JP2005287900A

JP2005287900A - 内視鏡

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Publication number: JP2005287900A
Application number: JP2004109306A
Authority: JP
Inventors: Atsuo Miyagawa; 厚夫宮川; Susumu Terakawa; 進寺川; Keiichi Abe; 圭一阿部
Original assignee: Shizuoka University NUC; Hamamatsu University School of Medicine NUC
Current assignee: Shizuoka University NUC; Hamamatsu University School of Medicine NUC
Priority date: 2004-04-01
Filing date: 2004-04-01
Publication date: 2005-10-20

Abstract

【課題】観察対象の立体形状を高速かつ高精度に計測できる内視鏡を得る。
【解決手段】内視鏡１０では、観察対象４２上に投影レンズ系２６から投影された複数の投影光４４を各撮影素子２４が撮影し、各撮影素子２４の撮影画像に基づき制御部３８が観察対象４２上の各投影光４４の位置座標を演算して、観察対象４２の立体形状が計測される。ここで、制御部３８が観察対象４２上の複数の投影光４４の位置座標を演算するため、投影光４４を走査しなくてもよく、観察対象４２の立体形状を高速で計測できる。さらに、各撮影素子２４の撮影画像に基づき制御部３８が観察対象４２上の投影光４４の位置座標を演算するため、撮影素子２４の立体分解能以下の長さでも計測でき、観察対象４２の立体形状を高精度に計測できる。
【選択図】図１

Description

本発明は内視鏡に係り、特に、観察対象の立体形状（３次元形状）を計測することができる医療用または工業用として利用可能な内視鏡に関する。

内視鏡としては、身体内の胃、腸、気管支、肺、膀胱、及び腎臓等の器官を観察、診断、または治療する医療用内視鏡、及び各種の機械装置や設備における間隙やパイプの内側、自然界における洞窟内の割れ目や隙間等の狭い場所や観察困難な場所を観察、または操作する工業用内視鏡が知られている。

このような内視鏡は、一般に単眼鏡であるため、観察対象を立体的に観察することができないだけでなく、観察対象の立体形状を計測することもできない。従来の内視鏡では、内視鏡の撮影視野の大きさ及び内視鏡と観察対象との間の距離を推測すると共に、内視鏡のピントのぼけ具合や内視鏡を移動した際の画像の動き等を考慮することで、観察対象のおおよその立体形状を推測できるに過ぎない。

また、内視鏡とし、２台のカメラ及びイメージファイバ等が適度な間隔で配置されて観察対象の立体視が可能とされた立体内視鏡、または３次元内視鏡等と呼ばれる内視鏡が開発されている。

しかしながら、この立体内視鏡では、観察対象の立体視により観察対象表面の凹凸を捉えることは可能であるが、内視鏡と観察対象との間の距離を計測することができないため、観察対象の立体形状を計測することができない。この問題を解決するために、観察対象との間の距離を計測することができる内視鏡が開発されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。

特許文献１の内視鏡では、１つの測定光（スポット光）を対象物上に投影し、この測定光を２台のカメラで撮影することで、三角測量の原理を応用して、内視鏡先端と対象物上の測定光との距離を演算している。

また、特許文献２の内視鏡では、細いスコープの先端に投影系及び撮影系を設置し、投影系から細かい縞模様を観察個所上に投影すると共に、この縞模様を１台の撮影系で撮影することで、縞模様のずれから、三角測量の原理を応用して、観察個所の立体形状を計測するようにしている。
特許２８７５８３２号公報特開平２−２９７５１５号公報

しかしながら、特許文献１の内視鏡では、カメラが撮影する全画面における対象物の立体形状を計測するためには、測定光を全画面にわたって走査する必要があり、この走査によって計測に時間を要する、という問題がある。したがって、計測中に動いたり変形する対象物の立体形状を正確に計測するのは困難である。特に、医療用内視鏡では、体動、呼吸、及び心臓の鼓動等の振動による影響を計測中に受けるので、対象物の立体形状を正確に計測することは困難である。

