JPH0552531A - ３次元計測用内視鏡装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 少なくとも撮像手段の全撮像領域に、測定光
投影光学系からの測定光を照射し、効率的に３次元計測
を行うことのできる３次元計測用内視鏡装置を得る。 【構成】 ３次元計測用内視鏡装置１は、イメージガイ
ド１７で伝送された測定光を投影する投影レンズ２６
と、ＣＣＤ３２で撮像するための通常照明光をライトガ
イド１６で伝送し照明レンズ２５を経て出射する照明手
段とを有する計測用電子スコープ２を備え、イメージガ
イドコネクタ１８ｂに供給される照明光及び測定光は、
先端部１２に固定された出射側の端面からさらに投影レ
ンズ２６及びプリズム２７を経て被写体２５側に出射さ
れ、被写体２５側を広域照明する。このプリズム２７
は、測定光がＣＣＤ３２の撮像領域全体にわたり照射で
きるように、照明光及び測定光の照射角を広げるように
形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、計測用内視鏡の全撮像
領域に３次元的計測用の測定光を照射する３次元計測用
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。

【０００３】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などを計測することが診
断などを行う場合必要になる。

【０００４】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。

【０００５】

【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、この
ような従来例の３次元計測用内視鏡装置は、測定光投影
光学系による測定光の照射領域と、反射光を計測する撮
像手段の撮像領域が異なり、撮像領域全体を測定するこ
とができないという問題点がある。

【０００６】本発明は上述した点にかんがみてなされた
もので、少なくとも撮像手段の全撮像領域に、測定光投
影光学系からの測定光を照射し、効率的に３次元計測を
行うことのできる３次元計測用内視鏡装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００７】

【問題点を解決する手段】本発明の３次元計測用内視鏡
装置は、距離などの計測のための３次元的計測用の測定
光を投影する測定光投影光学系と、照明光を広域的に照
射する照明光学系と、前記測定光投影光学系に測定光を
伝送する測定光伝送部材と、前記照明光学系に通常照明
光を伝送する照明光伝送部材と、前記測定光または照明
光による光学像を撮像する撮像手段とを有する計測用内
視鏡と、前記測定光伝送部材と前記照明光伝送部材に、
測定光及び照明光を供給する機能を有する光源装置と、
少なくとも前記撮像手段の全撮像領域に、前記測定光投
影光学系からの測定光を照射する広域照射手段とを備え
ている。

【０００８】

【作用】 前記広域照射手段により、少なくとも前記撮
像手段の全撮像領域に、前記測定光投影光学系からの測
定光を照射する。

【０００９】

【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。

【００１０】図１ないし図７は本発明の第１実施例に係
り、図１は第１実施例の３次元計測用内視鏡装置の全体
構成を示す構成図、図２は電子スコープの先端面を示す
説明図、図３は測定光の光軸及びＣＣＤの光軸とスキャ
ン方向の関係を示す説明図、図４は測定光を入射端面側
でスキャンした場合におけるＣＣＤで撮像される光スポ
ットを示す説明図、図５はモニタ画面に対象部位の凹凸
形状を表示した様子を示す説明図、図６は測定光を入射
端面側でスキャンした第１の変形例の場合におけるＣＣ
Ｄで撮像される光スポットを示す説明図、図７は測定光
を入射端面側でスキャンした第２の変形例の場合におけ
るＣＣＤで撮像される光スポットを示す説明図である。

【００１１】図１に示すように、第１実施例の３次元計
測用内視鏡装置１は、撮像手段を内蔵した３次元計測用
電子スコープ（以下、電子スコープと記す）２と、この
電子スコープ２に通常照明光を供給する通常照明光／測
定光光源手段３と信号処理及び距離計算を行う信号処理
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
するカラーモニタ６とから構成される。

【００１２】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。

【００１３】上記挿入部７は、先端側から硬質の先端部
１２と、湾曲自在の湾曲部１３と、可撓性の可撓管部１
４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１３を湾曲できるように
なっている。

【００１４】上記挿入部７内には、通常照明光及び測定
光を伝送する通常照明光／測定光伝送手段としてのイメ
ージガイド１７が挿通され、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、端部のイメージガ
イドコネクタ１８ｂが総合コネクタ１１で一体的に固定
されている。

