JP3776561B2 - 三次元計測内視鏡装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、対象物の三次元形状を計測する三次元形状計測装置、更に詳しくは医用内視鏡に応用して胃壁や大腸壁等の形状を計測したり、工業用内視鏡に応用して水道管、ガス管等の変形や傷の大きさを計測する三次元形状計測装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、測定光を被観察物体に投影して大きさや凹凸形状、すなわち三次元形状を計測するには、半導体レーザー等によるスポット光を測定光として光ファイバーによって被観察物体に導いて投影し、被観察物体上の測定光の位置があらかじめ測定しておいた基準値とどれだけずれるかを検知することにより算出していた。
【０００３】
また、測定光としてレーザ光をシリンドリカルレンズ等によりスリット光に変換した物を用い、被観察物体に投影されたスリット光の変形によって、スリットが投影された線上の凹凸を算出する光切断法も知られている。
【０００４】
さらに、被観察物体の面形状を計測する場合は、例えば特開平４−１２７２４号公報に示されているように、スポット光やスリット光を走査することにより行っていた。
【０００５】
なお、上記従来技術においては、測定光を投影する光学系は固定焦点、かつ固定倍率であった。
【０００６】
また、測定光を投影する光学系を内視鏡とは別体のプローブとして構成し、前記プローブを鉗子チャンネルに挿入するシステムも提案されている。
【０００７】
さらに、測定光を被写体に照射するには、内視鏡に備えられているアングル操作を用いて、内視鏡先端を曲げ、被写体に指向していた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、被観察物体が生体であるため、検査中に内視鏡と被観察物体との距離を一定に保つ事は非常に困難であり、測定光投影の光学系が固定焦点であるので距離によって測定光が拡散し、測定誤差の原因といった問題がある。
【０００９】
また、測定光投影の光学系が固定倍率であったので、常に一定の面積を一定の解像度で測定を行っており、解像度を落として高速で測定する、もしくは広い面積を測定したり、高解像度で狭い面積を測定するという使用状況に合わせての選択を行うことができないといった問題もある。
【００１０】
さらに、内視鏡検査を行う場合は、内視鏡は観察する部位に応じて複雑に曲げられる。測定光を導く光ファイバーはその構造上、曲がり具合によってクラッド層、コア層の間の屈折率が微妙に変化する。従って、測定光の投影位置が微妙にずれるので測定誤差の原因となっていた。
【００１１】
また、測定光を投影する光学系を内視鏡とは別体のプローブとして構成する場合、プローブの位置を固定する手段が必要で、例えば特開平２−２８７３１１号公報に開示されている如く、プローブと鉗子チャンネルの内壁をキー溝状にしておき、その嵌合を用いていた。この場合、汎用の内視鏡を用いることができず、作業性が悪かった。
【００１２】
さらに、測定光を被写体に照射するために内視鏡のアングル操作を用いる方法は、高解像度を得るために測定面積を狭くした場合などは、被測定部位と測定光の照射範囲を合致させることが難しくなる。また、測定する部位によっては、ぜん動運動が激しいので測定位置の固定が困難であったり、任意のアングル操作を無理に行うと患者に苦痛を生じさせる可能性があった。
【００１３】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、常に最適な測定光の供給と任意の解像度での測定を行うことのできる三次元計測内視鏡装置を提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明による三次元計測内視鏡装置は、体腔内に挿入部を挿入し、被写体を観察するための観察光と、被写体の形状を測定するための測定光とを被写体に投影する内視鏡と接続され、前記内視鏡からの前記測定光の反射光から前記被写体の形状を計測する