JP3863657B2 - 形状測定内視鏡装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザー光発生手段から発生するレーザー光を投影しその反射光から被写体の形状を測定する形状測定内視鏡装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
レーザー光を照射して生体内の病変部に焼灼などの処置を施すレーザー内視鏡が従来より知られている。例えば、特開昭５８−１３３２４８号で提案されているレーザー照射装置などを備えたレーザー内視鏡を使用すれば、内視鏡で観察している生体内の病変部にレーザー光による処置を施すことができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
病変部をレーザー光で焼灼するといった処置を施すためには、このレーザー光による焼灼の時間やレーザー光の強度を決定する必要がある。これらを決定するためには、処置部位の形状情報を取得することが有用であるが、従来のレーザー内視鏡例えば特開昭５８−１３３２４８などの従来技術により構成されたレーザー内視鏡では、レーザー光の出射口から見た病変部近傍の形状情報を知る機能が備えられていなかった。従って、従来これらは術者の経験に委ねられていたために、レーザー内視鏡による最適な処置を施すための操作性を悪くしていた。
【０００４】
本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、レーザー光で生体内の形状情報を得ることができ、且つ、レーザー光で生体内に処置を施すことができる形状測定内視鏡装置を提供する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る形状測定内視鏡装置は、形状測定用レーザー光発生手段から発生する形状測定用のレーザー光を投影しその反射光から被写体の形状を測定する形状測定内視鏡装置において、前記形状測定用のレーザー光を走査するレーザー光走査手段と、前記形状測定用のレーザー光を内視鏡先端に導くイメージガイドと、処置用のレーザー光を発生する処置用レーザー光発生手段と、前記形状測定用レーザー光発生手段と前記処置用レーザー光発生手段とを選択的に切り換えて、前記形状測定用のレーザー光又は前記処置用のレーザー光を前記被写体に照射させるレーザー光切換手段と、を具備し、前記処置用のレーザー光は、前記レーザー光走査手段を介して、前記イメージガイドに導光され、前記形状測定用レーザー光の照射場所と同じ場所に照射されることを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１ないし図３は本発明の第１の実施の形態に係り、図１は形状測定内視鏡装置の全体構成を示す概略図、図２はレーザー投光装置の構成図、図３はレーザー投光装置の制御系の構成図である。
【０００７】
（構成）
図１を使用して、形状測定内視鏡装置の全体構成を説明する。
【０００８】
内視鏡１には、生体内に挿入するための挿入部１ｂが備えられている。
【０００９】
挿入部１ｂの先端部分には、生体内の被写体像を撮像して電気信号に変換するための図示しないＣＣＤ等の撮像素子が配設されている。この撮像素子からは、電気信号を伝送するための電送線１３１が、挿入部１ｂ内を挿通し、内視鏡本体部１ａから延出するユニバーサルケーブル１ｃ内を挿通し、接続部２ａを介して、観察装置２に接続されている。観察装置２は入力された電気信号を画像信号に変換して画像処理装置５に出力し、画像処理装置５はこの画像信号に画像処理を施してＴＶモニタ６に出力し、ＴＶモニタ６は被写体の映像を表示する構成となっている。
【００１０】
前記接続部２ａには、前記観察装置２の他に、被写体を照明するための照明光を発生する光源装置３、被写体に照射するレーザー光を発生するレーザー投光装置４が接続されている。
【００１１】
光源装置３からは、照明光を伝送するためのライトガイド１２２が延出し、このライトガイド１２２は、前記接続部２ａ、前記ユニバーサルケーブル１ｃ、前記内視鏡本体部１ａ、前記挿入部１ｂ内を挿通し、前記挿入部１ｂの先端部分から被写体を照明する構成となっている。
【００１２】
レーザー投光装置４からは、レーザー光を伝送するためのイメージガイド１２５が延出し、このイメージガイド１２５は、前記接続部２ａ、前記ユニバーサルケーブル１ｃ、前記内視鏡本体部１ａ、前記挿入部１ｂ内を挿通し、前記挿入部１ｂの先端部分から被写体に投光する構成となっている。
【００１３】
図２を使用して、レーザー投光装置４の構成を説明する。
【００１４】
先ず、レーザー光を発生するレーザー光発生手段の構成を説明する。
【００１５】
レーザー投光装置４には、被写体の形状測定を行うための形状測定用レーザーを発生する形状測定用レーザー光発生手段である形状測定用レーザー１１、被写体の病変部に対して焼灼などの処置を施すための処置用レーザーを発生するための処置用レーザー光発生手段である処置用レーザー１２が備えられている。
【００１６】
形状測定用レーザー１１、処置用レーザー１２のそれぞれの投光口にはレーザー光を遮光することができるシャッター１３、１４が設けられており、それぞれ形状測定用レーザーシャッター駆動装置３３、処置用レーザーシャッター駆動装置３４により駆動される構成となっている。
【００１７】
次に、複数のレーザー光発生手段の内使用するレーザー光発生手段を切り換えるためのレーザー光切り換え手段の構成を説明する。
【００１８】
処置用レーザー１２で発生した処置用レーザー光は、固定ミラー１５によって、可動ミラー１６に導かれる。可動ミラー１６が図中ａの状態である場合には、処置用レーザー光は可動ミラー１６に反射し、固定ミラー１７に反射し、Ｘ方向走査用ガルバノミラー１８に反射し、Ｙ方向走査用ガルバノミラー１９に反射し、レンズ系２０を通って、レーザー光伝送手段であるイメージガイド１２５の入射端面であるイメージガイド入射端面２１に入射する構成となっている。
【００１９】
形状測定用レーザー１１で発生した形状測定用レーザー光の光路には、可動ミラー１６及び固定ミラー１７が配設されている。可動ミラー１６が図中ｂの状態である場合には、形状測定用レーザー光は、直接固定ミラー１７に反射し、Ｘ方向走査用ガルバノミラー１８に反射し、Ｙ方向走査用ガルバノミラー１９に反射し、レンズ系２０を通って、イメージガイド入射端面２１に入射する構成となっている。
【００２０】
次に、レーザー光を走査するためのレーザー光走査手段の構成を説明する。
【００２１】
Ｘ方向走査用ガルバノミラー１８、Ｙ方向走査用ガルバノミラー１９は、それぞれ、Ｘ方向走査用ガルバノミラー駆動装置３６、Ｙ方向走査用ガルバノミラー駆動装置３７で駆動され、レーザー光をそれぞれＸ方向、Ｙ方向に振ることができる。これらにより、レーザー光で被写体をＸ方向及びＹ方向に走査することができる。
【００２２】
図３を使用して、レーザー投光装置４の制御系の構成を説明する。
【００２３】
図示されない入力手段から入力インタフェース３１を通して入力された信号は制御部３２に送られる。これら入力された信号に従って、制御部３２は、形状測定用レーザーシャッター駆動装置３３、処置用レーザーシャター駆動装置３４、可動ミラー駆動装置３５、Ｘ方向走査用ガルバノミラー駆動装置３６、Ｙ方向走査用ガルバノミラー駆動装置３７に制御信号を送る構成となっている。
【００２４】
（動作）
次に、以上のように構成されているレーザー投光装置４の動作について説明する。
【００２５】
図示しない電源が投入されると、制御部３２に予め設定されている初期設定に従って、形状測定用レーザーシャッター駆動装置３３、処置用レーザーシャッター駆動装置３４に制御信号を送り、シャッター１３、１４を閉じる。これにより、内視鏡１を通って生体内に投光されるレーザー光の光路は遮断される。
【００２６】
図示されない入力手段から入力インタフェース３１を通して、形状測定用レーザー光を投光するための信号を入力すると、制御部３２から形状測定用レーザーシャッター駆動装置３３、可動ミラー駆動装置３５に制御信号が送られ、シャッター１３が開き、可動ミラー１６が図２中ｂの状態になる。これにより、形状測定用レーザー１１で発生した形状測定用レーザー光は固定ミラー１７に反射し、Ｘ方向ガルバノミラー１８に反射し、Ｙ方向ガルバノミラー１９に反射し、レンズ系２０を通り、イメージガイド入力端面２１に投光され、イメージガイド１２５を通って生体内を照射する。
【００２７】
ここで、図示されない入力手段からレーザー光を走査するための信号を入力すると、制御部３２からＸ方向走査用ガルバノミラー駆動装置３６及びＹ方向走査用ガルバノミラー駆動装置３７に制御信号が送られ、Ｘ方向走査用ガルバノミラー１８及びＹ方向走査用ガルバノミラー１９は形状測定用レーザー光をＸ方向及びＹ方向に振り、形状測定用レーザー光は生体内をＸ方向及びＹ方向に走査する。