【００１５】上記光源・処理装置５には、イメージガイ
ドコネクタ１８ｂを着脱自在で接続できるイメージガイ
ドコネクタ受け１８ａが設けてあり、また、この光源・
光源装置５内には、イメージガイドコネクタ受け１８ａ
に対向してハーフプリズム４２が配置され、このハーフ
プリズム４２の一方の分岐面に対向して面順次の通常照
明光発生手段４３が配置され、他方の分岐面に対向して
測定光発生手段４４が配置されている。

【００１６】通常照明光発生手段４３として、モータ４
５によって回転駆動される、例えば、ＲＧＢ回転円板４
６にはランプ２１の白色照明光が照射され、このＲＧＢ
回転円板４６を通して生成されたＲＧＢ光は、コンデン
サレンズ２２により集光されてハーフプリズム４２の一
方の分岐面に入射され、このハーフプリズム４２を透過
してイメージガイドコネクタ１８ｂに供給されるように
なっている。

【００１７】また、測定光発生手段４４として、イメー
ジガイドコネクタ受け１８ａの奥にレーザ光を発生する
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、さらにハーフプ
リズム４２で反射されて、イメージガイドコネクタ１８
ｂを形成するファイババンドル端面に直線状にスキャン
する測定光を照射するようになっている。

【００１８】上記イメージガイドコネクタ１８ｂに供給
される照明光及び測定光は、イメージガイド１７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
投影レンズ２６及びプリズム２７を経て被写体２５側に
出射され、被写体２５側を広域照明する。このプリズム
２７は、測定光が後述する撮像素子としてのＣＣＤ３２
の撮像領域全体にわたり照射できるように、照明光及び
測定光の照射角を広げるように形成されている。また、
上記投影レンズ２６は、イメージガイド１７の出射側端
面から該投影レンズ２６のフォーカス距離に取付けられ
ており、出射側端面のファイバから出射される測定光の
場合、光ビームは殆ど広がることなく、被写体２５面上
に微小な光スポットを形成できるようにしてある。

【００１９】上記半導体レーザ２３とコンデンサレンズ
２４は、圧電素子２８によって振動的に駆動される台２
９に取り付けられ、この圧電素子２８に測定光走査制御
手段３０から、例えば、階段波の駆動信号を印加するこ
とによって、圧電素子２８は図１において、例えば矢印
で示すように左右方向に振動移動するようになってい
る。この左右方向に振動移動により、半導体レーザ２３
も同様に振動移動され、イメージガイドコネクタ１８ｂ
のファイババンドルに照射される測定光は、一定間隔を
隔てたファイバ毎に順次照射され、投影レンズ２６及び
プリズム２７を経て被写体２５側に直線状にスキャンす
る。

【００２０】上記照明光で広域的に照明された被写体２
５は、先端部１２の観察窓に取り付けられた対物レンズ
３１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ＣＣＤ３２は
信号ケーブル３４ａを介して距離計算回路３８に接続さ
れる。この距離計算回路３８は測定光により三角測量の
原理によって被写体２５の凹凸を計算するようになって
いる。距離計算回路３８の出力は信号ケーブル３４ｃを
介してコネクタ１１の信号コネクタ３５と接続され、ま
たコネクタ１１の信号コネクタ３５には信号ケーブル３
４ｂを介して直接ＣＣＤ３２に接続されている。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
て信号処理回路３７に接続される。

【００２１】この実施例では、対物レンズ３１とプリズ
ム２７は、例えば、図２に示すように、隣接して先端部
１２に設けられ、これらの一方には送水口３７、３８が
設けられ、他方には送気バルブ３９が設けられ、これら
対物レンズ３１とプリズム２７を洗浄等することができ
るようになっている。

【００２２】また、この実施例では、図１に示すように
台２９を左右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左右
方向に走査し、この走査により、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
２６及びプリズム２７を経て被写体２５側に投影される
測定光は、図３に示すように、例えば、投影レンズ２６
の光軸ｌ1と対物レンズ３１の光軸ｌ2とを含む面ｍ内で
あるｘ軸方向に、該投影レンズ２６により放射状に出射
されるようにしてある。