三次元計測内視鏡装置において、前記観察光による観察画像に対して測定範囲の選択を行う測定範囲選択手段と、前記測定範囲選択手段による測定範囲の選択に応じて、前記測定光を投影する測定光投影レンズの倍率と焦点を調節する倍率・焦点調節手段と、前記倍率・焦点調節手段の設定値に応じて、前記被写体との距離計算を行う距離計算手段と、を備えたことを特徴とし、前記測定範囲選択手段は、段階的に測定範囲を選択することが可能であり、前記測定光の反射光を抽出する抽出手段と、予め記憶されている基準データと前記抽出手段により抽出された反射光のデータとを比較して形状計算を行う三次元映像処理手段と、を備えたことを特徴とし、また、前記測定光の基準出射位置を記憶する基準位置記憶手段と、前記測定光の現在の出射位置を検出する出射位置検出手段と、前記基準位置記憶手段の記憶する基準出射位置と前記出射位置検出手段により検出された出射位置とを比較して前記測定光の出射方向を補正する出射方向補正手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１５】
本発明の三次元計測内視鏡装置では、測定範囲選択手段により観察光による観察画像に対して測定範囲の選択を行い、この測定範囲選択手段による測定範囲の選択に応じて、前記倍率・焦点調節手段が前記測定光を投影する前記測定光投影レンズの倍率と焦点を調節し、前記距離計算手段が前記倍率・焦点調節手段の設定値に応じて、前記被写体との距離計算を行う。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について述べる。
【００１７】
図１ないし図４は本発明の第１の実施の形態に係わり、図１は三次元計測内視鏡装置の構成を示す構成図、図２は図１の測定光調節レンズ系の構成を示す構成図、図３は図２の測定光調節レンズ系の長手方向断面を示す断面図、図４は図１の三次元計測内視鏡装置の作用を説明する説明図である。
【００１８】
（構成）
本発明の三次元計測内視鏡装置１は、図１に示すように、体腔内に挿入する挿入部２を備え体腔内の観察部位３を撮像すると共に体腔内の三次元計測を行う内視鏡４と、前記内視鏡４に観察用の照明光を供給する観察用照明光源５と、半導体レーザ等とシリンドリカルレンズ等の組み合わせによりスリット状の測定光を発生し前記内視鏡４に供給する測定光投影光源６と、内視鏡４により撮像された観察部位３の撮像信号を信号処理することで観察部位３の内視鏡像の映像信号を生成すると共に体腔内の三次元映像信号を生成する信号処理装置７とから構成される。
【００１９】
内視鏡４には観察用照明光源５から供給される照明光を伝送する観察用ライトガイド８が内挿されており、観察用照明光源５のランプ９から発せされた白色光は、ランプ９と観察用ライトガイド８の入射端面との間に配設された、モータ１０により回転駆動される、赤色光透過部、緑色光透過部、青色光透過部及び不透過部からなる回転フィルタ１１を介して、観察用ライトガイド８の入射端面に供給されるようになっている。また、内視鏡４には測定光投影光源６から供給される測定光を伝送する測定光伝送用イメージガイド１２も内挿されている。
【００２０】
内視鏡４の先端部内には、観察用ライトガイド８の出射端の前方に観察用照明レンズ１３が設けられており、観察用ライトガイド８により伝送された照明光は、観察用ライトガイド８の出射端面より出射し観察用照明レンズ１３を介して体腔内の観察部位３に照射されるようになっている。
【００２１】
また、内視鏡４の先端部内には、測定光伝送用イメージガイド１２の出射端の前方に測定用照明レンズ１４も設けられており、測定光伝送用イメージガイド１２により伝送された測定光は、測定光伝送用イメージガイド１２の出射端面より出射し測定用投影レンズ１４を介して体腔内に照射されるようになっている。なお、測定光伝送用イメージガイド１２の出射端側には後述する測定光調節レンズ系１５が設けられており、測定光調節レンズ系１５は駆動部１６によって光軸方向に可動されるようになっている。
【００２２】