【００２８】
形状測定用レーザー光により走査されている生体内は、挿入部１ｂの先端部分に配設された図示しない撮像素子により撮像され、この撮像素子から伝送線１３１を通して接続されている観察装置２により生体内画像を取得し、生体内画像を画像処理装置５で処理して形状測定を行う。
【００２９】
生体内の形状測定が完了したら、次の手順で生体内の病変部などに対する処置を行う。
【００３０】
図示されない入力手段から入力インタフェース３１を通して、走査範囲内の指定部位を形状測定用レーザーにより照射するための信号が入力されると、制御部３２からＸ方向走査用ガルバノミラー駆動装置３６、Ｙ方向走査用ガルバノミラー駆動装置３７に制御信号が送られ、形状測定用レーザー光が走査範囲内の指定部位に照射される。
【００３１】
ここで、図示されない入力手段から入力インタフェース３１を通して、処置用レーザー光を投光する信号を入力すると、先ず、制御部３２から形状測定用レーザーシャッター駆動装置３３、可動ミラー駆動装置３５に制御信号が送られ、シャッター１３が閉じ、可動ミラー１６が図２中ａの状態に動く。続いて、制御部３２から処置用レーザーシャッター駆動装置３４に制御信号が送られ、シャッター１４が開き、処置用レーザー１２から発生した処置用レーザー光は、固定ミラー１５で反射し、可動ミラー１６で反射し、固定ミラー１７で反射し、Ｘ方向走査用ガルバノミラー１８で反射し、Ｙ方向走査用ガルバノミラー１９で反射し、イメージガイド入射端面２１に入射し、イメージガイド１２５を通り、挿入部１ｂの先端部分から指定された部位に照射される。この処置用レーザー光により、照射された部位に対して焼灼するなどの処置が施される。
【００３２】
（効果）
以上述べた本実施の形態に係る形状測定内視鏡装置によれば、以下に挙げる効果が得られる。
【００３３】
レーザー光で病変部などの処置部位に処置を施す際に、処置部位近傍の形状情報を事前に取得することができる。
【００３４】
処置部位近傍の形状情報を得ることができるため、効果的に且つ確実に処置部位に対する焼灼などの処置を施すことができる。
【００３５】
処置用レーザー光及び形状測定用レーザー光は、挿入部の先端部分の同一部位から生体内に照射することができるため、処置部位の正確な形状測定を行え、効果的且つ確実に処置部位に対する焼灼などの処置を行える。
【００３６】
形状測定用レーザー光及び処置用レーザー光は、同一のレーザー光走査手段を使用しているため、内視鏡の複雑な操作なく、予め形状測定された生体内の走査範囲内の任意の個所に処置用レーザーを正確に照射することができる。
【００３７】
（第１の参考例）
図４ないし図５は第１の参考例に係り、図４はレーザー投光装置の構成図、図５はレーザー投光装置の制御系の構成図である。本参考例で説明しない部位の構成及び動作は、第１の実施の形態で述べた構成及び動作と同じである。
【００３８】
（構成）
図４を使用して、レーザー投光装置４の構成を説明する。
【００３９】
本参考例では、レーザー光発生手段は、処置用レーザー１２の１個のみとなっている。説明の便宜上、処置用レーザー１２と呼んでいるが、レーザー光発生手段が第１の実施の形態と異なり１個であることを言いたいのであり、形状測定用レーザーなどと呼んでもかまわない。
【００４０】
本参考例ではレーザー光発生手段を１個にしたため、第１の実施の形態のようなレーザー光切り換え手段は取り除いてある。レーザー光切り換え手段を設けない代わりに、本参考例では、１個のレーザー光発生手段によって形状測定用レーザー光と処置用レーザー光を発生できるようにするためのレーザー光出力量調整手段を設けている。なお、レーザー光切り換え手段も、レーザー光出力量調整手段も、形状測定用レーザー光及び処置用レーザー光を選択自在に発生させるための同じ目的をもった手段であり、本明細書においては便宜的にこれらを総称してレーザー光制御手段と呼ぶ。
【００４１】
処置用レーザー１２の投光口には、処置用レーザー１２で発生したレーザー光を遮断することができるシャッター１４が備えられている。このシャッター１４が開いている場合には、処置用レーザー１２で発生したレーザー光は、固定ミラー１７で反射し、Ｘ方向ガルバノミラー１８で反射し、Ｙ方向ガルバノミラー１９で反射し、レンズ系２０を通り、イメージガイド入射端面２１に入射し、イメージガイド１２５を通り、挿入部１ｂ（図１参照）の先端部分から生体内に照射される構成となっている。
【００４２】
シャッター１４は、第１の実施の形態と同様に、処置用レーザーシャッター駆動装置３４により駆動されて開閉される。
【００４３】
本参考例では、第１の実施の形態と異なり、処置用レーザー１２に供給する電力を可変にすることができる電気出力コントロール部４１及びこの電気出力コントロール部４
１を制御するための電気出力コントロール部制御装置５１が設けられている。
【００４４】
図５を使用して、レーザー投光装置４の制御系の構成を説明する。
【００４５】
図示されない入力手段から入力インタフェース３１を通して入力された信号は制御部３２に送られる。これら入力された信号に従って、制御部３２は、処置用レーザーシャッター駆動装置３４、Ｘ方向走査用ガルバノミラー駆動装置３６、Ｙ方向走査用ガルバノミラー駆動装置３７、電気出力コントロール部制御装置５１に制御信号を送る構成となっている。
【００４６】
（動作）
次に、以上のように構成されているレーザー投光装置４の動作を説明する。
【００４７】
図示しない電源が投入されると、制御部に予め設定されている初期設定に従って、処置用レーザーシャッター駆動装置３４に制御信号が送られ、シャッター１４が閉じられる。これにより、内視鏡１を通って生体内に投光されるレーザー光の光路はシャッター１４で遮断される。
【００４８】
図示されない入力手段から入力インタフェース３１を通して、形状測定用レーザー光を投光するための信号を入力すると、制御部３２から電気出力コントロール部制御装置５１に信号が送られ、電気出力コントロール部４１からの出力電力が形状測定用に設定され、処置用レーザー１２は形状測定用レーザー光を発生する。
【００４９】
ここで、第１の実施の形態と同様の動作により、形状測定用レーザー光で生体内をＸ方向及びＹ方向に走査し、生体内の形状測定を行う。
【００５０】
生体内の形状測定が完了したら、次の手順で生体内の処置部位に対する処置を行う。
【００５１】
先ず、第１の実施の形態と同様の動作により、形状測定用レーザー光が走査範囲内の処置を施したい指定部位に照射される。
【００５２】
ここで、図示されない入力手段から入力インタフェース３１を通して、処置用レーザー光を投光する信号を入力すると、制御部３２から電気出力コントロール部制御装置５１に制御信号が送られ、電気出力コントロール部４１からの出力電力が処置用に設定される。処置用レーザー１２で発生した処置用レーザー光は、固定ミラー１７で反射し、Ｘ方向走査用ガルバノミラー１８で反射し、Ｙ方向走査用ガルバノミラー１９で反射し、イメージガイド入射端面２１に入射し、イメージガイド１２５を通り、挿入部１ｂの先端部分から指定された部位に照射される。
【００５３】
（効果）
以上述べた本参考例に係る形状測定内視鏡装置によれば、第１の実施の形態と同様の効果が得られ、更に以下に挙げる効果が得られる。
【００５４】
電気出力コントロール部４１からの出力を連続的に変化させることによって、処置用レーザーの出力をより適切に設定できるので、より効果的な処置を施すための柔軟な操作ができる。
【００５５】
レーザー光発生手段が１個のみであるため、焼灼時に形状測定用レーザー光と処置用レーザー光とで光路による誤差が生じない。
【００５６】
（第２の参考例）
図６ないし図７は第２の参考例に係り、図６はレーザー投光装置の構成図、図７はレーザー投光装置の制御系の構成図である。本参考例で説明しない部位の構成及び動作は、第１の参考例で説明した構成及び動作と同じであり、更に第１の参考例で述べていない部位の構成及び動作は、第１の実施の形態で説明した構成及び動作と同じである。
【００５７】
（構成）
図６を使用して、レーザー投光装置４の構成を説明する。
【００５８】
本参考例では、第１の参考例と同様に、レーザー光発生手段は処置用レーザー１２の１個のみである。また、第１の参考例と同様にレーザー光出力量調整手段を設けているが、このレーザー光出力量調整手段の構成が第１の参考例と異なっている。
【００５９】
第１の参考例では、処置用レーザー１２に供給する電力を変化させる構成であったが、第２の参考例では、処置用レーザ１２で発生したレーザー光の出力を変化させる構成となっている。