【００２３】上述のように台２９は段階的に走査され、
測定光がプリズム２７によりＣＣＤ３２の撮像領域全体
にわたり照射されるので、図４（ａ）に示すように上記
面ｍ内で測定光を走査し、例えば、被写体２５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
態で測定光をスキャンした場合には、ＣＣＤ３２の撮像
面には図４（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が撮像領域全体に現れ
るようになる。このスポット列ｓの間隔はスコープ２の
先端面と被写体２５との距離に依存して変化し、三角測
量の原理から実際のスポットの距離を算出することがで
きる。

【００２４】このスポット列ｓの数或いは段階波のピッ
チは１フィールドまたは１フレームの期間において、各
スポットをＣＣＤ３２の出力信号から分離認識できる数
以内或いはピッチ以上に設定される。

【００２５】一方、被写体２５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。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２５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。

【００２６】なお、凹凸量の大きい部分では被写体２５
の面上のスポットが重なってしまうこともあるため、使
用状況に応じて上記段階波のピッチの大きさを可変設定
できるようにしている。上記距離計算回路３８はＣＣＤ
３２の出力信号を色分離し、例えば、レーザ光の波長の
信号成分を抽出し、この信号成分からこの信号成分の包
絡線検波信号或いは低域信号を減算してスポットを検出
して、ＣＣＤ３２面上でのスポット位置を求めるように
している。

【００２７】又、この距離計算回路３８は、距離の算出
に続いてさらに被写体２６とスコープ２先端面とを結ぶ
距離方向成分、つまり、被写体２５面の高さ方向の凹凸
量を算出し、この凹凸データ信号を信号処理回路３７に
出力し、この信号処理回路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モニタ６
に出力し、例えば図５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ｈにわたって表
示する。

【００２８】上記のように第１実施例の３次元計測用内
視鏡装置１は、広域照射手段であるプリズム２７によ
り、少なくとも測定光の照射角を広角にし、ＣＣＤ３２
の撮像領域全体に測定光を照射できるので、被写体２５
を効率的に３次元計測できる。

【００２９】尚、測定光のスキャンを投影レンズ２６の
光軸ｌ1と対物レンズ３１の光軸ｌ2とを含む面ｍ内であ
るｘ軸方向に行われるとしたが、これに限らず、図６
（Ａ）に示すように、図３に於いて面ｍに直交するｚ軸
方向にスキャンさせても良い。このとき、ＣＣＤ３２の
撮像面には、図６（Ｂ）に示すようなスポット列ｓが撮
像領域全体に現れるようになる。被写体２５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ｓがほぼ直線状に現れるようになる。すな
わち、スポット列ｓは被写体２５の表面に応じて、スキ
ャン方向の凹凸情報及びスキャン方向に直交する方向の
近傍の凹凸情報である２次元の情報を得ることができ
る。

【００３０】また、図７（Ａ）に示すように、図３に於
いて面ｍに直交する面ｙ＝０に対して、例えば、４５゜
の角を有するｘ＝ｚで示される直線方向にスキャンさせ
ても良い。このとき、ＣＣＤ３２の撮像面には、図７
（Ｂ）に示すようなスポット列ｓが撮像領域全体に現れ
るようになる。被写体２５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ｓが
ほぼ直線状に現れるようになる。すなわち、スポット列
ｓは被写体２５の表面に応じて、スキャン方向の凹凸情
報及びスキャン方向に直交する方向の近傍の凹凸情報で
ある２次元の情報を得ることができる。ここでスキャン
方向の角度を４５゜としたが、これに限らず、面ｍに直
交する面ｙ＝０内で、任意の角度でスキャンさせても良
い。

【００３１】さらに、距離計算回路３８は、電子スコー
プ２内に設けられ、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２５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
るとしたが、これに限らず、距離計算回路３８は、測定
光の撮像信号を電子スコープ２に応じて補正する回路と
し、上述の演算は信号処理回路３２により行う構成とし
ても良く、また、信号処理回路３７と一体として光源・
処理装置５内に構成しても良い。

【００３２】図８は第２実施例に係る電子スコープの先
端部の構成を示す断面図である。

【００３３】第２実施例の３次元計測用内視鏡装置は、
第１実施例とほとんど同じ構成であり、照射角広角手段
をプリズムを用いることなく構成したものである。

【００３４】図８に示すように、第２実施例の電子スコ
ープの先端部１２に於いて、投影レンズ２６を介して、
ＣＣＤ３２の撮像領域全体を測定光が照射できるよう
に、イメージガイド１７の端面及び投影レンズ２６を先
端部１２内後方に設けている。

