JP2002360502A

JP2002360502A - 内視鏡の測距装置

Info

Publication number: JP2002360502A
Application number: JP2001175990A
Authority: JP
Inventors: Moriyasu Kanai; 守康金井
Original assignee: Pentax Corp
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 2001-06-11
Filing date: 2001-06-11
Publication date: 2002-12-17

Abstract

(57)【要約】【目的】拡大内視鏡装置の特性に合致した内視鏡の測距
装置を得る。【構成】発光体からの光を観察物体に照射し、観察物体
からの反射光を受光レンズ４で位置検出センサ５にスポ
ット状に結像させて、フォーカシングを行うための距離
を測距する測距手段を有し、発光体と内視鏡先端部との
間には、測距光専用送光ファイバー６を敷設する。測距
光専用送光ファイバー６は、発光体から出射される光を
内視鏡先端部に送光し、送光ファイバー６の先端から出
射される光は、送光レンズ３を介して観察物体にスポッ
ト状ビームとして出射する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は、医療及び工業等の分野に用いら
れる内視鏡の測距装置に関する。

【０００２】

【従来技術及びその問題点】消化管の診断に用いる内視
鏡装置は、消化管内壁の観察対象の領域全体を観察した
撮像画像を出力する構成のものであり、消化管内壁の広
い領域を撮像し、この撮像信号を映像信号に信号処理し
てモニターに映し出している。

【０００３】この種の内視鏡装置では、微細な病変を部
分的に拡大して詳細に観察するため、拡大内視鏡装置が
開発されている。拡大内視鏡装置は近接拡大時の焦点深
度が狭いためにオートフォーカス機構を備えることが好
ましい。オートフォーカス機構を備えた拡大内視鏡装置
は特開平１０−１６５３５８号公報に記載されている。

【０００４】しかしながら、先行例のオートフォーカス
内視鏡装置は、観察物体までの観察物体距離を測距する
測距装置が具体的に開示されておらず、オートフォーカ
ス機構を備えた拡大内視鏡装置は実機として存在しない
のが現状である。

【０００５】オートフォーカス機構はムービーを含むカ
メラの分野で既に採用されており、特にＣＣＤを撮像素
子に用いたカメラのオートフォーカス機構は、撮像素子
に結像する像のコントラストを検知してオートフォーカ
スを行うことが一般的であり、デフォーカス方向を検知
するための複雑なシステムが必要である。

【０００６】内視鏡の先端部に設けられる体内挿入部は
患者の体腔内に挿入するものであるから、その直径が高
々１０ｍｍ程度に制限されるものであり、前記複雑なシ
ステムをもつカメラ等の測距手段を内視鏡にそのまま適
用することは事実上不可能である。

【０００７】

【発明の目的】本発明は、拡大内視鏡装置の特性に合致
した内視鏡の測距装置を得ることを目的とする。

【０００８】

【発明の概要】内視鏡の先端部に設けられる体内挿入部
が細径であり、測距装置を小型化する必要があることに
鑑みて、本発明に係る内視鏡の測距装置は、内視鏡の体
内挿入部の先端部に、基線長だけ離隔させた発光源と測
距受光系とを設け、発光源から出射され観察物体で反射
して測距受光系に入射する測距光の位置から観察物体距
離を検出する三角測量方式の内視鏡の測距装置であっ
て、前記体内挿入部の先端部の発光源に送光する送光系
は、該体内挿入部の先端に設けた送光レンズと、内視鏡
の操作部側に設けた発光体と、該発光体の光を送光レン
ズに送光する、体内挿入部内に挿通した測距光専用送光
ファイバーとから構成したことを特徴とする。

【０００９】一般的に、三角測量方式は無限遠物体の検
知を正確に行うことが困難であるが、拡大内視鏡装置は
近接拡大時の焦点深度の狭い領域のみ測距が必要であ
り、無限遠の検知は必要がない。また近接拡大時は観察
物体距離に対し長い基線長がとれるため、精度の高い測
距が可能である。さらに送光系の光源として測距光専用
送光ファイバーを利用して内視鏡先端部まで送光するこ
とにより、大きなスペースを必要とする発光素子を内視
鏡装置の外部装置に設置することが可能となり、測距手
段を小型化することができ、内視鏡先端部の寸法拡大を
抑制することができる。