また、特許文献２の内視鏡では、細いスコープの先端に投影系及び撮影系を設置しているため、三角測量を実施するために重要な基線長（投影系と撮影系との間の距離）を長くすることは困難である。このため、実用的なスコープ先端と観察個所との間の間隔は、２．５ｃｍ程度に留まると記載されており、スコープ先端と観察個所との間の間隔が大きくなると、観察個所の立体形状を高精度に計測できない、という問題が生じる。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、観察対象の立体形状を高速かつ高精度に計測できる内視鏡を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の内視鏡は、複数の計測点を有するパターン像を観察対象に投影する投影手段と、前記観察対象に投影されたパターン像を異なる位置から撮影するように、所定間隔隔てて配置された複数の撮影手段と、前記撮影手段の各々で撮影された画像に基づいて、前記計測点各々の位置座標を演算する演算手段と、を含んで構成されている。

本発明では、投影手段によって複数の計測点を有するパターン像が観察対象に投影され、所定間隔隔てて配置された複数の撮影手段によって、観察対象に投影されたパターン像が異なる位置から撮影される。複数の撮影手段は、所定間隔隔てて配置されているため、撮影手段で撮影された画像間には視差が生じることになる。さらに、撮影手段の各々で撮影された画像に基づいて、演算手段によって観察対象に投影されたパターン像の計測点各々の位置座標が演算される。この演算された位置座標から３次元情報が得られので、観察対象の立体形状を計測することができる。

本発明では、複数の計測点を有するパターン像を観察対象に投影し、投影されたパターン像の計測点の各々の位置座標が演算されるため、走査を行なうことなく、観察対象の立体形状を計測することができる。このため、観察対象の立体形状を高速で計測することができる。

さらに、撮影手段の各々で撮影された画像に基づいて、計測点の各々の位置座標を演算するため、撮影手段の立体分解能以下の長さでも計測することができる。このため、観察対象の立体形状を高精度に計測することができる。

また、本発明の内視鏡は、観察対象に投影される計測点各々の投影態様を、計測点の各々が区別できるように互いに異ならせるのが好ましい。これにより、各撮影手段の撮影画像間で同一の計測点を容易に対応させることができ、これによって計測点の位置座標を容易に演算することができる。

計測点の各々が区別できるようにするには、計測点の各々を、光量が各々一定でかつ色（波長又はスペクトル）が各々異なる光を照射することによって形成するのが効果的である。これによって、輝度が一定でかつ色が異なる複数の計測点が投影されるので、単一色の光の強度を変調して計測点の各々を区別できるようにする場合と比較して、撮影手段のダイナミックレンジが狭くても容易に撮影することができる。

さらに、本発明の内視鏡は、演算された位置座標に基づいて、該位置座標に対応する点の分布を表示する表示手段を更に設けるのが好ましい。これにより、観察対象の立体形状を容易に把握することができる。

以上説明したように本発明の内視鏡によれば、観察対象の立体形状を高速かつ高精度に計測できる、という効果が得られる。

［第１の実施の形態］
次に、本発明を電子内視鏡に適用した第１の実施の形態について説明する。図１には、本発明の第１の実施の形態の内視鏡１０の内部構成が断面図にて示されている。

内視鏡１０は、長尺筒状の挿入部１２、及びこの挿入部１２の基端１２Ｂに接続された処理部１４を備えている。また、内視鏡１０の挿入部１２の先端側には、所定間隔隔てて配置された２つの撮影装置１６、及び複数の計測点Ｐを有するパターンを観察対象４２に投影する投影装置１８が設けられている。

各撮影装置１６は、撮影レンズ２２及びカラーＣＣＤのような異なった波長帯域の画像を撮影できる撮影素子２４を備えたＣＣＤカメラ２０で構成されており、撮影レンズ２２は挿入部１２の先端１２Ａ側に配置され、撮影素子２４は撮影レンズ２２の画像結像位置に配置されている。各撮影装置１６は、所定間隔隔てて配置されているため、各ＣＣＤカメラ２０で撮影された画像間には視差が生じることになる。本実施の形態では、ＣＣＤカメラ２０は、撮影レンズ２２の光軸が平行になるように配置されているが、撮影レンズ２２の光軸が交差するように配置してもよい。

