JP2013506861A5 - 内視鏡および表面のトポグラフィの測定方法 - Google Patents

Description

本発明は、投影ユニットと撮像ユニットとを備え、表面のトポグラフィを測定するための内視鏡に関し、ならびに、この内視鏡によって表面のトポグラフィを測定する方法に関する。

この課題は、本発明によれば、投影ユニットと撮像ユニットとを備え、表面のトポグラフィを測定するための内視鏡において、前記投影ユニットと前記撮像ユニットとは内視鏡軸に関して相前後して配置され、前記撮像ユニットは前記内視鏡軸上に前記内視鏡の視線方向において前記投影ユニットの前方に配置されていることによって解決される（請求項１）。
また、この課題は、本発明によれば、本発明による内視鏡によって表面のトポグラフィを測定する方法において、投影光線が投影ユニットから放射され、前記投影光線は内視鏡壁部から半径方向側方に出射し、前記投影光線は測定されるべき表面により反射され、内視鏡軸に関して前記投影ユニットの前方に配置された前記内視鏡の撮像ユニットにより撮像媒体で平面状に撮像されることによっても解決される（請求項２０）。
内視鏡に関する実施形態は次の通りである。
・前記トポグラフィの測定は能動的な三角測量によって行われる(請求項２）。
・前記投影ユニットの投影光線は半径方向側方に前記撮像ユニットのそばを通って進む（請求項３）。
・前記投影光線は内視鏡壁部から側方に出射する（請求項４）。
・前記投影ユニットへの光供給は光導波路を介して行われる。すなわち、前記投影ユニットへの光供給部は光導波路である（請求項５）。
・前記光供給部と前記投影ユニットの投影光学系との間にはカラーコーディングを備える投影構造が設けられている（請求項６）。
・前記投影構造は半径方向対称の構造を有している（請求項７）。
・前記投影構造はスライドとして構成されている（請求項８）。
・前記スライドは同心的なカラーリングを含むカラーコーディングを備えている（請求項９）。
・前記投影構造は前記光導波路のすぐ前方に配置され、前記投影光線は前記投影構造と前記投影光学系との間をテレセントリックに進む（請求項１０）。
・前記投影光学系は瞳孔部を含み、該瞳孔部の領域に前記カラーリングを通過した光線束が集まる（請求項１１）。
・前記撮像ユニットはデジタルカメラのセンサチップからなる撮像媒体を有している（請求項１２）。
・前記撮像ユニットの撮像光学系は投影領域の大きさに合わせられた視野を捕捉する（請求項１３）。
・前記撮像光学系は湾曲ミラーと平坦ミラーとを含み、前記湾曲ミラーは前記平坦ミラーの方向に凸面状に湾曲し、前記平坦ミラーに向けて撮像光線を方向転換させ、さらに前記平坦ミラーは前記湾曲ミラーの中央の開口部に撮像光線を方向転換させる（請求項１４）。
・前記撮像媒体は前記内視鏡の視線方向に関して前記湾曲ミラーの後方に配置されている（請求項１５）。
・前記視線方向に関して前記湾曲ミラーの後方に、前記撮像媒体に向けて撮像光線をさらに方向転換させるプリズムが設けられ、前記撮像媒体の面法線は内視鏡軸に平行ではなく延びている（請求項１６）。
・前記平坦ミラーは前記内視鏡の視線方向とは反対向きに進む光線を通過させる開口部を有している（請求項１７）。
・前記光線は前記湾曲ミラーの開口部を同じく通過して、前記撮像媒体の中心付近の領域に当たる（請求項１８）。
・前記内視鏡の視線方向に関して前記撮像媒体は前記撮像光学系の前方に配置されている（請求項１９）。

さらに、表面のトポグラフィの測定方法も本発明の構成要素である。本発明の方法は本発明による内視鏡を用いて、表面のトポロジーを測定するために適用される

Claims (20)