【００１０】前記測距受光系は、具体的には、観察物体
で反射された光を受光する、体内挿入部先端に配置した
受光レンズと、該受光レンズで結像される測距光の位置
を検出する位置検出センサとから構成することが望まし
い。

【００１１】また前記送光レンズは、ファイバーの出射
端面から出射する光を略平行光とすることが望ましい。
また前記測距光専用送光ファイバーを複数並列に敷設
し、前記測距光専用送光ファイバーの出射端面から出射
するそれぞれの光を、前記送光レンズを介して観察物体
の異なる照射位置に出射するようにしてもよい。この場
合、視野中央部分に照射される測距光を選択して測距す
ることが望ましい。

【００１２】近接拡大時は観察物体距離に対し相対的に
長い基線長となるため、測距精度は上がるが、観察物体
距離の変化に対し画面内の測距ポイントが大きく変化し
てしまう。そこで、複数の測距光専用送光ファイバーを
用いて内視鏡先端部まで送光し、複数の異なる方向から
発光させ、より視野の中央部分に近いビームを使って測
距する。これにより、距離よる測距ポイントの移動を小
さくすることができる。

【００１３】本発明による内視鏡の測距装置は、例え
ば、撮像光学系の撮像レンズによる像を撮像素子に結像
させる電子内視鏡に適用することができる。電子内視鏡
では、前記送光レンズと前記測距受光系の受光レンズと
のいずれか一方を、撮像光学系の撮像レンズで兼用する
ことができる。内視鏡の撮像レンズの光軸に沿って測距
用の光束を入射させ、撮像レンズを送光レンズとして用
いれば、距離による測距ポイントの移動は完全になくす
ことが可能となる。前記測距受光系の受光レンズを内視
鏡の撮像レンズで兼用する態様では、この兼用した撮像
レンズで集光した測距光を撮像光学系から分岐すること
が望ましい。勿論、前記送光レンズと前記測距受光系の
受光レンズの双方を、撮像光学系の撮像レンズとは独立
させて設けてもよい。

【００１４】測距光の結像位置を検出する位置検出セン
サは、電子内視鏡の場合、撮像素子で兼用することがで
きる。この態様では、前記撮像素子の出力を測距用と撮
像用に時分割して出力することが望ましい。

【００１５】また前記位置検出センサは、ＰＳＤ又はＣ
ＣＤから構成し、或いは光ファイバーの受光端を直線状
に並べたファイバーアレイから構成してもよい。ファイ
バー送光を行い、電気信号への変換は前記内視鏡装置の
外部装置内で行うことにより、大きな位置検出センサを
体内挿入部の先端部に配置する必要が無いので、小型化
が図れる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図示
例と共に説明する。図１は本発明を電子内視鏡システム
に適用した第１の実施形態に係る内視鏡の測距装置を示
す構成図である。図7に示すように、電子内視鏡システ
ムは内視鏡本体１と、外部装置（プロセッサ）１１とか
ら構成されており、内視鏡本体１は、外部装置１１との
コネクタ１１ｃを有する。内視鏡本体１は、先端側の体
内挿入部１ａと基部の操作部１ｄを備えている。図１は
体内挿入部１ａの先端硬性部１ｅの概念図で、観察物体
を結像する撮像レンズ１ｂと撮像レンズ１ｂが結像した
観察物体像を電気信号としての撮像信号に変換する撮像
素子１ｃとを含んでいる。撮像光学系の撮像レンズ１ｂ
による像が撮像素子１ｃに結像され、撮像した撮像信号
が外部装置１１に伝送され、その撮像信号を外部装置１
１内のプロセッサ１２で画像処理して図示しないモニタ
ーに表示し観察物体の観察を行う。また外部装置１１に
は照明用光源１３が設けられ、該照明用光源１３からの
光が図示しない照明用ファイバを通して内視鏡本体１の
先端硬性部１ｅまで伝送され、観察物体を照明する。ま
た撮像素子１ｃは固体撮像素子、特にＣＣＤ（電荷結合
素子）が用いられるが、これに限定されるものではな
い。以下、撮像素子１ｃとしてＣＣＤを用いる例を説明
するため、撮像素子をＣＣＤ１ｃとして表記する。