投影装置１８には、挿入部１２の先端側の各撮影レンズ２２とは異なる位置に配置された投影レンズ系２６が設けられている。図２に示す如く、投影レンズ系２６は、２つの凸レンズ２８と凸レンズ２８間に配置された１つの凹レンズ３０とで構成されたトリプレット型又はガウス型等の広画角で低収差なレンズ系で構成されている。

挿入部１２内における投影レンズ系２６の光入射側には、集光レンズ３２が配置され、集光レンズ３２の光入射側には、光源３４が配置されている。光源３４は、半導体レーザ、スーパールミネッセントダイオード、または発光ダイオード等の高輝度で低コヒーレントな光を発光する光源で構成することができる。

投影レンズ系２６と集光レンズ３２との間には、投影パターン板３６が配置されている。図３に示すように、投影パターン板３６には、格子状に配列された正方形状の複数の特定範囲毎に、２次元状の透過パターン３６Ａが形成されている。透過パターン３６Ａには、図４に示すように、中心が特定範囲の中心に一致させて配置された光が透過可能な十字状の透過部３７Ａと、十字状の透過部３７Ａで区画された４つの領域に設けられた光が透過可能な点状の複数の透過部３７Ｂとが設けられている。十字状の透過部３７Ａは、複数の点状透過部３７Ｂに変更することもできる。

投影パターン板３６は、カバースライドのように、各特定範囲内の複数の透過部３７Ｂ毎に、透過する光の色を変化させて透過する光をスペクトル変調させる透過パターン３６Ａが、格子状に形成されたガラス板やプラスチック板等で構成されている。透過部３７Ｂは、所定個数、例えば１０個×１０個等間隔の細かいピッチで格子状に配置され、各透過部３７Ｂから透過する光量が一定でかつ透過する光の色が異なるように構成されている。すなわち、各透過部３７Ｂは、赤光、緑光、及び青光の各々が異なる割合で透過すると共に、各透過部３７Ｂで透過した光量が同じになるように、カラーフィルターを蒸着する等によって構成されている。例えば、赤光、緑光、及び青光の相対強度の最小値を０、最大値を２２８とすると、図５の表に示すように、各透過部３７Ｂにおいて赤光、緑光、及び青光の各々の相対強度の組合せが異なり、各透過部３７Ｂにおいて赤光、緑光、及び青光の相対強度の合計が一定（図５の例では、２２８）になるように構成されている。

これにより、投影レンズ系２６から照射された投影光４４は、投影パターン板３６の特定範囲毎に設けられた透過パターン３６Ａに対応して観察対象に照射され、正方形状の特定範囲毎に各測定点（点状の投影光４４）の明るさが等しいパターンで投影される。また、各測定点は、投影パターン板３６によってスペクトル変調され、投影パターンの各計測点Ｐの色が異なるように投影されるので各々識別可能である。なお、観察対象４２上に投影される投影光４４は、観察対象４２（特に医療用内視鏡１０である場合には血液）に吸収されない光を使用するのが好ましい。投影光４４が観察の妨害になる場合は、赤外光や紫外光と、これらの光に感度のある撮影素子２４を用いることができる。

処理部１４内には、挿入部１２内に配置されたリード線４０を介して、上記各撮影素子２４及び光源３４に接続されると共に、ＣＣＤカメラで撮影された各画像に基づいて、計測点各々の三次元位置座標を演算するマイクロコンピュータで構成された制御部３８が設けられている。制御部３８には、立体形状計測時に操作されるスイッチ４６、及び立体形状を表示するモニタ４８が接続されている。