【００６０】
シャッター１４が開いている状態の場合には、処置用レーザー１２で発生したレーザー光は、レーザー光の出力を変化させる光出力コントロール部６１を通り、固定ミラー１７で反射し、Ｘ方向ガルバノミラー１８で反射し、Ｙ方向ガルバノミラー１９で反射し、レンズ系２０を通り、イメージガイド入射端面２１に入射し、イメージガイド１２５を通り、挿入部１ｂ（図１参照）の先端部分から生体内に照射される構成となっている。
【００６１】
光出力コントロール部６１は、レーザー光の出力を形状測定用と処置用に変化させるためのもので、光出力コントロール部制御装置７１からの制御信号に従って、レーザー光の出力を変化させる構成となっている。
【００６２】
図７を使用して、レーザー投光装置４の制御系の構成を説明する。
【００６３】
図示されない入力手段から入力インタフェース３１を通して入力された信号は制御部３２に送られる。これら入力された信号に従って、制御部３２は、処置用レーザーシャッター駆動装置３４、Ｘ方向走査用ガルバノミラー駆動装置３６、Ｙ方向走査用ガルバノミラー駆動装置３７、光出力コントロール部制御装置７１に制御信号を送る構成となっている。
【００６４】
（動作）
次に、以上のように構成されているレーザー投光装置４の動作を説明する。
【００６５】
図示しない電源が投入されると、制御部３２に予め設定されている初期設定に従って、処置用レーザーシャッター駆動装置３４に制御信号が送られ、シャッター１４が閉じられる。これにより、内視鏡１を通って生体内に投光されるレーザー光の光路はシャッター１４で遮断される。
【００６６】
図示しない入力手段から入力インタフェース３１を通して、形状測定用レーザー光を投光するための信号を送ると、制御部３２から光出力コントロール部制御装置７１に制御信号が送られ、処置用レーザー１２から発生したレーザー光を形状測定用レーザー光の出力レベルにするように光出力コントロール部６１を設定する。
【００６７】
ここで、第１の実施の形態と同様の動作により、形状測定用レーザー光で生体内をＸ方向及びＹ方向に走査し、生体内の形状測定を行う。
【００６８】
生体内の形状測定が完了したら、次の手順で生体内の処置部位に対する処置を行う。
【００６９】
先ず、第１の実施の形態と同様の動作により、形状測定用レーザー光が走査範囲内の処置を施したい指定部位に照射される。
【００７０】
ここで、図示されない入力手段から入力インタフェース３１を通して、処置用レーザーを投光する信号を入力すると、制御部３２から光出力コントロール部制御装置７１に制御信号が送られ、光出力コントロール部６１から出力されるレーザー光が処置用レーザー光の出力レベルに設定される。この処置用レーザー光は、固定ミラー１７で反射し、Ｘ方向走査用ガルバノミラー１８で反射し、Ｙ方向走査用ガルバノミラー１９で反射し、イメージガイド入射端面２１に入射し、イメージガイド１２５を通り、挿入部１ｂの先端部分から指定された部位に照射される。
【００７１】
（効果）
以上述べた本参考例に係る形状測定内視鏡装置によれば、第１の参考例と同様の効果が得られ、更に以下に挙げる効果が得られる。
【００７２】
光出力コントロール部６１に蛍光物質や光学フィルタを使用することによって、レーザー光の波長特性を変化させることができるので、処置時により適切なレーザー光の選択が可能になり、より効果的な処置を施すこすための柔軟な操作ができる。
【００７３】
（第２の実施の形態）
図８ないし図９は本発明の第２の実施の形態に係り、図８（Ａ）はイメージガイド出射端部近傍の構成を示す図、図８（Ｂ）はイメージガイド出射端部のＬ−Ｌ断面における光ファイバの配設密度分布を説明する図である。本実施の形態で説明しない部位の構成及び動作は、第１の実施の形態で説明した構成及び動作と同じである。
【００７４】
（構成）
図８（Ａ）を使用して、挿入部１ｂの先端部分の構成を説明する。
【００７５】
挿入部１ｂ内の先端部分近傍には、光源装置３（図１参照）からの照明光を生体内に投光する照明光投光口１２１、照明光を照明光投光口１２１まで導く、ライトガイド１２２及びレンズ系１２３、◎
レーザー投光装置４（図１参照）からのレーザー光を生体内に投光するレーザー光投光口１２４、レーザー光をレーザー投光口１２４まで導くイメージガイド１２５及びイメージガイド出射端部１２６及びレンズ系１２７、◎
生体内を観察するために光学像を取り込む撮像口１２８、レンズ系１２９、取り込んだ光学像を電気信号に変換する撮像素子１３０、この電気信号を観察装置４（図１参照）に電送するための電送線１３１などが配設されている。
【００７６】
図８（Ｂ）は、イメージガイド出射端部１２６のＬ−Ｌ断面における光ファイバの配設密度分布を説明するための図である。図８（Ｂ）中の小さな丸印は、光ファイバが配設されている位置を示す。図８（Ｂ）は概念的なものであり、光ファイバの厳密な配置位置を示すものではない。
【００７７】
イメージガイド出射端部１２６においては、中心軸から離れるほど、光ファイバの配設される密度が小さくなるように配設されている。例えば、図中の領域Ｐ部よりも領域Ｑ部の方が光ファイバの配設される密度が小さい。
【００７８】
これは、イメージガイド１２５を通って導かれる形状測定用レーザー光による走査光の像が、内視鏡１のレンズ系１２７、１２８などによる大きな収差によって、像の中心から離れた光ほど強く屈折してたる型に歪曲してしまうため、この歪曲した像を補正するためのものである。つまり、図８（Ｂ）のように光ファイバを配設したイメージガイド出射端部１２６により、収差補正手段が構成されている。
【００７９】
（動作）
次に、以上のように構成されている形状測定内視鏡装置の動作を説明する。
【００８０】
先ず、レーザー投光装置４（図１参照）から、形状測定用レーザー光をイメージガイド１２５に投光する。この際、この測定用レーザー光による走査光の走査形状は、例えば図９（Ｂ）のように正方形になるようにしておく。
【００８１】
レーザー投光装置４からイメージガイド１２５に投光された形状測定用レーザー光による走査光の像は、イメージガイド出射端部１２６から出射する。
【００８２】
イメージガイド出射端部１２６は、図８（Ｂ）のように、断面の中心から距離が離れるほどイメージガイドの各光ファイバ間の距離が長くなるように配設されているため、イメージガイド出射端部１２６から出射する形状測定用レーザー光は、図８（Ｂ）に示す光ファイバの配設パターンと同じように図９（Ａ）に示すような走査形状となる。
【００８３】
イメージガイド出射端部１２６から出射した形状測定用レーザー光は、レンズ系１２７、レーザー投光口１２４を通って、生体内に投光され、この形状測定用レーザー光により走査される生体内の像は、撮像口１２８、レンズ系１２８を通って、撮像素子１３０に結像する。
【００８４】
この際、レンズ系１２７、１２９での収差があるため、撮像素子１３０に結像する像の走査形状は、図９（Ｂ）のような正方形に戻っている。
【００８５】
つまり、イメージガイド出射端部１２６において光ファイバを図８（Ｂ）のように配設したことによって、レンズ系１２７、１２９での収差を補正することができる。
【００８６】
撮像素子１３０で撮像された生体内像の電気信号は、伝送線１３１、観察装置２（図１参照）、画像処理装置５（図１）を介して、ＴＶモニタ６（図１参照）に表示される。このＴＶモニタ６には、レンズ系１２７、１２９での収差による歪みが補正された生体内像が表示される。
【００８７】
（効果）
以上述べた本実施の形態に係る形状測定内視鏡装置によれば、第１の実施の形態と同様の効果が得られ、更に以下に挙げる効果が得られる。
【００８８】
内視鏡のレンズ系の収差が補正された形状測定用レーザー光の走査光の像を容易に得ることができる。
【００８９】
この結果、形状測定用画像の収差を補正するためのＬＵＴ（ルック・アップ・テーブル）を追加したり、内視鏡の種類によってＬＵＴのデータを変更したり、収差を補正するための演算処理などを追加することなく形状測定を行うことができる。
【００９０】
（第３の実施の形態）
図１０は本発明の第３の実施の形態に係り、図１０（Ａ）はイメージガイド入射端部近傍の構成を示す図、図１０（Ｂ）はイメージガイド入射端部のＭ−Ｍ断面における光ファイバの配設密度分布を説明する図である。本実施の形態で説明しない部位の構成及び動作は、第２の実施の形態で説明した構成及び動作と同じである。
【００９１】
（構成）
図１０（Ａ）に示すように、レーザー投光装置４から投光される形状測定用レーザー光は、イメージガイド１２５の入射端面２１に投光され、イメージガイド入射端部１４１、イメージガイド１２５を通り、イメージガイド出射端部１２６（図８（Ａ）参照）から出射する。