【００１７】さらに内視鏡本体１の撮像光学系には図示
しない焦点調節機構が連動している。この焦点調整機構
は、測距手段による距離情報等に基いて、撮像レンズ１
ｂとＣＣＤ１ｃとの相対距離を変化させて焦点合せ（オ
ートフォーカス）を行う。

【００１８】図１は、内視鏡の特性に合致した小型で簡
易な本発明による三角測距方式の内視鏡の測距手段の第
１の実施形態を示している。

【００１９】前記体内挿入部１ａの先端部の発光源に送
光する送光系は、体内挿入部１ａの先端に設けた送光レ
ンズ３と、内視鏡本体１の操作部側に設けた図７の発光
体２と、発光体２の光を送光レンズ３に送光する、体内
挿入部１ａ内に挿通した測距光専用送光ファイバー６と
から構成している。ここに、発光体２が設けられる内視
鏡の「操作部側」には、図７に示す内視鏡本体１の操作
部１ｄ及び内視鏡本体１の操作部１ｄから内視鏡装置の
外部装置１１に至る部分が含まれるものであり、要は、
発光体２が設けられる内視鏡の操作部側とは、内視鏡本
体１の先端部に設けられる体内挿入部１ａを除く個所を
意味する。また発光体２にはＬＥＤが用いられるが、Ｌ
ＥＤに限定されるものではなく、赤外光を出射する発光
素子も用いてもよく、要は測距光を発光できるものであ
れば、いずれのものでもよい。

【００２０】測距受光系は、観察物体で反射された光を
受光する、体内挿入部１ａの先端に配置した受光レンズ
４と、受光レンズ４で結像される測距光の位置を検出す
る位位置検出センサ５とから構成している。この実施形
態では、受光レンズ４は電子内視鏡の撮像レンズ１ｂで
兼用し、位置検出センサは電子内視鏡のＣＣＤ１ｃで兼
用している。

【００２１】以上の測距光学系において、発光体２、送
光レンズ３及び測距光専用送光ファイバー６を介して観
察物体に向けて測距光（スポットビーム）を発すると、
測距光専用送光ファイバー６の先端から出射される光は
送光レンズ３により略平行光のビームに整形され、スポ
ット状ビームとして観察物体に照射される。以下、この
スポット状ビームをＡＦ参照ビームとして表記する。こ
のＡＦ参照ビームの出射方向は撮像レンズ１ｂの光軸Ｘ
とｃ点で交わるように設定される。このＡＦ参照ビーム
がａ点又はｂ点に位置する観察物体で反射し、その反射
光が位置検出センサ５に結像するときの結像位置をＡ又
はＢとし、その結像位置Ａ又はＢと前記受光レンズ４の
光軸との間の距離をｄ、前記受光レンズ４の焦点距離を
ｆ、前記受光レンズ４と前記送光レンズ３の光軸間距離
をＬ、前記観察物体距離をＤとする。なお図１におい
て、距離ｄ、観察物体距離Ｄはａ点、ｂ点の観察物体か
らの反射光に応じて、ｄ１、ｄ２、Ｄ１、Ｄ２として表
記している。

【００２２】図１の例では位置検出センサ５として、電
子内視鏡のＣＣＤ１ｃを用いており、ＣＣＤ１ｃの中心
を撮像レンズ１ｂの光軸Ｘに一致させ、ＣＣＤ１ｃ上の
結像位置Ａ、ＢとＣＣＤ１ｃの中心とを結ぶ直線距離と
して距離ｄ１、ｄ２を測定する。結像位置Ａ、Ｂでのス
ポットビーム像がボケている場合には、そのビーム像の
中心位置を割り出して結像位置Ａ、Ｂを検索して測定を
行う。