次に、制御部３８によって実行される計測点各々の三次元位置座標の演算について説明する。まず、図６に示すように、各撮影レンズ２２の光軸を含むようにＸＹ平面を定めると共に、２つの撮影レンズ２２の中心を通る直線がＹ軸となり、撮影レンズ２２間の中心が原点になるようにＸＹ座標を定める。また、各撮影レンズ２２の中心を（０，Ｙｄ１）、（０，Ｙｄ２）、観察対象４２上に投影された計測点Ｐの位置座標を（Ｘａ，Ｙｂ）、計測点Ｐの各撮影素子２４上の像点の位置座標を（Ｘｐ１，Ｙｐ１）、（Ｘｐ２，Ｙｐ２）とし、Ｙｄ１＝−Ｙｄ２とする。

ここで、各ＣＣＤカメラ２０における撮影レンズ２２の中心と計測点Ｐの撮影素子２４上の像点の位置とを結ぶ直線の交点の座標が、観察対象４２上のＸＹ平面に含まれる計測点Ｐの位置座標となる。計測点Ｐの二次元位置座標は、

で表される。

同様にして、ＸＹ平面をＺ軸方向に平行移動させることにより、移動させた位置での計測点Ｐの二次元位置座標が求まるので、移動させたＺ軸方向で表されるＺ座標と上記のようにして求めた二次元位置座標を用いることにより、計測点Ｐの三次元位置座標が求まる。求めた三次元位置座標は、制御部に設けられているメモリに記憶される。

ここで、投影パターン板の配置位置に応じて、ＣＣＤカメラから観察対象までの距離を所定距離（例えば、２５ｍｍ〜２５０ｍｍ）変化させた場合における撮影素子２４の像面２４Ａ上に結像される像点の移動範囲について考察する。

ＸＹ平面上において、投影レンズの中心の座標を（０，０）、各撮影レンズ２２の中心の座標を（０，３ｍｍ）、（０，−３ｍｍ）とし、投影レンズ系２６及び各撮影レンズ２２の焦点距離を各々２．５６ｍｍ、Ｙ軸方向（水平方法）の画角を±３０°、Ｚ軸方向（垂直方向）の画角を±２２．５°とし、各撮影素子２４の像面２４Ａの水平方向のサイズを２．５６ｍｍ、垂直方向のサイズを１．９２ｍｍとし、撮像素子の画素数を水平方向に６４０画素、垂直方向に４８０画素とし、各画素サイズを４×４μｍとする。

この条件で、各撮影レンズから観察対象までの距離Ｘａを−２５ｍｍから−２５０ｍｍまで変化させた際には、図８の投影パターン板の点状透過部３７Ｂが原点に位置している場合（Ｙｐ０＝０．００ｍｍの場合）、図９の投影パターン板の点状透過部３７ＢがＹｐ０＝０．６４ｍｍに位置している場合、図１０の投影パターン板の点状透過部３７ＢがＹｐ０＝１．２８ｍｍに位置している場合の各々において、一方の撮影素子２４における像点の位置Ｙｐ１は図８〜図１０の（Ａ）のグラフのように変化し、他方の撮影素子２４における像点の位置Ｙｐ２は図８〜図１０の（Ｂ）のグラフのように変化する。

以上のことから、観察対象上の１つの計測点Ｐに注目すると、各撮影レンズから観察対象までの距離Ｘａが変化しても、各撮影素子の像面上での計測点Ｐの像点の位置Ｙｐ１、Ｙｐ２はある範囲内で移動する。

従って、この像面上での範囲に対応する観察対象上での範囲（１つの投影パターンが配置される所定範囲）内で観察対象上に投影される各計測点を変調させれば、各計測点を各ＣＣＤカメラの撮影画像間で容易に対応させることができ、観察対象の立体形状を容易に計測できることになる。

