計算回
路３８は各指定点での距離を算出し、さらに凹凸量を計
算して、例えば図１１に示すようにモニタ６の画面に、
縦方向及び横方向に投影した成分で表示する。なお、図
１１において、十字は各指定点を示す。この他の表示方
法でも良い。この実施例によれば実際に所望とする部分
の凹凸量などを確実に求めることができる。図１２は本
発明の第６実施例の内視鏡装置９１を示す。この実施例
は、上下及び左右方向にスキャンし、かつその走査範囲
を可変設定できるようにしたものである。この実施例
は、図１に示す第１実施例において、指定範囲合成表示
回路３９の代わりに十字走査合成表示回路９２を設け、
マウス４１の代わりに設けた上下左右指示手段９３によ
って、上下及び左右方向の走査範囲を可変設定できるよ
うにしてある。この実施例は通常の使用状態では必要と
される機能をほぼ実現でき、かつ走査範囲の設定が容易
になる。、なお、本発明は電子スコープの場合に限定さ
れるものでなく、ファイバスコープなどの光学式内視鏡
にＣＣＤなどの撮像手段を内蔵したＴＶカメラを装着し
たものに対しても同様に適用できることは明かである。

【００４７】また、各実施例において、測定光を伝送す
るのに用いられるイメージガイドの代わりに、屈折率分
布型レンズとかリレーレンズ系を用いることもできる
し、ライトガイドのように一方の端面と他方の端面にお
けるファイバの配置に規則性がないものに対して、相関
付ける手段を設けたライトガイドを用いることもでき
る。

【００４８】また、上述の実施例では測定光スポットを
被写体面上で走査させるために、像伝送手段の入射端面
側に照射されるレーザ光などを走査しているが、これに
限定されるものでなく、例えばイメージガイド１７の出
射側端面部分を投影レンズ２７の光軸と直交する方向に
振動させたり、投影レンズ２７をその光軸と直交する方
向に振動させたりして、投影レンズ２７を経て被写体側
に投影される測定光スポットを走査させるようにしても
良い。

【００４９】また、上述の各実施例では光源装置側で測
定光を、例えば圧電素子でメカニカルにスキャンして、
像伝送手段の入射端面への入射位置を変えているが、圧
電素子の代わりにＫＤＰなどの光学素子を用いて、この
素子の電気信号に対する光学特性を制御して同等の機能
をもたせることもできる。また、メカニカルなどでスキ
ャンするのでなく、像伝送手段の入射端面に対向して複
数のＬＥＤなどを一定間隔などでライン状或いは格子状
などに配置し、これらを同時にあるいは選択したものを
点灯させても良い（同時に駆動しないで順次駆動しても
良い）。さらに、像伝送手段を設けないで、投影レンズ
２７の焦点面に複数のＬＥＤなどを一定間隔などでライ
ン状或いは格子状などに配置し、これらを同時にあるい
は選択して点灯させても良い。

【００５０】測定光スポットを２次元的に形成した場合
には、それらの測定光スポットの距離を算出して、被写
体表面の凹凸形状を３次元的に表示させることもでき
る。この場合、必要に応じ、補間して測定点以外の凹凸
形状を求めるようにしても良い。 また、上述の実施例
では照明は白色光で行う同時式で説明したが、面順次光
による照明でも良い。また、上述の実施例では画像形成
回路３７と距離計算回路３８とが同一の装置内に収納さ
れているが、別体にしても良い。これは光源装置にたい
しても同様にいえる。なお、測定光の波長は可視光域内
でもよいし、可視光域以外でも良い。また、上述した各
実施例を部分的などで組み合わせたものも本発明に属す
る。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、距
離計測等のための測定光を投影する測定光投影光学系
と、該測定光投影光学系に測定光を供給する測定光供給
手段と、前記測定光投影光学系に供給される測定光を走
査する走査駆動手段と、該走査駆動手段による測定光走
査範囲を変える制御手段とを設けてあるので、制御手段
により、使用環境等に適した測定光走査範囲となるよう
に変えることができ、不必要な部分に対する距離計算等
を行うこととを防止できたり、必要とする部分のデータ
が得られないなどが生じることがなく、使用環境等に適
した測定が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の三次元計測用内視鏡装置
の構成図。

【図２】モニタ画面の表示例を示す説明図。

【図３】レーザ光を段階的に移動した場合におけるＣＣ
Ｄで観測される光スポットを示す説明図。

【図４】計測用電子スコープの先端面を示す正面図。

【図５】距離計算回路における距離などの算出の説明
図。

【図６】本発明の第２実施例の計測用内視鏡装置の構成
図。

【図７】本発明の第３実施例の計測用内視鏡装置の構成
図。

【図８】第３施例における計測用電子スコープの先端面
を示す正面図。

【図９】本発明の第４実施例の計測用内視鏡装置の構成
図。

【図１０】本発明の第５実施例の計測用内視鏡装置の構
成図。

【図１１】第５実施例におけるモニタ画面での表示例を
示す説明図。

【図１２】本発明の第６実施例の計測用内視鏡装置の構
成図。

【符号の説明】 １…三次元計測用内視鏡装置 ２…電子スコープ ３…光源手段 ４…信号処理手段 ５…光源・処理装置 ６…モニタ ７…挿入部 ８…操作部 １１…総合コネクタ １６…ライトガイド １７…イメージガイド ２１…ランプ ２３…半導体レーザ ２７…投影レンズ ２８ａ、２８ｂ…圧電素子 ３０…測定光走査制御手段 ３１…対物レンズ ３２…ＣＣＤ ３７…画像形成回路 ３８…距離計算回路 ３９…指定範囲合成表示回路 ４１…マウス ４２…走査範囲制御回路

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０２Ｂ 23/26 Ａ 7132−2Ｋ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 距離などの計測のための測定光を投影す
   る測定光投影光学系と、該測定光投影光学系に測定光を
   供給する測定光供給手段と、前記測定光投影光学系から
   少なくとも出射される測定光を走査する走査駆動手段
   と、該走査駆動手段による測定光走査範囲を変える制御
   手段とを設けたことを特徴とする計測用内視鏡装置。