【００２３】位置検出センサ５が測定した距離ｄ１、ｄ
２を式Ｄ＝Ｌ／（Ｌ／Ｄ₀−ｄ／ｆ）・・・・・・・・・・・（１）に代入して、観察物体距離Ｄを測距する。ただし、Ｄ₀
はスポットビームが撮像レンズ１ｂの光軸Ｘと交わる点
ｃまでの図示しない予め設定された観察物体距離であ
る。また、ｄの符号については撮影レンズ１ｂの光軸Ｘ
を原点とし、送光レンズ３の設置方向を正とする。した
がって図１の場合ｄ１の符号は正、ｄ２の符号は負とな
る。これらの距離ｄ１、ｄ２及び観察物体距離Ｄの距離
データがフォーカシングを行う距離データとして用いら
れる。

【００２４】図１に示す実施形態では、受光レンズ４と
して撮像光学系の撮像レンズ１ｂを用いるとともに、位
置検出センサ５として電子内視鏡のＣＣＤ１ｃを用い、
ＣＣＤ１ｃの出力を内視鏡の撮像用と測距用とに時分割
して兼用している。この時分割制御により、内視鏡の撮
像光学系による撮像と測距装置による測距との相互干渉
が防止される。

【００２５】通常観察時にＡＦ参照ビームが観察物体上
の位置ａに照射されると、観察物体上の位置ａで反射散
乱され、その反射光（測距光）は撮像レンズ（受光レン
ズ４）１ｂによりＣＣＤ１ｃの受光面のＡ点にスポット
を形成する。このＣＣＤ１ｃ上のＡ点での距離ｄ１が求
められ、このＡ点までの距離ｄ１を（１）式に代入して
距離データを算出する。図示しない焦点調節機構は測距
装置が算出した距離データに基いてフォーカシングを行
う。

【００２６】近接拡大時の観察物体面を図１のｂ点を含
む面とする。前記ＡＦ参照ビームは観察物体上の位置ｂ
に照射されると、観察物体上の位置ｂで反射散乱され、
その反射光（測距光）は撮像レンズ（受光レンズ４）１
ｂによりＣＣＤ１ｃの受光面のＢ点にスポットを形成す
る。このＣＣＤ１ｃ上のＢ点での距離ｄ２が求められ、
このＢ点までの距離ｄ２を（１）式に代入して距離デー
タを算出する。図示しない焦点調節機構は測距装置が算
出した距離データに基いてフォーカシングを行う。

【００２７】図２は本発明の第２の実施形態に係る内視
鏡の測距装置を示す構成図である。図２の実施形態は、
受光レンズ４を内視鏡本体１の撮像レンズ１ｂで兼用
し、観察物体からの反射光（測距光）を撮像レンズ１ｂ
でスポット状に結像させ、そのスポット像を内視鏡本体
１の撮像光学系からビームスプリッタ７で分岐する。そ
の分岐した位置検出センサ５の受光面上でのスポット像
の結像位置を該位置検出センサ５で検出する。位置検出
センサ５は、スポット像が結像する受光面の位置検出の
基準位置となる中心位置を撮像レンズ１ｂの光軸Ｘがビ
ームプスリッタ７で偏向された軸Ｙに一致させて設置
し、位置検出センサ５の受光面上でのスポット形成位置
（図１のＡ又はＢに相当する）と位置検出センサ５の中
心とを結ぶ直線距離としての距離（図１のｄ１、ｄ２に
相当する）を求め、その距離を（１）式に代入して距離
データを測定する。スポット形成位置（Ａ、Ｂ）でのス
ポットビーム像がボケている場合には、そのビーム像の
中心位置を割り出して測定する。

【００２８】測距光専用送光ファイバー６で送光される
ＡＦ参照ビームに赤外光を用い、ビームスプリッタ７に
可視光を通過させ、赤外光を反射させるような特性をも
たせることにより、撮像レンズ１ｂを通過した光束はビ
ームスプリッタ７で撮像光と測距光とに分岐され、測距
光のみが測距専用の位置検出センサ５上にスポット状に
結像される。この実施形態によれば、図１のように内視
鏡の撮像光学系を時分割して制御する必要がなく、内視
鏡の撮像光学系による撮像と測距装置による測距とを同
時に行うことができる。