このため、像面のサイズが１．９２ｍｍ×２．５６ｍｍの撮影素子では、像面上で０．２７６４８ｍｍ×０．２７６４８ｍｍの各範囲内で観察対象上に投影される各計測点を変調すれば、観察対象の立体形状を容易に計測できることになる。一般的なＣＣＤカメラの有効画素数を上記のように４８０画素×６４０画素とすると、像面上で８０画素×８０画素の各範囲内で観察対象上に投影される各点状の投影光を変調させればよい。例えば、像面上で４画素×４画素当たりに１つの計測点を観察対象上に投影したとすると、観察対象上の各所定範囲内で２０個×２０個の計測点が必要になるが、計測点を４００種類に識別可能に変調させることは容易である。なお、観察対象上に投影される点状の投影光は、像面上で１画素×１画素以上３画素×３画素以下に相当するサイズにするのがより好ましい。

以上の構成の内視鏡１０では、内視鏡１０が作動されると共に挿入部１２の先端１２Ａ側が観察対象４２側へ挿入されて観察対象４２に向けられ、スイッチ４６が押されると、制御部３８により光源３４が点灯される。光源３４から発光された光は、集光レンズ３２、及び投影パターン板３６を介して、投影レンズ系２６から観察対象４２の挿入部１２側の面に投影され、投影パターンに応じたパターン像が投影される。

また、制御部３８により各ＣＣＤカメラ２０が作動されることで、各ＣＣＤカメラ２０によって、観察対象４２と観察対象４２上のパターン像が撮影される。

制御部３８では、上記（１）式に従って計測点の三次元位置座標を演算する。この際、各々の計測点は変調により容易に対応させることができるため、計算は簡単である。一方、制御部３８は、各ＣＣＤカメラ２０による撮影画像の十字状の投影光４４の中心を特徴点とし、特徴点を基準として撮影画像内の特徴点以外の計測点の三次元位置座標を順次演算することも、計測点数が少ないので容易である。なお、特徴点は複数個設けるようにしてもよい。これにより、観察対象４２上の計測点各々の三次元位置座標が得られ、観察対象４２の立体形状を非接触で計測することができる。

また、モニタ４８には、制御部３８によって演算された各計測点の三次元位置座標に基づいて、この三次元位置座標に対応する点の分布が表示される。これにより、観察対象４２の立体形状を目視で把握することができる。

本実施の形態では、観察対象上に二次元のパターン像が投影されるため、観察対象上に投影する投影光を走査しなくても、観察対象の立体形状を計測することができる。このため、観察対象の立体形状を高速で計測することができ、観察対象が動いたり変形する場合でも、観察対象の立体形状を正確に計測することができる。

さらに、観察対象上の計測点の位置座標を、投影された計測点の重心位置又はピーク位置で検出すれば、撮影素子の画素数以上の数の細かい位置座標を計測することができる。このため、三角測量における基線長（撮影レンズ間の距離）を大きく取ることができなくても、観察対象の立体形状を高精度に計測することができる。

さらに、観察対象上の計測点の色を異ならせているので、観察対象上の計測点を各ＣＣＤカメラの撮影画像間で容易に対応させることができ、計測点の三次元位置座標を容易に演算することができる。また、各計測点の輝度は一定であるため、ＣＣＤカメラのダイナミックレンジを大きくしたり、位置座標を演算するときに各計測点の輝度を規格化処理する等の付加的な演算処理を行なう必要も無くなる。

以上説明したように本実施の形態を特に医療用内視鏡として使用する場合には、胃ガンや大腸ガン等の病変部の立体形状（表面の形状、凹凸、テクスチャ）や大きさ（広がり）が、診断とその後の治療方針とに重要な意味を持つ疾患に対して、診断や治療に重要な手がかりをもたらすことができる。

なお、上記の実施の形態では、投影パターン板を集光レンズと投影レンズ系との間に設けた例について説明したが、投影パターン板を光源と集光レンズ系との間に設けてもよい。

［第２の実施の形態］
図７には、本発明の第２の実施の形態に係る内視鏡５０の内部構成が断面図にて示されている。なお、本実施の形態において上記第１の実施の形態と同一の部品については、同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

本実施の形態に係る内視鏡５０は、挿入部１２及び処理部１４を備えている。また、内視鏡５０には、２つの撮影装置５２、及び複数の計測点Ｐを有するパターンを観察対象に投影する投影装置５４が設けられている。