【００３５】その他の構成、作用は第１実施例と同じで
ある。

【００３６】このような第２実施例の３次元計測用内視
鏡装置は、イメージガイド１７の端面及び投影レンズ２
６を先端部１２内後方に設けることにより、測定光の照
射領域を広げ、ＣＣＤ３２の撮像領域全体に測定光を照
射できるので、被写体２５を効率的に３次元計測でき
る。

【００３７】尚、スキャン方向は、第１実施例同様に、
任意の方向にスキャンして良い。

【００３８】図９は第２実施例に係る電子スコープの先
端部の構成を示す断面図である。

【００３９】第３実施例の３次元計測用内視鏡装置は、
第１実施例とほとんど同じ構成であり、照射角広角手段
をプリズムを用いることなく構成したものである。

【００４０】図９に示すように、第３実施例の電子スコ
ープの先端部１２に於いて、ＣＣＤ３２の撮像領域全体
を測定光が照射できるように、投影レンズ２６の代わり
に広角の広角投影レンズ２６’を配置している。

【００４１】その他の構成、作用は第１実施例と同じで
ある。

【００４２】このような第３実施例の３次元計測用内視
鏡装置は、広角投影レンズ２６’により、測定光の照射
領域を広げ、ＣＣＤ３２の撮像領域全体に測定光を照射
できるので、被写体２５を効率的に３次元計測できる。

【００４３】尚、スキャン方向は、第１実施例同様に、
任意の方向にスキャンして良い。

【００４４】図１０は第４実施例に係る電子スコープの
先端部の構成を示す断面図である。

【００４５】第４実施例の３次元計測用内視鏡装置は、
第１実施例とほとんど同じ構成であり、照射角広角手段
をプリズムを用いることなく構成したものである。

【００４６】図１０に示すように、第４実施例の電子ス
コープの先端部１２に於いて、ＣＣＤ３２の撮像領域全
体を測定光が照射できるように、電子スコープの先端部
１２内でイメージガイド１７の先端部を、図３に於い
て、光軸を面ｍ内に保ちＣＣＤ３２光軸の方向に傾くよ
うに電子スコープの先端部１２内でイメージガイド１７
の先端部を内側に向け形成し、このイメージガイド１７
の光軸に一致した光軸を有するように投影レンズ２６を
配置している。

【００４７】その他の構成、作用は第１実施例と同じで
ある。

【００４８】このような第４実施例の３次元計測用内視
鏡装置は、イメージガイド１７の先端部を内側に向け形
成することにより、測定光の照射領域を広げ、ＣＣＤ３
２の撮像領域全体に測定光を照射できるので、被写体２
５を効率的に３次元計測できる。

【００４９】尚、スキャン方向は、第１実施例同様に、
任意の方向にスキャンして良い。

【００５０】図１１及び図１２は第５実施例に係わり、
図１１は３次元計測用内視鏡装置の全体構成を示す構成
図、図２は電子スコープの先端面を示す説明図である。

【００５１】測定光を複数照射するように構成したもの
で、その他は第１実施例の３次元計測用内視鏡装置とほ
とんど同じなので、異なる構成のみ説明し、同一の構成
に対しては同一の符号をつけ説明を省略する。

【００５２】図１１に示すように、第５実施例の３次元
計測用内視鏡装置５１は、撮像手段を内蔵した電子スコ
ープ２ｂと、この電子スコープ２ｂに通常照明光を供給
する通常照明光／測定光光源手段と信号処理及び距離計
算を行う信号処理手段とを内蔵した光源・処理装置５ｂ
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図示しないカラーモニタとから構
成される。

【００５３】上記電子スコープ２ｂは、挿入部７内にイ
メージガイド１７と同様に、第２の測定光を伝送する第
２測定光伝送手段としての第２イメージガイド１７ｂが
挿通され、第２イメージガイド１７ｂは、ユニバーサル
ケーブル９内も挿通され、端部のイメージガイドコネク
タ１９ｂが総合コネクタ１１で一体的に固定されてい
る。