【００２９】図３は本発明の第３の実施形態に係る内視
鏡の測距装置を示す構成図である。この実施形態では、
内視鏡本体１の撮像光学系（撮像レンズ１ｂ、ＣＣＤ１
ｃ等を含む）から独立した、測距専用の光学系によって
測距装置が構成されている。すなわち、測距受光系は図
３に示すように撮像光学系の撮像レンズ１ｂから独立し
た受光レンズ４を含んでおり、観察物体で反射した反射
光（測距光）を受光レンズ４で撮像光学系の撮像素子１
ｃから独立した位置検出センサ５の受光面上にスポット
状に結像する。

【００３０】また、位置検出センサ５は、複数の光ファ
イバー８ａの受光端を直線状に並べたファイバーアレイ
８を用いている。ファイバーアレイ８の複数の光ファイ
バー８ａは受光レンズ４の光軸Ｚと平行に配置され、複
数の光ファイバー８ａの受光端が受光レンズ４の光軸Ｚ
と直交する方向に規則的に配列される。また、この実施
形態では、測距光専用送光ファイバー６で送光されるＡ
Ｆ参照ビームに赤外光を用いる。このため、ファイバー
アレイ８の前方に、内視鏡本体１の撮像光がファイバー
アレイ８に混入するのを防止する赤外透過フィルタ９を
配置し、赤外透過フィルタ９で可視光である撮像光をカ
ットして赤外光である観察物体からの反射光（測距光）
のみをファイバーアレイ８に入光させる。

【００３１】観察物体で反射した反射光（測距光）は観
察物体距離に応じて異なる光ファイバー８ａの受光端
（結像位置Ａ又はＢ）にスポット状に結像され、スポッ
ト像が結像した光ファイバー８ａと光軸Ｚとの間の距離
により距離ｄ１、ｄ２が決定され、距離ｄ１、ｄ２を
（１）式に代入してフォーカシング用距離データを算出
する。

【００３２】図３に示すファイバーアレイ８によると、
スポット像がファイバーアレイ８の光ファイバー８ａを
介して内視鏡本体１から内視鏡装置の外部装置１１に送
光され、その光強度分布を維持したまま外部装置１１内
に設けた受光素子を使って電気信号に変換され、距離デ
ータを算出してフォーカシングを行う。この実施形態で
は、位置検出センサ５が光ファイバーの束であり、ＰＳ
ＤやＣＣＤを位置検出センサ５として用いる場合と比較
して設置スペースを可及的に縮小することができる。

【００３３】図４及び図５は本発明の第４の実施形態に
係る内視鏡の測距装置を示す構成図である。三角測量方
式の測距系は一般に、近接拡大観察の場合に測距精度は
向上するが、観察物体距離の変化に対する観察視野内の
測距点の移動が大きくなるという性質がある。そこで、
この第４の実施形態では、複数の測距光専用送光ファイ
バー６ａ、６ｂからのＡＦ参照ビームを用い、観察視野
内の中央部近くを照射するビームを選択して測距を行な
うことにより、観察物体距離の変化による測距点の移動
を抑えている。

【００３４】複数の測距光専用送光ファイバー６ａ、６
ｂは体内挿入部１ａ内に挿通され、発光体２から出射さ
れる光を内視鏡本体１の体内挿入部１ａにそれぞれ送光
し、各測距光専用送光ファイバー６ａ、６ｂの先端から
出射されるそれぞれの光は、送光レンズ３を介して観察
物体に照射位置を異ならせてスポット状ビームとして出
射する。図４及び図５の例では、各測距光専用送光ファ
イバー６ａ、６ｂの先端から出射されるそれぞれの光
は、送光レンズ３を介して観察物体に２つの異なる照射
位置ａ、ａ′（ｂ、ｂ′）にスポット状ビームとして出
射している。