各撮影装置５２は、各々挿入部１２の先端１２Ａ内に所定間隔隔てて配置された撮影レンズ２２を有しており、各撮影レンズ２２の光入射側には、複数の光ファイバをバンドルして挿入部１２内に挿通したイメージファイバ５６の出射端５６Ａが対向するように配置されている。

処理部１４内には、結像レンズ６０及び撮影素子２４を有する２つのＣＣＤカメラ５８が配置されている。結像レンズ６０はイメージファイバ５６の基端５６Ｂ側に対向し、撮影素子２４は結像レンズ６０の画像結像位置に配置されている。

投影装置５４は、挿入部１２の先端１２Ａ内において各撮影レンズ２２とは異なる位置に配置された投影レンズ系２６を有している。投影レンズ系２６の光入射側には、挿入部１２内に挿通されたイメージファイバ６２の出射端６２Ａが対向するように配置されている。

処理部１４内には、イメージファイバ６２の入射端６２Ｂに対向する結像レンズ６４が配置されている。結像レンズ６４の光入射側には集光レンズ３２が配置され、集光レンズ３２の光入射側には光源３４が配置されている。結像レンズ６４と集光レンズ３２との間には、第１の実施の形態で説明した投影パターン板３６が配置されている。

処理部１４内には、上記各撮影素子２４及び光源３４に電気的に接続されると共に、スイッチ４６及びモニタ４８が接続された制御部３８が設けられている。

以上の構成の内視鏡５０では、内視鏡５０が作動されると共に挿入部１２の先端１２Ａ側が観察対象４２側へ挿入されて観察対象４２に向けられ、スイッチ４６が押されると、光源３４が点灯される。光源３４から発光された光は、集光レンズ３２、投影パターン板３６、結像レンズ６４、及びイメージファイバ６２を介して、投影レンズ系２６から観察対象４２の挿入部１２側の面に照射され、パターン像が投影される。

また、観察対象４２と観察対象４２上のパターン像が、各ＣＣＤカメラ５８によって撮影される。

各イメージファイバは、画像を伝送するだけであるので、結像レンズ６０が撮影レンズ２２の位置に一致するように各ＣＣＤカメラ５８を移動させた場合と等価であるので、第１の実施の形態と同様に上記（１）式に従って三次元位置座標を演算することができる。

従って、本実施の形態に係る内視鏡においても、上記第１の実施の形態で説明したのと同様の効果を奏することができる。

さらに、本実施の形態では光源及び投影パターン板等が挿入部外に設けられているので、光源及び投影パターン板等を手動で容易に交換することができ、観察対象上に投影される投影光のパターンや変調方式を目的に応じて容易に選択することができる。

なお、本実施の形態では、結像レンズと集光レンズとの間に投影パターン板を設けたが、投影パターン板を光源と集光レンズとの間に設けてもよい。

また、上記各実施の形態では、撮影装置を２個設けた例について説明したが、撮影装置を３個以上設けてもよい。この場合、撮影装置の数をｎ個とすると、１つの計測点に対して三次元位置座標の解が、_nＣ₂個求まる。このため、３個以上の撮影装置を設けた場合には、三次元位置座標の解の平均値や最適値を求めることができ、撮影装置の数を増加するに従い、三次元位置座標をより高精度に演算できて、観察対象の立体形状をより高精度に計測することができる。

さらに、上記各実施の形態では、撮影画像に所定数の特徴点を設け特徴点以外の計測点の三次元位置座標を順次演算するようにしたが、計測点の数が少ない場合等には計測点の三次元位置座標を同時に演算するようにしてもよい。これにより、観察対象の立体形状を一層高速で計測することができる。

また、上記各実施の形態では、投影光をスペクトル変調する例について説明したが、投影光の輝度を変化させる強度変調、またはビーム径を変化させたりビーム形状を変化させて投影光の形状を変化させる形状変調を行なってもよく、スペクトル変調、強度変調、及び形状変調を２つ以上組み合わせた変調を行なっても良い。