【００９２】
第２の実施の形態では、収差補正手段をイメージガイド出射端部１２６（図８（Ａ）参照）に配設していたが、本実施の形態では、収差補正手段をイメージガイド入射端部１４１に配設している点が異なる。
【００９３】
図１０（Ｂ）は、イメージガイド入射端部１４１のＭ−Ｍ断面における光ファイバの配設密度分布を説明するための図である。図１０（Ｂ）中の小さな丸印は、光ファイバが配設されている位置を示す。図１０（Ｂ）は概念的なものであり、光ファイバの厳密な配置位置を示すものではない。
【００９４】
イメージガイド入射端部１４１においては、中心軸から離れるほど、光ファイバの配設される密度が大きくなるように配設されている。例えば、図中の領域Ｒ部よりも領域Ｓ部の方が光ファイバの配設される密度が大きい。
【００９５】
これは、第２の実施の形態と同様、イメージガイド１２５を通って導かれる形状測定用レーザー光による走査光の像が、内視鏡１（図１参照）のレンズ系１２７、１２８（図８（Ａ）参照）などによる大きな収差によって、像の中心から離れた光ほど強く屈折してたる型に歪曲してしまうため、この歪曲した像を補正するためのものである。
【００９６】
（動作）
次に、以上のように構成されている形状測定内視鏡装置の動作を説明する。
【００９７】
先ず、第２の実施の形態と同様に、レーザー投光装置４から、形状測定用レーザー光をイメージガイド入射端面２１に投光する。この際、この測定用レーザー光による走査光の走査形状は、例えば図９（Ｂ）のように正方形にしておく。
【００９８】
イメージガイド入射端部１４１は、図１０（Ｂ）のように、断面の中心から距離が離れるほど各光ファイバ間の距離が短くなるように配設されているため、イメージガイド出射端部１２６（図８（Ａ）参照）から出射する形状測定用レーザー光は、図９（Ａ）に示すような走査形状となる。
【００９９】
これにより、第２の実施の形態と同様に、レンズ系１２７、１２９（図８（Ａ）参照）での収差を補正することができる。
【０１００】
（効果）
以上述べた本実施の形態に係る形状測定内視鏡装置によれば、第４の実施の形態と同様の効果が得られる。
【０１０１】
なお、本発明は、第１の実施の形態、第２の実施の形態及び第３の実施の形態で述べた実施の形態のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
【０１０２】
本発明における形状測定内視鏡装置で使用する内視鏡は、第１の実施の形態、第２の実施の形態及び第３の実施の形態で使用しているような電子内視鏡に限らず、光学内視鏡であってもよい。光学内視鏡を使用する場合には、光学内視鏡で取得した光学像を撮像する撮像手段を別途設けておく。
【０１０３】
本発明における形状測定内視鏡装置は、医療用途に限らず、各種産業において利用してもよい。
【０１０４】
[付記]
（１）レーザー光発生手段から発生するレーザー光を投影しその反射光から被写体の形状を測定する形状測定内視鏡装置において、
１個以上の前記レーザー光発生手段と、
前記レーザー光発生手段を選択自在に切り換えまたは前記レーザ光発生手段の出力を調整するレーザー光制御手段と、
前記レーザー光を走査するレーザー光走査手段と、
を具備したことを特徴とする形状測定内視鏡装置。
【０１０５】
（２）前記レーザー光発生手段は被写体の形状測定に使用する形状測定用レーザー光を発生する形状測定用レーザー光発生手段と処置部位に対する処置に使用する処置用のレーザー光を発生する処置用レーザー光発生手段とからなること
を特徴とする付記（１）記載の形状測定内視鏡装置。
【０１０６】
（３）前記レーザー光制御手段は前記形状測定用レーザー光発生手段及び前記処置用レーザー光発生手段を選択自在に切り換えるレーザー光切り換え手段により構成されること
を特徴とする付記（２）記載の形状測定内視鏡装置。
【０１０７】
（４）前記レーザー光制御手段は前記レーザー光の出力量を調整する手段であるレーザー光出力量調整手段により構成されること
を特徴とする付記（１）記載の形状測定内視鏡装置。
【０１０８】
（５）前記レーザー光発生手段は処置部位に対する処置に使用する処置用レーザー光を出力すること
を特徴とする付記（４）記載の形状測定内視鏡装置。
【０１０９】
（６）前記レーザー光出力量調整手段はレーザー光発生手段に供給する電力を調整するものであること
を特徴とする付記（４）記載の形状測定内視鏡装置。
【０１１０】
（７）前記レーザー光出力量調整手段はレーザー光発生手段から発生したレーザー光の出力量を調整するものであること
を特徴とする付記（４）記載の形状測定内視鏡装置。
【０１１１】
（８）処置部位を処置するための処置用レーザー光はこの処置部位を焼灼することができる出力量であること
を特徴とする付記（１）記載の形状測定内視鏡装置。
【０１１２】
（９）被写体の形状を測定するための形状測定用レーザー光により照射した部位と同一の部位に前記処置用レーザー光を照射できること
を特徴とする付記（１）記載の形状測定内視鏡装置。
【０１１３】
（１０）前記レーザー光走査手段は２方向に独立に走査すること
を特徴とする付記（１）記載の形状測定内視鏡装置。
【０１１４】
（１１）レーザー光発生手段から発生するレーザー光を投影しその反射光から被写体の形状を測定する形状測定内視鏡装置において、
前記レーザー光発生手段から発生するレーザー光を入射端部で受け被写体近傍に配設される出射端部までレーザー光を伝送するレーザー光伝送手段である光ファイバの束からなるイメージガイドと、
前記レーザー光により照射される被写体像を撮像するための撮像手段と、
前記レーザー光伝送手段の出射端部から出射するレーザー光が被写体に反射し前記撮像手段に入射するまでの光路に存在するレンズ群と、
前記レーザー光伝送手段の伝送方向に垂直な面内における光ファイバの配設密度の分布を入射端部とで出射端部とで異ならせることによって前記レンズ群による収差を補正するために、前記レーザー光伝送手段の光ファイバの配設密度の分布を変えた部分である収差補正手段と、
を備えることを特徴とする形状測定内視鏡装置。
【０１１５】
（１２）前記出射端部に前記収差補正手段を配設したこと
を特徴とする付記（１１）記載の形状測定内視鏡装置。
【０１１６】
（１３）前記入射端部に前記収差補正手段を配設したこと
を特徴とする付記（１１）記載の形状測定内視鏡装置。
【０１１７】
（１４）前記入射端部と前記出射端部との両方に前記収差補正手段を配設したこと
を特徴とする付記（１１）記載の形状測定内視鏡装置。
【０１１８】
【発明の効果】
レーザー光発生手段から発生するレーザー光を投影しその反射光から被写体の形状を測定する形状測定内視鏡装置において、
１個以上の前記レーザー光発生手段と、
前記レーザー光発生手段を選択自在に切り換えまたは前記レーザ光発生手段の出力を調整するレーザー光制御手段と、
前記レーザー光を走査するレーザー光走査手段と、
を具備したことにより、
レーザー光で生体内の形状情報を得ることができ、且つ、レーザー光で生体内に処置を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１ないし図３は本発明の第１の実施の形態に係り、図１は形状測定内視鏡装置の全体構成を示す概略図
【図２】レーザー投光装置の構成図
【図３】レーザー投光装置の制御系の構成図
【図４】図４ないし図５は第１の参考例に係り、図４はレーザー投光装置の構成図
【図５】レーザー投光装置の制御系の構成図
【図６】図６ないし図７は第２の参考例に係り、図６はレーザー投光装置の構成図
【図７】レーザー投光装置の制御系の構成図
【図８】図８ないし図９は本発明の第２の実施の形態に係り、図８（Ａ）はイメージガイド出射端部近傍の構成を示す図、図８（Ｂ）はイメージガイド出射端部のＬ−Ｌ断面における光ファイバの配設密度分布を説明する図
【図９】（Ａ）は被写体に照射されるレーザー光の走査形状を説明する図、（Ｂ）は撮像素子に受光される反射光の走査形状を説明する図
【図１０】図１０は本発明の第３の実施の形態に係り、図１０（Ａ）はイメージガイド入射端部近傍の構成を示す図、図１０（Ｂ）はイメージガイド入射端部のＭ−Ｍ断面における光ファイバの配設密度分布を説明する図
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザー光発生手段から発生するレーザー光を投影しその反射光から被写体の形状を測定する形状測定内視鏡装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