1. 投影ユニット（６）と撮像ユニット（８）とを備え、表面（４）のトポグラフィを測定するための内視鏡において、前記投影ユニットと前記撮像ユニットとは内視鏡軸（１０）に関して相前後して配置され、前記撮像ユニット（８）は前記内視鏡軸（１０）上に前記内視鏡の視線方向（１１）において前記投影ユニット（６）の前方に配置されている内視鏡。
2. 前記トポグラフィの測定は能動的な三角測量によって行われる請求項１に記載の内視鏡。
3. 前記投影ユニット（６）の投影光線（１２）は半径方向側方に前記撮像ユニット（８）のそばを通って進む請求項１または２に記載の内視鏡。
4. 前記投影光線（１２）は内視鏡壁部（１４）から側方に出射する請求項３に記載の内視鏡。
5. 前記投影ユニット（６）への光供給部は光導波路（１６）である請求項１から４のいずれか１項に記載の内視鏡。
6. 前記光供給部と前記投影ユニット（６）の投影光学系（１８）との間にはカラーコーディングを備える投影構造（２０）が設けられている請求項５に記載の内視鏡。
7. 前記投影構造（２０）は半径方向対称の構造を有している請求項６に記載の内視鏡。
8. 前記投影構造（２０）はスライド（２２）として構成されている請求項６または７に記載の内視鏡。
9. 前記スライド（２２）は同心的なカラーリング（２４）を含むカラーコーディングを備えている請求項８に記載の内視鏡。
10. 前記投影構造（２０）は前記光導波路（１６）のすぐ前方に配置され、前記投影光線（１２）は前記投影構造と前記投影光学系（１８）との間をテレセントリックに進む請求項６から８のいずれか１項に記載の内視鏡。
11. 前記投影光学系（１８）は瞳孔部（２６）を含み、該瞳孔部の領域に前記カラーリング（２４）を通過した光線束が集まる請求項１０に記載の内視鏡。
12. 前記撮像ユニット（８）はデジタルカメラのセンサチップ（３０）からなる撮像媒体（２８）を有している請求項１から１１のいずれか１項に記載の内視鏡。
13. 前記撮像ユニット（８）の撮像光学系（３２）は投影領域の大きさに合わせられた視野（３４）を捕捉する請求項１から１２のいずれか１項に記載の内視鏡。
14. 前記撮像光学系（３２）は湾曲ミラー（３８）と平坦ミラー（４０）とを含み、前記湾曲ミラー（３８）は前記平坦ミラー（４０）の方向に凸面状に湾曲し、前記平坦ミラーに向けて撮像光線（４２）を方向転換させ、さらに前記平坦ミラー（４０）は前記湾曲ミラー（３８）の中央の開口部（４４）に撮像光線（４２）を方向転換させる請求項１３に記載の内視鏡。
15. 前記撮像媒体（２８）は前記内視鏡（２）の視線方向（１１）に関して前記湾曲ミラー（３８）の後方に配置されている請求項１４に記載の内視鏡。
16. 前記視線方向（１１）に関して前記湾曲ミラー（３８）の後方に、前記撮像媒体（２８）に向けて撮像光線（４２）をさらに方向転換させるプリズム（４６）が設けられ、前記撮像媒体（２８）の面法線は内視鏡軸（１０）に平行ではなく延びている請求項１４または１５に記載の内視鏡。
17. 前記平坦ミラー（４０）は前記内視鏡（２）の視線方向（１１）とは反対向きに進む光線（５０）を通過させる開口部（４８）を有している請求項１４から１６のいずれか１項に記載の内視鏡。
18. 前記光線（５０）は前記湾曲ミラー（３８）の開口部（４４）を同じく通過して、前記撮像媒体（２８）の中心付近の領域（５２）に当たる請求項１７に記載の内視鏡。
19. 前記内視鏡（２）の視線方向（１１）に関して前記撮像媒体（２８）は前記撮像光学系（３２）の前方に配置されている請求項１から１３のいずれか１項に記載の内視鏡。
20. 請求項１から１９のいずれか１項に記載の内視鏡によって表面のトポグラフィを測定する方法において、投影光線が投影ユニットから放射され、前記投影光線は内視鏡壁部から半径方向側方に出射し、前記投影光線は測定されるべき表面により反射され、内視鏡軸に関して前記投影ユニットの前方に配置された前記内視鏡の撮像ユニットにより撮像媒体で平面状に撮像される、表面のトポグラフィの測定方法。