さらに、上記各実施の形態では、投影パターン板の透過部毎に透過する光の色を変化させる例について説明したが、投影パターン板は、透過部としての貫通孔が穿設された穴開き金属板、穴開き不透明プラスチック板、または、無色透明ガラス板や無色透明プラスチック板等の基盤上に金属蒸着膜や不透明インク等を付着して特定範囲毎に無色透明な透過部が透過パターン状に形成された投影パターン板で構成してもよい。この場合、複数の光源を設けることなどによって、光源からスペクトル変調または強度変調された光が複数の貫通孔の各々、または無色透明な複数の透過部の各々へ照射される。

また、上記各実施の形態では、投影パターン板に十字状の透過部点状の透過部を形成したが、投影パターン板の透過パターンは、点状の透過部、直線状の透過部、円弧及び円などの曲線状の透過部のいずれかで構成してもよく、これらを２つ以上の組み合わせて構成してもよい。

さらに、上記各実施の形態では、投影パターン板によってパターン像を投影する例について説明したが、投影パターン板を用いずに、ホログラフィックレンズを利用してパターン像を投影してもよく、複数の光ファイバの出射端面を投影パターン状に配置して束ねた光ファイバ束を用いてもよい。

本発明の第１の実施の形態に係る内視鏡の内部構成を示す断面図である。本発明の第１の実施の形態に係る内視鏡において投影光を観察対象上に投影する構成を示す断面図である。本発明の第１の実施の形態に係る内視鏡における投影パターン板の一部を示す正面図である。本発明の第１の実施の形態に係る内視鏡における投影パターン板の透過パターンを示す正面図である。本発明の第１の実施の形態に係る内視鏡において観察対象上の所定範囲内での各点状の投影光をスペクトル変調させる状況を示す表である。本発明の実施例の内視鏡において観察対象上の投影光の位置座標を演算する方法を説明するための断面図である。本発明の第２の実施の形態に係る内視鏡の内部構成を示す断面図である。本発明の第１の実施の形態に係る内視鏡において、Ｙｐ０＝０．００ｍｍである場合にＸａを−２５ｍｍから−２５０ｍｍまで変化させた際についてのグラフであり、（Ａ）は、この際のＹｐ１の変化を示すグラフであり、（Ｂ）は、この際のＹｐ２の変化を示すグラフである。本発明の第１の実施の形態に係る内視鏡において、Ｙｐ０＝０．６４ｍｍである場合にＸａを−２５ｍｍから−２５０ｍｍまで変化させた際についてのグラフであり、（Ａ）は、この際のＹｐ１の変化を示すグラフであり、（Ｂ）は、この際のＹｐ２の変化を示すグラフである。本発明の第１の実施の形態に係る内視鏡において、Ｙｐ０＝１．２８ｍｍである場合にＸａを−２５ｍｍから−２５０ｍｍまで変化させた際についてのグラフであり、（Ａ）は、この際のＹｐ１の変化を示すグラフであり、（Ｂ）は、この際のＹｐ２の変化を示すグラフである。

符号の説明

１０内視鏡
１２挿入部
１６撮影装置
１８投影装置
３８制御部
４２観察対象
４８モニタ
５０内視鏡
５２撮影装置
５４投影装置
Ｐ計測点

Claims

複数の計測点を有するパターン像を観察対象に投影する投影手段と、
前記観察対象に投影されたパターン像を異なる位置から撮影するように、所定間隔隔てて配置された複数の撮影手段と、
前記撮影手段の各々で撮影された画像に基づいて、前記計測点各々の位置座標を演算する演算手段と、
を含む内視鏡。
前記観察対象に投影される前記計測点各々の投影態様を、該計測点の各々が区別できるように互いに異ならせた請求項１記載の内視鏡。
前記計測点の各々は、光量が各々一定でかつ波長又はスペクトルが各々異なる光を照射することによって形成されている請求項２記載の内視鏡。
前記演算された位置座標に基づいて、該位置座標に対応する点の分布を表示する表示手段を更に設けた請求項１〜請求項３のいずれか１項記載の内視鏡。