レーザー光を照射して生体内の病変部に焼灼などの処置を施すレーザー内視鏡が従来より知られている。例えば、特開昭５８−１３３２４８号で提案されているレーザー照射装置などを備えたレーザー内視鏡を使用すれば、内視鏡で観察している生体内の病変部にレーザー光による処置を施すことができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
病変部をレーザー光で焼灼するといった処置を施すためには、このレーザー光による焼灼の時間やレーザー光の強度を決定する必要がある。これらを決定するためには、処置部位の形状情報を取得することが有用であるが、従来のレーザー内視鏡例えば特開昭５８−１３３２４８などの従来技術により構成されたレーザー内視鏡では、レーザー光の出射口から見た病変部近傍の形状情報を知る機能が備えられていなかった。従って、従来これらは術者の経験に委ねられていたために、レーザー内視鏡による最適な処置を施すための操作性を悪くしていた。
【０００４】
本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、レーザー光で生体内の形状情報を得ることができ、且つ、レーザー光で生体内に処置を施すことができる形状測定内視鏡装置を提供する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る形状測定内視鏡装置は、形状測定用レーザー光発生手段から発生する形状測定用のレーザー光を投影しその反射光から被写体の形状を測定する形状測定内視鏡装置において、前記形状測定用のレーザー光を走査するレーザー光走査手段と、前記形状測定用のレーザー光を内視鏡先端に導くイメージガイドと、処置用のレーザー光を発生する処置用レーザー光発生手段と、前記形状測定用レーザー光発生手段と前記処置用レーザー光発生手段とを選択的に切り換えて、前記形状測定用のレーザー光又は前記処置用のレーザー光を前記被写体に照射させるレーザー光切換手段と、を具備し、前記処置用のレーザー光は、前記レーザー光走査手段を介して、前記イメージガイドに導光され、前記形状測定用レーザー光の照射場所と同じ場所に照射されることを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１ないし図３は本発明の第１の実施の形態に係り、図１は形状測定内視鏡装置の全体構成を示す概略図、図２はレーザー投光装置の構成図、図３はレーザー投光装置の制御系の構成図である。
【０００７】
（構成）
図１を使用して、形状測定内視鏡装置の全体構成を説明する。
【０００８】
内視鏡１には、生体内に挿入するための挿入部１ｂが備えられている。
【０００９】
挿入部１ｂの先端部分には、生体内の被写体像を撮像して電気信号に変換するための図示しないＣＣＤ等の撮像素子が配設されている。この撮像素子からは、電気信号を伝送するための電送線１３１が、挿入部１ｂ内を挿通し、内視鏡本体部１ａから延出するユニバーサルケーブル１ｃ内を挿通し、接続部２ａを介して、観察装置２に接続されている。観察装置２は入力された電気信号を画像信号に変換して画像処理装置５に出力し、画像処理装置５はこの画像信号に画像処理を施してＴＶモニタ６に出力し、ＴＶモニタ６は被写体の映像を表示する構成となっている。
【００１０】
前記接続部２ａには、前記観察装置２の他に、被写体を照明するための照明光を発生する光源装置３、被写体に照射するレーザー光を発生するレーザー投光装置４が接続されている。
【００１１】
光源装置３からは、照明光を伝送するためのライトガイド１２２が延出し、このライトガイド１２２は、前記接続部２ａ、前記ユニバーサルケーブル１ｃ、前記内視鏡本体部１ａ、前記挿入部１ｂ内を挿通し、前記挿入部１ｂの先端部分から被写体を照明する構成となっている。
【００１２】
レーザー投光装置４からは、レーザー光を伝送するためのイメージガイド１２５が延出し、このイメージガイド１２５は、前記接続部２ａ、前記ユニバーサルケーブル１ｃ、前記内視鏡本体部１ａ、前記挿入部１ｂ内を挿通し、前記挿入部１ｂの先端部分から被写体に投光する構成となっている。
【００１３】
図２を使用して、レーザー投光装置４の構成を説明する。
【００１４】
先ず、レーザー光を発生するレーザー光発生手段の構成を説明する。
【００１５】
レーザー投光装置４には、被写体の形状測定を行うための形状測定用レーザーを発生する形状測定用レーザー光発生手段である形状測定用レーザー１１、被写体の病変部に対して焼灼などの処置を施すための処置用レーザーを発生するための処置用レーザー光発生手段である処置用レーザー１２が備えられている。
【００１６】
形状測定用レーザー１１、処置用レーザー１２のそれぞれの投光口にはレーザー光を遮光することができるシャッター１３、１４が設けられており、それぞれ形状測定用レーザーシャッター駆動装置３３、処置用レーザーシャッター駆動装置３４により駆動される構成となっている。
【００１７】
次に、複数のレーザー光発生手段の内使用するレーザー光発生手段を切り換えるためのレーザー光切り換え手段の構成を説明する。
【００１８】
処置用レーザー１２で発生した処置用レーザー光は、固定ミラー１５によって、可動ミラー１６に導かれる。可動ミラー１６が図中ａの状態である場合には、処置用レーザー光は可動ミラー１６に反射し、固定ミラー１７に反射し、Ｘ方向走査用ガルバノミラー１８に反射し、Ｙ方向走査用ガルバノミラー１９に反射し、レンズ系２０を通って、レーザー光伝送手段であるイメージガイド１２５の入射端面であるイメージガイド入射端面２１に入射する構成となっている。
【００１９】
形状測定用レーザー１１で発生した形状測定用レーザー光の光路には、可動ミラー１６及び固定ミラー１７が配設されている。可動ミラー１６が図中ｂの状態である場合には、形状測定用レーザー光は、直接固定ミラー１７に反射し、Ｘ方向走査用ガルバノミラー１８に反射し、Ｙ方向走査用ガルバノミラー１９に反射し、レンズ系２０を通って、イメージガイド入射端面２１に入射する構成となっている。
【００２０】
次に、レーザー光を走査するためのレーザー光走査手段の構成を説明する。
【００２１】
Ｘ方向走査用ガルバノミラー１８、Ｙ方向走査用ガルバノミラー１９は、それぞれ、Ｘ方向走査用ガルバノミラー駆動装置３６、Ｙ方向走査用ガルバノミラー駆動装置３７で駆動され、レーザー光をそれぞれＸ方向、Ｙ方向に振ることができる。これらにより、レーザー光で被写体をＸ方向及びＹ方向に走査することができる。
【００２２】
図３を使用して、レーザー投光装置４の制御系の構成を説明する。
【００２３】
図示されない入力手段から入力インタフェース３１を通して入力された信号は制御部３２に送られる。これら入力された信号に従って、制御部３２は、形状測定用レーザーシャッター駆動装置３３、処置用レーザーシャター駆動装置３４、可動ミラー駆動装置３５、Ｘ方向走査用ガルバノミラー駆動装置３６、Ｙ方向走査用ガルバノミラー駆動装置３７に制御信号を送る構成となっている。
【００２４】
（動作）
次に、以上のように構成されているレーザー投光装置４の動作について説明する。
【００２５】
図示しない電源が投入されると、制御部３２に予め設定されている初期設定に従って、形状測定用レーザーシャッター駆動装置３３、処置用レーザーシャッター駆動装置３４に制御信号を送り、シャッター１３、１４を閉じる。これにより、内視鏡１を通って生体内に投光されるレーザー光の光路は遮断される。
【００２６】
図示されない入力手段から入力インタフェース３１を通して、形状測定用レーザー光を投光するための信号を入力すると、制御部３２から形状測定用レーザーシャッター駆動装置３３、可動ミラー駆動装置３５に制御信号が送られ、シャッター１３が開き、可動ミラー１６が図２中ｂの状態になる。これにより、形状測定用レーザー１１で発生した形状測定用レーザー光は固定ミラー１７に反射し、Ｘ方向ガルバノミラー１８に反射し、Ｙ方向ガルバノミラー１９に反射し、レンズ系２０を通り、イメージガイド入力端面２１に投光され、イメージガイド１２５を通って生体内を照射する。
【００２７】
ここで、図示されない入力手段からレーザー光を走査するための信号を入力すると、制御部３２からＸ方向走査用ガルバノミラー駆動装置３６及びＹ方向走査用ガルバノミラー駆動装置３７に制御信号が送られ、Ｘ方向走査用ガルバノミラー１８及びＹ方向走査用ガルバノミラー１９は形状測定用レーザー光をＸ方向及びＹ方向に振り、形状測定用レーザー光は生体内をＸ方向及びＹ方向に走査する。
【００２８】
形状測定用レーザー光により走査されている生体内は、挿入部１ｂの先端部分に配設された図示しない撮像素子により撮像され、この撮像素子から伝送線１３１を通して接続されている観察装置２により生体内画像を取得し、生体内画像を画像処理装置５で処理して形状測定を行う。