【００３５】この実施形態では第１の実施形態と同様に
受光レンズ４として撮像光学系の撮像レンズ１ｂを用い
るとともに位置検出センサ５として、撮像光学系のＣＣ
Ｄ１ｃを用いており、ＣＣＤ１ｃの中心を撮像レンズ１
ｂの光軸に一致させている。ＣＣＤ１ｃの出力を内視鏡
の撮像用と測距装置の測距用とに時分割して出力するこ
とにより、内視鏡の撮像光学系による撮像と測距装置に
よる測距との相互干渉を防止することも第１の実施形態
と同様である。

【００３６】送光レンズ３から射出される２本のＡＦ参
照ビームは、それぞれ観察物体で反射して撮像レンズ１
ｂに入射し、ＣＣＤ１ｃ上に二つのスポットを形成す
る。ＣＣＤ１ｃ上のスポット形成位置Ａ、Ａ′（Ｂ、
Ｂ′）のうちＣＣＤ１ｃの中心に近いほうのスポット形
成位置を選択して測距演算を行なう。

【００３７】図４は、観察物体までの距離が比較的長い
場合を示す。測距光専用送光ファイバー６ａの先端から
出射される光は送光レンズ３により略平行光束のビーム
に整形され、撮像レンズ１ｂの光軸Ｘと点ｃで交わる第
１のＡＦ参照ビームとして射出される。一方、測距光専
用送光ファイバー６ｂの先端から射出される光は同様に
略平行光束とされ、撮像レンズ１ｂの光軸Ｘと点ｃ’で
交わる第２のＡＦ参照ビームとして射出される。第１及
び第２のＡＦ参照ビームは、図示しない距離Ｄ１（図１
の距離Ｄ１に相当する）にある観察物体上の異なる位置
ａ、ａ’に照射される。

【００３８】観察物体上の位置ａで反射散乱された反射
光（測距光）は撮像レンズ（受光レンズ４）１ｂにより
ＣＣＤ１ｃの受光面のＡ点にスポット状に結像される。
また観察物体上の位置ａ’で反射散乱された反射光（測
距光）は撮像レンズ（受光レンズ４）１ｂによりＣＣＤ
１ｃの受光面の、Ａ点よりもＣＣＤ１ｃの中心から離れ
たＡ′点にスポット状に結像される。この場合、ＣＣＤ
１ｃの中心に近いスポットの位置ＡのＣＣＤ１ｃの中心
からの距離ｄと第１のＡＦ参照ビームが撮像レンズ（受
光レンズ４）１ｂの光軸Ｘと交わる点ｃまでの距離Ｄ₀
を用いて観察物体までの距離データを算出する。

【００３９】図５は、観察物体までの距離が図４に比べ
て短い場合を示す。２本のＡＦ参照ビームの射出方向は
図４と同一である。測距光専用送光ファイバー６ａ、６
ｂからの第１、第２のＡＦ参照ビームは図示しない距離
Ｄ２（図１の距離Ｄ２に相当する）にある観察物体上の
異なる位置ｂ、ｂ′に照射される。

【００４０】観察物体上の位置ｂで反射散乱された反射
光（測距光）は撮像レンズ（受光レンズ４）１ｂにより
ＣＣＤ１ｃの受光面のＢ点にスポット状に結像される。
また観察物体上の位置ｂ’で反射散乱された反射光（測
距光）は撮像レンズ（受光レンズ４）１ｂによりＣＣＤ
１ｃの受光面のＢ′点にスポット状に結像される。この
場合、ＣＣＤ１ｃ上の結像位置Ｂ、Ｂ′のうちＣＣＤ１
ｃの中心に近い中央部分（に形成されるされるスポット
位置Ｂ’の中心からの距離ｄと第２のＡＦ参照ビームが
撮像レンズ（受光レンズ４）１ｂの光軸Ｘと交わる点
ｃ’までの距離Ｄ ₀を用いて観察物体までの距離データ
を算出する。

【００４１】この実施形態では、位置検出センサ５上の
結像位置のうち視野中央部分に照射されるスポット状ビ
ームによる反射光を選択して測距するため、物体距離変
化によるＡＦポイント（測距点）の移動を小さくするこ
とができる。

【００４２】また、この実施形態において、観察物体上
の位置ａ及びａ′、ｂ及びｂ′からの反射光（測距光）
を受光して位置検出センサ５にスポット状に結像させる
測距用の測距光学系は、図４及び図５に示すものに限定
されるものではなく、図２、図３或いは図６に示す測距
光専用の測距受光系を用いてもよい。