【００５４】上記光源・処理装置５ｂには、イメージガ
イドコネクタ１９ｂを着脱自在で接続できるイメージガ
イドコネクタ受け１９ａが設けてあり、また、この光源
・光源装置５ｂ内には、イメージガイドコネクタ受け１
９ａに対向して測定光発生手段４４ｂが配置されてい
る。

【００５５】測定光発生手段４４ｂとして、イメージガ
イドコネクタ受け１９ａの奥にレーザ光を発生する半導
体レーザ２３ｂとコンデンサレンズ２４ｂが配置され、
半導体レーザ２３ｂ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２４ｂで集光し、イメージガ
イドコネクタ１９ｂを形成するファイババンドル端面に
直線状にスキャンする測定光を照射するようになってい
る。

【００５６】上記イメージガイドコネクタ１９ｂに供給
される第２の測定光は、第２イメージガイド１７ｂ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
に投影レンズ２６ｂ及びプリズム２７ｂを経て被写体２
５側に出射され、被写体２５側を広域照明する。このプ
リズム２７ｂは、測定光がＣＣＤ３２の撮像領域全体に
わたり照射できるように、測定光の照射角を広げるよう
に形成されている。また、上記投影レンズ２６ｂは、第
２イメージガイド１７ｂの出射側端面から該投影レンズ
２６ｂのフォーカス距離に取付けられており、出射側端
面のファイバから出射される測定光の場合、光ビームは
殆ど広がることなく、被写体２５面上に微小な光スポッ
トを形成できるようにしてある。

【００５７】上記半導体レーザ２３ｂとコンデンサレン
ズ２４ｂは、圧電素子２８ｂによって振動的に駆動され
る台２９ｂに取り付けられ、この圧電素子２８ｂに測定
光走査制御手段３０ｂから、例えば、階段波の駆動信号
を印加することによって、圧電素子２８ｂは図１１にお
いて、例えば矢印で示すように上下方向に振動移動する
ようになっている。この上下方向に振動移動により、半
導体レーザ２３ｂも同様に振動移動され、イメージガイ
ドコネクタ１９ｂのファイババンドルに照射される測定
光は、一定間隔を隔てたファイバ毎に順次照射され、投
影レンズ２６ｂ及びプリズム２７ｂを経て被写体２５側
に直線状にスキャンする。

【００５８】この実施例では、図１２に示すように、プ
リズム２７ｂは、隣接して先端部１２に設けられた対物
レンズ３１とプリズム２７の光軸面と異なる位置に設け
られている。

【００５９】その他の構成、作用は第１実施例と同じで
ある。

【００６０】尚、スキャン方向は、第１実施例同様に、
任意の方向にスキャンして良い。

【００６１】このように構成された第５実施例の３次元
計測用内視鏡装置５１は、被写体２５をイメージガイド
１７による測定光で測定する際、被写体の凹凸により測
定光が当たらない箇所が生じる場合、イメージガイド１
７による測定光と異なる光軸を有する第２イメージガイ
ド１７ｂによる測定光で測定することにより、イメージ
ガイド１７による測定光では陰となり測定できない凹凸
を測定することができ、さらに細部にわたり３次元計測
を行うことができる。

【００６２】その他の効果は第１実施例と同じである。

【００６３】尚、各実施例において、電子スコープは、
照明光と測定光を１つのイメージガイドを用いてハーフ
プリズムにより分離して照射する構成としたが、本発明
はこれに限らず、照明光伝送手段として挿入部内等内を
挿通する別体のライトガイドを備えた電子スコープでも
良い。

【００６４】また、各実施例において、カラー画像を得
るために、照明光発生手段は、モータ４５によって回転
駆動されるＲＧＢ回転円板４６にはランプ２１の白色照
明光が照射され、このＲＧＢ回転円板４６を通して生成
されたＲＧＢ光を照射する面順次方式としたが、本発明
はこれに限らず、ランプの白色照明光を照射しＣＣＤ撮
像面の前に、例えば、モザイクカラーフィルタを取り付
け、光学的に色分離する色分離方式としても良い。

【００６５】また、照明光発生手段は、モータ４５によ
って回転駆動されるＲＧＢ回転円板４６を、ランプ２１
とコンデンサレンズ２２との間に設けて構成したが、こ
れに限らず、例えば、コンデンサレンズ２２とイメージ
ガイドコネクタ１８ｂの入射端面との間に設けて構成し
ても良い。