【００２９】
生体内の形状測定が完了したら、次の手順で生体内の病変部などに対する処置を行う。
【００３０】
図示されない入力手段から入力インタフェース３１を通して、走査範囲内の指定部位を形状測定用レーザーにより照射するための信号が入力されると、制御部３２からＸ方向走査用ガルバノミラー駆動装置３６、Ｙ方向走査用ガルバノミラー駆動装置３７に制御信号が送られ、形状測定用レーザー光が走査範囲内の指定部位に照射される。
【００３１】
ここで、図示されない入力手段から入力インタフェース３１を通して、処置用レーザー光を投光する信号を入力すると、先ず、制御部３２から形状測定用レーザーシャッター駆動装置３３、可動ミラー駆動装置３５に制御信号が送られ、シャッター１３が閉じ、可動ミラー１６が図２中ａの状態に動く。続いて、制御部３２から処置用レーザーシャッター駆動装置３４に制御信号が送られ、シャッター１４が開き、処置用レーザー１２から発生した処置用レーザー光は、固定ミラー１５で反射し、可動ミラー１６で反射し、固定ミラー１７で反射し、Ｘ方向走査用ガルバノミラー１８で反射し、Ｙ方向走査用ガルバノミラー１９で反射し、イメージガイド入射端面２１に入射し、イメージガイド１２５を通り、挿入部１ｂの先端部分から指定された部位に照射される。この処置用レーザー光により、照射された部位に対して焼灼するなどの処置が施される。
【００３２】
（効果）
以上述べた本実施の形態に係る形状測定内視鏡装置によれば、以下に挙げる効果が得られる。
【００３３】
レーザー光で病変部などの処置部位に処置を施す際に、処置部位近傍の形状情報を事前に取得することができる。
【００３４】
処置部位近傍の形状情報を得ることができるため、効果的に且つ確実に処置部位に対する焼灼などの処置を施すことができる。
【００３５】
処置用レーザー光及び形状測定用レーザー光は、挿入部の先端部分の同一部位から生体内に照射することができるため、処置部位の正確な形状測定を行え、効果的且つ確実に処置部位に対する焼灼などの処置を行える。
【００３６】
形状測定用レーザー光及び処置用レーザー光は、同一のレーザー光走査手段を使用しているため、内視鏡の複雑な操作なく、予め形状測定された生体内の走査範囲内の任意の個所に処置用レーザーを正確に照射することができる。
【００３７】
（第１の参考例）
図４ないし図５は第１の参考例に係り、図４はレーザー投光装置の構成図、図５はレーザー投光装置の制御系の構成図である。本参考例で説明しない部位の構成及び動作は、第１の実施の形態で述べた構成及び動作と同じである。
【００３８】
（構成）
図４を使用して、レーザー投光装置４の構成を説明する。
【００３９】
本参考例では、レーザー光発生手段は、処置用レーザー１２の１個のみとなっている。説明の便宜上、処置用レーザー１２と呼んでいるが、レーザー光発生手段が第１の実施の形態と異なり１個であることを言いたいのであり、形状測定用レーザーなどと呼んでもかまわない。
【００４０】
本参考例ではレーザー光発生手段を１個にしたため、第１の実施の形態のようなレーザー光切り換え手段は取り除いてある。レーザー光切り換え手段を設けない代わりに、本参考例では、１個のレーザー光発生手段によって形状測定用レーザー光と処置用レーザー光を発生できるようにするためのレーザー光出力量調整手段を設けている。なお、レーザー光切り換え手段も、レーザー光出力量調整手段も、形状測定用レーザー光及び処置用レーザー光を選択自在に発生させるための同じ目的をもった手段であり、本明細書においては便宜的にこれらを総称してレーザー光制御手段と呼ぶ。
【００４１】
処置用レーザー１２の投光口には、処置用レーザー１２で発生したレーザー光を遮断することができるシャッター１４が備えられている。このシャッター１４が開いている場合には、処置用レーザー１２で発生したレーザー光は、固定ミラー１７で反射し、Ｘ方向ガルバノミラー１８で反射し、Ｙ方向ガルバノミラー１９で反射し、レンズ系２０を通り、イメージガイド入射端面２１に入射し、イメージガイド１２５を通り、挿入部１ｂ（図１参照）の先端部分から生体内に照射される構成となっている。
【００４２】
シャッター１４は、第１の実施の形態と同様に、処置用レーザーシャッター駆動装置３４により駆動されて開閉される。
【００４３】
本参考例では、第１の実施の形態と異なり、処置用レーザー１２に供給する電力を可変にすることができる電気出力コントロール部４１及びこの電気出力コントロール部４
１を制御するための電気出力コントロール部制御装置５１が設けられている。
【００４４】
図５を使用して、レーザー投光装置４の制御系の構成を説明する。
【００４５】
図示されない入力手段から入力インタフェース３１を通して入力された信号は制御部３２に送られる。これら入力された信号に従って、制御部３２は、処置用レーザーシャッター駆動装置３４、Ｘ方向走査用ガルバノミラー駆動装置３６、Ｙ方向走査用ガルバノミラー駆動装置３７、電気出力コントロール部制御装置５１に制御信号を送る構成となっている。
【００４６】
（動作）
次に、以上のように構成されているレーザー投光装置４の動作を説明する。
【００４７】
図示しない電源が投入されると、制御部に予め設定されている初期設定に従って、処置用レーザーシャッター駆動装置３４に制御信号が送られ、シャッター１４が閉じられる。これにより、内視鏡１を通って生体内に投光されるレーザー光の光路はシャッター１４で遮断される。
【００４８】
図示されない入力手段から入力インタフェース３１を通して、形状測定用レーザー光を投光するための信号を入力すると、制御部３２から電気出力コントロール部制御装置５１に信号が送られ、電気出力コントロール部４１からの出力電力が形状測定用に設定され、処置用レーザー１２は形状測定用レーザー光を発生する。
【００４９】
ここで、第１の実施の形態と同様の動作により、形状測定用レーザー光で生体内をＸ方向及びＹ方向に走査し、生体内の形状測定を行う。
【００５０】
生体内の形状測定が完了したら、次の手順で生体内の処置部位に対する処置を行う。
【００５１】
先ず、第１の実施の形態と同様の動作により、形状測定用レーザー光が走査範囲内の処置を施したい指定部位に照射される。
【００５２】
ここで、図示されない入力手段から入力インタフェース３１を通して、処置用レーザー光を投光する信号を入力すると、制御部３２から電気出力コントロール部制御装置５１に制御信号が送られ、電気出力コントロール部４１からの出力電力が処置用に設定される。処置用レーザー１２で発生した処置用レーザー光は、固定ミラー１７で反射し、Ｘ方向走査用ガルバノミラー１８で反射し、Ｙ方向走査用ガルバノミラー１９で反射し、イメージガイド入射端面２１に入射し、イメージガイド１２５を通り、挿入部１ｂの先端部分から指定された部位に照射される。
【００５３】
（効果）
以上述べた本参考例に係る形状測定内視鏡装置によれば、第１の実施の形態と同様の効果が得られ、更に以下に挙げる効果が得られる。
【００５４】
電気出力コントロール部４１からの出力を連続的に変化させることによって、処置用レーザーの出力をより適切に設定できるので、より効果的な処置を施すための柔軟な操作ができる。
【００５５】
レーザー光発生手段が１個のみであるため、焼灼時に形状測定用レーザー光と処置用レーザー光とで光路による誤差が生じない。
【００５６】
（第２の参考例）
図６ないし図７は第２の参考例に係り、図６はレーザー投光装置の構成図、図７はレーザー投光装置の制御系の構成図である。本参考例で説明しない部位の構成及び動作は、第１の参考例で説明した構成及び動作と同じであり、更に第１の参考例で述べていない部位の構成及び動作は、第１の実施の形態で説明した構成及び動作と同じである。
【００５７】
（構成）
図６を使用して、レーザー投光装置４の構成を説明する。
【００５８】
本参考例では、第１の参考例と同様に、レーザー光発生手段は処置用レーザー１２の１個のみである。また、第１の参考例と同様にレーザー光出力量調整手段を設けているが、このレーザー光出力量調整手段の構成が第１の参考例と異なっている。
【００５９】
第１の参考例では、処置用レーザー１２に供給する電力を変化させる構成であったが、第２の参考例では、処置用レーザ１２で発生したレーザー光の出力を変化させる構成となっている。
【００６０】
シャッター１４が開いている状態の場合には、処置用レーザー１２で発生したレーザー光は、レーザー光の出力を変化させる光出力コントロール部６１を通り、固定ミラー１７で反射し、Ｘ方向ガルバノミラー１８で反射し、Ｙ方向ガルバノミラー１９で反射し、レンズ系２０を通り、イメージガイド入射端面２１に入射し、イメージガイド１２５を通り、挿入部１ｂ（図１参照）の先端部分から生体内に照射される構成となっている。