【００４３】図６は本発明の第６の実施形態に係る内視
鏡の測距装置を示す構成図である。この実施形態は、発
光体２と内視鏡先端部の撮像光学系との間に測距光専用
送光ファイバー６を敷設している。

【００４４】前記測距光専用送光ファイバー６は、発光
体２から出射される光を内視鏡本体１の体内挿入部１ａ
まで送光し、測距光専用送光ファイバー６の先端から出
射される光は、撮像光学系の撮像レンズ１ｂを介して観
察物体にスポット状ビームとして出射する。また撮像レ
ンズ１ｂとＣＣＤ１ｃとの間にはビームスプリッタ１０
を設置し、測距光専用送光ファイバー６からの光をビー
ムスプリッタ１０で撮像レンズ１ｂの光軸方向に反射し
て撮像レンズ１ｂの光軸方向から測距用のスポット状ビ
ーム（ＡＦ参照ビーム）を観察物体側に照射する。な
お、撮像レンズ１ｂが複数の光学レンズを組合せて構成
されている場合には、撮像レンズ１ｂの一部又は全部を
使って測距光専用送光ファイバー６からのＡＦ用光を撮
像レンズ１ｂに入射することになる。撮像レンズ１ｂの
一部を使う場合には、その個所にビームスプリッタ１０
を設置することになる。

【００４５】この実施形態においても、内視鏡本体１の
撮像光学系（撮像レンズ１ｂ、ＣＣＤ１ｃ等を含む）か
ら独立した、測距光専用の測距受光系を備えている。前
記測距受光系で前記反射光（測距光）が位置検出センサ
５にスポット状に結像する。前記測距光専用の測距受光
系は図６に示すように撮像光学系の撮像レンズ１ｂとは
独立した受光レンズ４を含んでおり、観察物体で反射し
た反射光（測距光）を受光レンズ４で位置検出センサ５
上にスポット状に結像する。

【００４６】この実施形態では、送光レンズ３として撮
像光学系の撮像レンズ１ｂを兼用しているため、距離に
よるＡＦポイントの移動がなく、特に位置検出センサ５
としてＣＣＤを用い、ＣＣＤの測距中心でフォーカシン
グ用の距離データを測距することができる。特に基線長
に対して観察物体距離が非常に短い近接拡大観察を行う
場合には有効である。

【００４７】なお、図１、図２、図４、図５及び図６に
示す実施形態では、位置検出センサ５としてＣＣＤを用
いたが、このＣＣＤに代えて図３に示すファイバーアレ
イ８を用いてもよい。

【００４８】以上の実施形態では、消化管等の観察に用
いる内視鏡について説明したが、これに限定されるもの
ではなく、工業用に用いられる内視鏡についても同様に
適用することができるものである。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、発
光体からの光を測距専用の送光ファイバーを用いて測距
光を内視鏡の先端部に設けられる体内挿入部に送光する
ことにより、発光体を内視鏡装置の外部装置側に設置す
ることができ、内視鏡本体には細径の送光ファイバーの
みを敷設すればよく、測距装置を小型化することがで
き、本発明による測距装置を用いることにより、オート
フォーカス機能をもつ内視鏡を実機として構築すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る内視鏡の測距装
置を示す構成図である。