【００６６】さらに、各実施例において、少なくとも測
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。

【００６７】さらにまた、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、像伝送手段の一方の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、像伝送手段の一方の端面に
対向して複数のＬＥＤを一定間隔などでライン状などに
配置し、これらを同時に点灯させても良い（選択的に駆
動しても良い）。

【００６８】また、測定光スポットは図３などでは直線
に沿って形成される場合について説明してあるが、これ
に限定されるものでなく、例えば正方格子状など２次元
的な広がりを有するように形成しても良い。また、２次
元的に測定光スポットを形成した場合には、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。

【００６９】尚、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
部分的に組み合わせて異なる実施例を形成しても良い。

【００７０】ところで、従来より被写体の詳細な３次元
計測が望まれる場合があり、このような場合は、図１３
に示すように、撮像手段の撮像領域うち、集光レンズ１
００等により所望の測定領域のみに測定光投影光学系か
らの測定光を照射する狭域照射手段を設けることによっ
て、図１４（Ａ）に示すような従来の測定ピッチのスポ
ット列ｓの測定領域Ｌでの測定を、図１４（Ｂ）に示す
ようなより狭い測定ピッチのスポット列ｓ’の測定領域
ｌでの測定にすることにより、スポットの数を変えるこ
となく該測定領域ｌでの３次元計測を高分解能で行うこ
とができ、被写体の詳細な３次元計測という要望を満た
すこともできる。

【００７１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、本
発明の３次元計測用内視鏡装置は、少なくとも撮像手段
の全撮像領域に、測定光投影光学系からの測定光を照射
し、効率的に３次元計測を行うことのできるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１実施例に係る３次元計測用内視鏡装置の
全体構成を示す構成図である。

【図２】 第１実施例に係る電子スコープの先端面を示
す説明図である。

【図３】 第１実施例に係る測定光の光軸及びＣＣＤの
光軸とスキャン方向の関係を示す説明図である。

【図４】 第１実施例に係る測定光を入射端面側でスキ
ャンした場合におけるＣＣＤで撮像される光スポットを
示す説明図である。

【図５】 第１実施例に係るモニタ画面に対象部位の凹
凸形状を表示した様子を示す説明図である。

【図６】 第１実施例に係る測定光を入射端面側でスキ
ャンした第１の変形例の場合におけるＣＣＤで撮像され
る光スポットを示す説明図である。

【図７】 第１実施例に係る測定光を入射端面側でスキ
ャンした第２の変形例の場合におけるＣＣＤで撮像され
る光スポットを示すである。

【図８】 第２実施例に係る電子スコープの先端部の構
成を示す断面図である。

【図９】 第３実施例に係る電子スコープの先端部の構
成を示す断面図である。

【図１０】第４実施例に係る電子スコープの先端部の構
成を示す断面図である。

【図１１】第５実施例に係る３次元計測用内視鏡装置の
全体構成を示す構成図である。

【図１２】第５実施例に係る電子スコープの先端面を示
す説明図である。

【図１３】高分解能の３次元計測用内視鏡装置の電子ス
コープの先端部の構成を示す断面図である。

【図１４】高分解能の３次元計測用内視鏡装置の測定領
域とスポット列を説明する説明図である。

【符号の説明】

１…３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 １７…イメージガイド ２１…ランプ ２３…半導体レーザ ２６…投影レンズ ２７…プリズム ２８…圧電素子 ３０…測定光走査制御手段 ３１…対物レンズ ３２…ＣＣＤ ３７…信号処理回路 ３８…距離計算回路

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３次元的計測用
   の測定光を投影する測定光投影光学系と、 照明光を広域的に照射する照明光学系と、 前記測定光投影光学系に測定光を伝送する測定光伝送部
   材と、前記照明光学系に通常照明光を伝送する照明光伝
   送部材と、前記測定光または照明光による光学像を撮像
   する撮像手段とを有する計測用内視鏡と、 前記測定光伝送部材と前記照明光伝送部材に測定光及び
   照明光を供給する機能を有する光源装置と、 少なくとも前記撮像手段の全撮像領域に、前記測定光投
   影光学系からの測定光を照射する広域照射手段とを備え
   たことを特徴とする３次元計測用内視鏡装置。