【００６１】
光出力コントロール部６１は、レーザー光の出力を形状測定用と処置用に変化させるためのもので、光出力コントロール部制御装置７１からの制御信号に従って、レーザー光の出力を変化させる構成となっている。
【００６２】
図７を使用して、レーザー投光装置４の制御系の構成を説明する。
【００６３】
図示されない入力手段から入力インタフェース３１を通して入力された信号は制御部３２に送られる。これら入力された信号に従って、制御部３２は、処置用レーザーシャッター駆動装置３４、Ｘ方向走査用ガルバノミラー駆動装置３６、Ｙ方向走査用ガルバノミラー駆動装置３７、光出力コントロール部制御装置７１に制御信号を送る構成となっている。
【００６４】
（動作）
次に、以上のように構成されているレーザー投光装置４の動作を説明する。
【００６５】
図示しない電源が投入されると、制御部３２に予め設定されている初期設定に従って、処置用レーザーシャッター駆動装置３４に制御信号が送られ、シャッター１４が閉じられる。これにより、内視鏡１を通って生体内に投光されるレーザー光の光路はシャッター１４で遮断される。
【００６６】
図示しない入力手段から入力インタフェース３１を通して、形状測定用レーザー光を投光するための信号を送ると、制御部３２から光出力コントロール部制御装置７１に制御信号が送られ、処置用レーザー１２から発生したレーザー光を形状測定用レーザー光の出力レベルにするように光出力コントロール部６１を設定する。
【００６７】
ここで、第１の実施の形態と同様の動作により、形状測定用レーザー光で生体内をＸ方向及びＹ方向に走査し、生体内の形状測定を行う。
【００６８】
生体内の形状測定が完了したら、次の手順で生体内の処置部位に対する処置を行う。
【００６９】
先ず、第１の実施の形態と同様の動作により、形状測定用レーザー光が走査範囲内の処置を施したい指定部位に照射される。
【００７０】
ここで、図示されない入力手段から入力インタフェース３１を通して、処置用レーザーを投光する信号を入力すると、制御部３２から光出力コントロール部制御装置７１に制御信号が送られ、光出力コントロール部６１から出力されるレーザー光が処置用レーザー光の出力レベルに設定される。この処置用レーザー光は、固定ミラー１７で反射し、Ｘ方向走査用ガルバノミラー１８で反射し、Ｙ方向走査用ガルバノミラー１９で反射し、イメージガイド入射端面２１に入射し、イメージガイド１２５を通り、挿入部１ｂの先端部分から指定された部位に照射される。
【００７１】
（効果）
以上述べた本参考例に係る形状測定内視鏡装置によれば、第１の参考例と同様の効果が得られ、更に以下に挙げる効果が得られる。
【００７２】
光出力コントロール部６１に蛍光物質や光学フィルタを使用することによって、レーザー光の波長特性を変化させることができるので、処置時により適切なレーザー光の選択が可能になり、より効果的な処置を施すこすための柔軟な操作ができる。
【００７３】
（第２の実施の形態）
図８ないし図９は本発明の第２の実施の形態に係り、図８（Ａ）はイメージガイド出射端部近傍の構成を示す図、図８（Ｂ）はイメージガイド出射端部のＬ−Ｌ断面における光ファイバの配設密度分布を説明する図である。本実施の形態で説明しない部位の構成及び動作は、第１の実施の形態で説明した構成及び動作と同じである。
【００７４】
（構成）
図８（Ａ）を使用して、挿入部１ｂの先端部分の構成を説明する。
【００７５】
挿入部１ｂ内の先端部分近傍には、光源装置３（図１参照）からの照明光を生体内に投光する照明光投光口１２１、照明光を照明光投光口１２１まで導く、ライトガイド１２２及びレンズ系１２３、◎
レーザー投光装置４（図１参照）からのレーザー光を生体内に投光するレーザー光投光口１２４、レーザー光をレーザー投光口１２４まで導くイメージガイド１２５及びイメージガイド出射端部１２６及びレンズ系１２７、◎
生体内を観察するために光学像を取り込む撮像口１２８、レンズ系１２９、取り込んだ光学像を電気信号に変換する撮像素子１３０、この電気信号を観察装置４（図１参照）に電送するための電送線１３１などが配設されている。
【００７６】
図８（Ｂ）は、イメージガイド出射端部１２６のＬ−Ｌ断面における光ファイバの配設密度分布を説明するための図である。図８（Ｂ）中の小さな丸印は、光ファイバが配設されている位置を示す。図８（Ｂ）は概念的なものであり、光ファイバの厳密な配置位置を示すものではない。
【００７７】
イメージガイド出射端部１２６においては、中心軸から離れるほど、光ファイバの配設される密度が小さくなるように配設されている。例えば、図中の領域Ｐ部よりも領域Ｑ部の方が光ファイバの配設される密度が小さい。
【００７８】
これは、イメージガイド１２５を通って導かれる形状測定用レーザー光による走査光の像が、内視鏡１のレンズ系１２７、１２８などによる大きな収差によって、像の中心から離れた光ほど強く屈折してたる型に歪曲してしまうため、この歪曲した像を補正するためのものである。つまり、図８（Ｂ）のように光ファイバを配設したイメージガイド出射端部１２６により、収差補正手段が構成されている。
【００７９】
（動作）
次に、以上のように構成されている形状測定内視鏡装置の動作を説明する。
【００８０】
先ず、レーザー投光装置４（図１参照）から、形状測定用レーザー光をイメージガイド１２５に投光する。この際、この測定用レーザー光による走査光の走査形状は、例えば図９（Ｂ）のように正方形になるようにしておく。
【００８１】
レーザー投光装置４からイメージガイド１２５に投光された形状測定用レーザー光による走査光の像は、イメージガイド出射端部１２６から出射する。
【００８２】
イメージガイド出射端部１２６は、図８（Ｂ）のように、断面の中心から距離が離れるほどイメージガイドの各光ファイバ間の距離が長くなるように配設されているため、イメージガイド出射端部１２６から出射する形状測定用レーザー光は、図８（Ｂ）に示す光ファイバの配設パターンと同じように図９（Ａ）に示すような走査形状となる。
【００８３】
イメージガイド出射端部１２６から出射した形状測定用レーザー光は、レンズ系１２７、レーザー投光口１２４を通って、生体内に投光され、この形状測定用レーザー光により走査される生体内の像は、撮像口１２８、レンズ系１２８を通って、撮像素子１３０に結像する。
【００８４】
この際、レンズ系１２７、１２９での収差があるため、撮像素子１３０に結像する像の走査形状は、図９（Ｂ）のような正方形に戻っている。
【００８５】
つまり、イメージガイド出射端部１２６において光ファイバを図８（Ｂ）のように配設したことによって、レンズ系１２７、１２９での収差を補正することができる。
【００８６】
撮像素子１３０で撮像された生体内像の電気信号は、伝送線１３１、観察装置２（図１参照）、画像処理装置５（図１）を介して、ＴＶモニタ６（図１参照）に表示される。このＴＶモニタ６には、レンズ系１２７、１２９での収差による歪みが補正された生体内像が表示される。
【００８７】
（効果）
以上述べた本実施の形態に係る形状測定内視鏡装置によれば、第１の実施の形態と同様の効果が得られ、更に以下に挙げる効果が得られる。
【００８８】
内視鏡のレンズ系の収差が補正された形状測定用レーザー光の走査光の像を容易に得ることができる。
【００８９】
この結果、形状測定用画像の収差を補正するためのＬＵＴ（ルック・アップ・テーブル）を追加したり、内視鏡の種類によってＬＵＴのデータを変更したり、収差を補正するための演算処理などを追加することなく形状測定を行うことができる。
【００９０】
（第３の実施の形態）
図１０は本発明の第３の実施の形態に係り、図１０（Ａ）はイメージガイド入射端部近傍の構成を示す図、図１０（Ｂ）はイメージガイド入射端部のＭ−Ｍ断面における光ファイバの配設密度分布を説明する図である。本実施の形態で説明しない部位の構成及び動作は、第２の実施の形態で説明した構成及び動作と同じである。
【００９１】
（構成）
図１０（Ａ）に示すように、レーザー投光装置４から投光される形状測定用レーザー光は、イメージガイド１２５の入射端面２１に投光され、イメージガイド入射端部１４１、イメージガイド１２５を通り、イメージガイド出射端部１２６（図８（Ａ）参照）から出射する。
【００９２】
第２の実施の形態では、収差補正手段をイメージガイド出射端部１２６（図８（Ａ）参照）に配設していたが、本実施の形態では、収差補正手段をイメージガイド入射端部１４１に配設している点が異なる。
【００９３】
図１０（Ｂ）は、イメージガイド入射端部１４１のＭ−Ｍ断面における光ファイバの配設密度分布を説明するための図である。図１０（Ｂ）中の小さな丸印は、光ファイバが配設されている位置を示す。図１０（Ｂ）は概念的なものであり、光ファイバの厳密な配置位置を示すものではない。