【図２】本発明の第２の実施形態に係る内視鏡の測距装
置を示す構成図である。

【図３】本発明の第３の実施形態に係る内視鏡の測距装
置を示す構成図である。

【図４】本発明の第４の実施形態に係る内視鏡の測距装
置を示す構成図である。

【図５】本発明の第４の実施形態に係る内視鏡の測距装
置を示す構成図である。

【図６】本発明の第５の実施形態に係る内視鏡の測距装
置を示す構成図である。

【図７】本発明の実施形態に係る内視鏡の全体を示す図
である。

【符号の説明】１内視鏡本体１ａ体内挿入部１ｂ撮像レンズ１ｃ撮像素子（ＣＣＤ）２発光体３送光レンズ４受光レンズ５位置検出センサ６６ａ６ｂ測距光専用送光ファイバー７１０ビームスプリッタ８ファイバーアレイ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０２Ｂ 23/26 Ｇ０２Ｂ 7/11 ＨＦターム(参考） 2F065 AA02 AA06 AA17 AA60 DD02 FF04 FF09 GG07 HH04 JJ02 JJ03 JJ16 JJ24 JJ25 JJ26 LL03 LL04 LL22 LL37 PP22 QQ26 QQ28 QQ31 2F112 AA06 AA08 AA09 BA03 BA10 CA01 CA12 DA02 DA10 DA19 DA26 DA30 EA11 FA45 2H040 BA22 BA23 DA12 GA02 2H051 AA00 4C061 AA00 AA29 CC06 FF40 FF46 FF47 HH52 JJ20 LL02 NN01 PP13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内視鏡の体内挿入部の先端部に、基線長だ
け離隔させた発光源と測距受光系とを設け、発光源から
出射され観察物体で反射して測距受光系に入射する測距
光の位置から観察物体距離を検出する三角測量方式の内
視鏡の測距装置であって、前記体内挿入部の先端部の発光源に送光する送光系は、
該体内挿入部の先端部に設けた送光レンズと、内視鏡の
操作部側に設けた発光体と、該発光体の光を送光レンズ
に送光する、体内挿入部内に挿通した測距光専用送光フ
ァイバーとから構成したことを特徴とする内視鏡の測距
装置。
【請求項２】請求項１記載の内視鏡の測距装置におい
て、前記測距受光系を、観察物体で反射された光を受光す
る、体内挿入部先端に配置した受光レンズと、該受光レ
ンズで結像される測距光の位置を検出する位置検出セン
サとから構成したことを特徴とする内視鏡の側距装置。
【請求項３】請求項１又は２記載の内視鏡の測距装置に
おいて、前記送光レンズは、ファイバーの出射端面から出射する
光を略平行光とすることを特徴とする内視鏡の測距装
置。
【請求項４】請求項１又は２記載の内視鏡の測距装置に
おいて、前記測距光専用送光ファイバーを複数並列に敷設し、前
記測距光専用送光ファイバーの出射端面から出射するそ
れぞれの光を、前記送光レンズを介して観察物体の異な
る照射位置に出射し、視野中央部分に照射される測距光を選択して測距するこ
とを特徴とする内視鏡の測距装置。
【請求項５】請求項１ないし４のいずれか１項記載の内
視鏡の測距装置において、前記内視鏡は、撮像光学系の撮像レンズによる像を撮像
素子に結像させる電子内視鏡であることを特徴とする内
視鏡の測距装置。
【請求項６】請求項２記載の内視鏡の測距装置におい
て、前記送光レンズと前記測距受光系の受光レンズとのいず
れか一方が、撮像光学系の撮像レンズで兼用されている
ことを特徴とする内視鏡の測距装置。
【請求項７】請求項２記載の内視鏡の測距装置におい
て、前記測距受光系の受光レンズとして兼用した撮像レンズ
で集光した測距光を撮像光学系から分岐することを特徴
とする内視鏡の測距装置。
【請求項８】請求項２記載の内視鏡の測距装置におい
て、前記送光レンズと前記測距受光系の受光レンズの双方
が、撮像光学系の撮像レンズとは独立したものであるこ
とを特徴とする内視鏡の測距装置。
【請求項９】請求項５記載の内視鏡の測距装置におい
て、前記位置検出センサが電子内視鏡の撮像素子で兼用さ
れ、前記撮像素子の出力を測距用と撮像用に時分割して
出力することを特徴とする内視鏡の測距装置。
【請求項１０】請求項２記載の内視鏡の測距装置におい
て、前記位置検出センサがＰＳＤ又はＣＣＤから構成された
ことを特徴とする内視鏡の測距装置。
【請求項１１】請求項２記載の内視鏡の測距装置におい
て、前記位置検出センサが、光ファイバーの受光端を直線状
に並べたファイバーアレイから構成されたことを特徴と
する内視鏡の測距装置。