【００９４】
イメージガイド入射端部１４１においては、中心軸から離れるほど、光ファイバの配設される密度が大きくなるように配設されている。例えば、図中の領域Ｒ部よりも領域Ｓ部の方が光ファイバの配設される密度が大きい。
【００９５】
これは、第２の実施の形態と同様、イメージガイド１２５を通って導かれる形状測定用レーザー光による走査光の像が、内視鏡１（図１参照）のレンズ系１２７、１２８（図８（Ａ）参照）などによる大きな収差によって、像の中心から離れた光ほど強く屈折してたる型に歪曲してしまうため、この歪曲した像を補正するためのものである。
【００９６】
（動作）
次に、以上のように構成されている形状測定内視鏡装置の動作を説明する。
【００９７】
先ず、第２の実施の形態と同様に、レーザー投光装置４から、形状測定用レーザー光をイメージガイド入射端面２１に投光する。この際、この測定用レーザー光による走査光の走査形状は、例えば図９（Ｂ）のように正方形にしておく。
【００９８】
イメージガイド入射端部１４１は、図１０（Ｂ）のように、断面の中心から距離が離れるほど各光ファイバ間の距離が短くなるように配設されているため、イメージガイド出射端部１２６（図８（Ａ）参照）から出射する形状測定用レーザー光は、図９（Ａ）に示すような走査形状となる。
【００９９】
これにより、第２の実施の形態と同様に、レンズ系１２７、１２９（図８（Ａ）参照）での収差を補正することができる。
【０１００】
（効果）
以上述べた本実施の形態に係る形状測定内視鏡装置によれば、第４の実施の形態と同様の効果が得られる。
【０１０１】
なお、本発明は、第１の実施の形態、第２の実施の形態及び第３の実施の形態で述べた実施の形態のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
【０１０２】
本発明における形状測定内視鏡装置で使用する内視鏡は、第１の実施の形態、第２の実施の形態及び第３の実施の形態で使用しているような電子内視鏡に限らず、光学内視鏡であってもよい。光学内視鏡を使用する場合には、光学内視鏡で取得した光学像を撮像する撮像手段を別途設けておく。
【０１０３】
本発明における形状測定内視鏡装置は、医療用途に限らず、各種産業において利用してもよい。
【０１０４】
[付記]
（１）レーザー光発生手段から発生するレーザー光を投影しその反射光から被写体の形状を測定する形状測定内視鏡装置において、
１個以上の前記レーザー光発生手段と、
前記レーザー光発生手段を選択自在に切り換えまたは前記レーザ光発生手段の出力を調整するレーザー光制御手段と、
前記レーザー光を走査するレーザー光走査手段と、
を具備したことを特徴とする形状測定内視鏡装置。
【０１０５】
（２）前記レーザー光発生手段は被写体の形状測定に使用する形状測定用レーザー光を発生する形状測定用レーザー光発生手段と処置部位に対する処置に使用する処置用のレーザー光を発生する処置用レーザー光発生手段とからなること
を特徴とする付記（１）記載の形状測定内視鏡装置。
【０１０６】
（３）前記レーザー光制御手段は前記形状測定用レーザー光発生手段及び前記処置用レーザー光発生手段を選択自在に切り換えるレーザー光切り換え手段により構成されること
を特徴とする付記（２）記載の形状測定内視鏡装置。
【０１０７】
（４）前記レーザー光制御手段は前記レーザー光の出力量を調整する手段であるレーザー光出力量調整手段により構成されること
を特徴とする付記（１）記載の形状測定内視鏡装置。
【０１０８】
（５）前記レーザー光発生手段は処置部位に対する処置に使用する処置用レーザー光を出力すること
を特徴とする付記（４）記載の形状測定内視鏡装置。
【０１０９】
（６）前記レーザー光出力量調整手段はレーザー光発生手段に供給する電力を調整するものであること
を特徴とする付記（４）記載の形状測定内視鏡装置。
【０１１０】
（７）前記レーザー光出力量調整手段はレーザー光発生手段から発生したレーザー光の出力量を調整するものであること
を特徴とする付記（４）記載の形状測定内視鏡装置。
【０１１１】
（８）処置部位を処置するための処置用レーザー光はこの処置部位を焼灼することができる出力量であること
を特徴とする付記（１）記載の形状測定内視鏡装置。
【０１１２】
（９）被写体の形状を測定するための形状測定用レーザー光により照射した部位と同一の部位に前記処置用レーザー光を照射できること
を特徴とする付記（１）記載の形状測定内視鏡装置。
【０１１３】
（１０）前記レーザー光走査手段は２方向に独立に走査すること
を特徴とする付記（１）記載の形状測定内視鏡装置。
【０１１４】
（１１）レーザー光発生手段から発生するレーザー光を投影しその反射光から被写体の形状を測定する形状測定内視鏡装置において、
前記レーザー光発生手段から発生するレーザー光を入射端部で受け被写体近傍に配設される出射端部までレーザー光を伝送するレーザー光伝送手段である光ファイバの束からなるイメージガイドと、
前記レーザー光により照射される被写体像を撮像するための撮像手段と、
前記レーザー光伝送手段の出射端部から出射するレーザー光が被写体に反射し前記撮像手段に入射するまでの光路に存在するレンズ群と、
前記レーザー光伝送手段の伝送方向に垂直な面内における光ファイバの配設密度の分布を入射端部とで出射端部とで異ならせることによって前記レンズ群による収差を補正するために、前記レーザー光伝送手段の光ファイバの配設密度の分布を変えた部分である収差補正手段と、
を備えることを特徴とする形状測定内視鏡装置。
【０１１５】
（１２）前記出射端部に前記収差補正手段を配設したこと
を特徴とする付記（１１）記載の形状測定内視鏡装置。
【０１１６】
（１３）前記入射端部に前記収差補正手段を配設したこと
を特徴とする付記（１１）記載の形状測定内視鏡装置。
【０１１７】
（１４）前記入射端部と前記出射端部との両方に前記収差補正手段を配設したこと
を特徴とする付記（１１）記載の形状測定内視鏡装置。
【０１１８】
【発明の効果】
レーザー光発生手段から発生するレーザー光を投影しその反射光から被写体の形状を測定する形状測定内視鏡装置において、
１個以上の前記レーザー光発生手段と、
前記レーザー光発生手段を選択自在に切り換えまたは前記レーザ光発生手段の出力を調整するレーザー光制御手段と、
前記レーザー光を走査するレーザー光走査手段と、
を具備したことにより、
レーザー光で生体内の形状情報を得ることができ、且つ、レーザー光で生体内に処置を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１ないし図３は本発明の第１の実施の形態に係り、図１は形状測定内視鏡装置の全体構成を示す概略図
【図２】レーザー投光装置の構成図
【図３】レーザー投光装置の制御系の構成図
【図４】図４ないし図５は第１の参考例に係り、図４はレーザー投光装置の構成図
【図５】レーザー投光装置の制御系の構成図
【図６】図６ないし図７は第２の参考例に係り、図６はレーザー投光装置の構成図
【図７】レーザー投光装置の制御系の構成図
【図８】図８ないし図９は本発明の第２の実施の形態に係り、図８（Ａ）はイメージガイド出射端部近傍の構成を示す図、図８（Ｂ）はイメージガイド出射端部のＬ−Ｌ断面における光ファイバの配設密度分布を説明する図
【図９】（Ａ）は被写体に照射されるレーザー光の走査形状を説明する図、（Ｂ）は撮像素子に受光される反射光の走査形状を説明する図
【図１０】図１０は本発明の第３の実施の形態に係り、図１０（Ａ）はイメージガイド入射端部近傍の構成を示す図、図１０（Ｂ）はイメージガイド入射端部のＭ−Ｍ断面における光ファイバの配設密度分布を説明する図
Claims (1)
- 形状測定用レーザー光発生手段から発生する形状測定用のレーザー光を投影しその反射光から被写体の形状を測定する形状測定内視鏡装置において、
前記形状測定用のレーザー光を走査するレーザー光走査手段と、
前記形状測定用のレーザー光を内視鏡先端に導くイメージガイドと、
処置用のレーザー光を発生する処置用レーザー光発生手段と、
前記形状測定用レーザー光発生手段と前記処置用レーザー光発生手段とを選択的に切り換えて、前記形状測定用のレーザー光又は前記処置用のレーザー光を前記被写体に照射させるレーザー光切換手段と、
を具備し、
前記処置用のレーザー光は、前記レーザー光走査手段を介して、前記イメージガイドに導光され、前記形状測定用のレーザー光の照射場所と同じ場所に照射されることを特徴とする形状測定内視鏡装置。
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