観察部位３の像及び測定光の戻り光は、内視鏡４の先端部内において、前記駆動部１６により駆動される対物調節レンズ系１７を介してＣＣＤ等の固体撮像素子１８により撮像され、その撮像信号が信号処理装置７のプロセス回路１９に出力されるようになっている。
【００２３】
前記モータ及び固体撮像素子１８は、信号処理装置７のそれぞれモータ１０用の駆動回路２０及び固体撮像素子１８用の駆動回路２１により駆動され、これらの駆動回路２０、２１及び前記測定光投影光源６は同期回路２２からの同期信号により制御され、駆動するようになっていて、駆動回路２０による回転フィルタ１１の回転駆動及び駆動回路２１による測定光投影光源６の駆動が同期回路２２からの同期信号に同期して、体腔内に順次、赤色光、緑色光、青色光及び測定光が照射されるようになっている。
【００２４】
信号処理装置７は、固体撮像素子１８からの撮像信号を増幅処理する前記プロセス回路１９と、前記プロセス回路１９の出力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器２３と、Ａ／Ｄ変換器２３の出力を選択的に後段の４つのメモリに振り分けて出力するマルチプレクサ２４を備えており、Ｒ用メモリ２５、Ｇ用メモリ２６、Ｂ用メモリ２７及び計測用メモリ２８のそれぞれに、回転フィルタ１１の回転駆動及び測定光投影光源６の駆動に同期して赤色光、緑色光、青色光及び測定光による照明に対応する信号がマルチプレクサ２４によって振り分けて入力されるようになっている。
【００２５】
また、信号処理装置７は、Ｒ用メモリ２５、Ｇ用メモリ２６及びＢ用メモリ２７に格納された各信号を入力し内視鏡映像信号を生成する映像信号処理回路２９と、映像信号処理回路２９の出力をアナログ信号に変換し観察モニタとして使用されるディスプレイ３０に出力するＤ／Ａ変換器３１と、計測用メモリ２８に格納された信号から被写体の凹凸形状を計算する測定処理回路３２と、測定処理回路３２の計算結果を基づき鳥瞰図、等高線図等の三次元形状を表すグラフィックを三次元計測画像表示モニタとして表示されるディスプレイ３３に描画する三次元映像処理回路３４と、３種類の固定倍率で測定倍率を選択する測定倍率選択部３５と、測定倍率選択部３５が選択する倍率に応じた距離算出用の基準データが記憶されている第１ルックアップテーブル（以下、ＬＵＴと略記する）３６、第２ＬＵＴ３７及び第３ＬＵＴ３８と、測定倍率選択部３５の選択に基づき第１ＬＵＴ３６、第２ＬＵＴ３７及び第３ＬＵＴ３８のうちの１つを選択し測定処理回路３２にその距離算出用の基準データを出力するＬＵＴ選択部３９とを備えている。
【００２６】
なお、測定倍率選択部３５の選択信号は、測定光投影光源６及び駆動部１６にも出力されており、測定光投影光源６及び駆動部１６では、この選択信号に基づき測定範囲に応じた最適な長さのスリット状の測定光を体腔内に照射するようになっている。
【００２７】
測定光伝送用イメージガイド１２の出射端側に設けられた測定光調節レンズ系１５は、図２に示すように、固定部材４１の外周に巻かれた駆動部１６により駆動される電磁コイル４２を備え、さらに、測定光調節レンズ系１５の長手方向断面である図３に示すように、固定部材４１の内部には永久磁石等よりなる可動部材４３と、可撓部材４３に固定されて共に電磁コイル４２により可動するレンズ４４とを備えて構成されている。
【００２８】
なお、電磁コイル４２は、図２に示したような内蔵方法ではなく、内視鏡４の挿入部自体の円筒や鉗子チャンネルの内筒に沿って内蔵しても良いし、駆動部１６を内視鏡４の内部に内蔵する必要もない。
【００２９】
（作用）
次に、このように構成された本実施の形態の作用について説明する。
【００３０】
観察用照明光源５から出た照明光は、モータ１０による回転フィルタ１１の回転により順次赤色光、緑色光、青色光及び不透過に変換されて観察光伝送用ライトガイド８及び観察用照明レンズ１３を介して観察部位３を照明する。また、回転フィルタ１１の不透過部が光路中に挿入されているとき、同期回路２２からの同期信号に基づき測定光投影光源６が発光して、測定光伝送用イメージガイド１２、測定光調節レンズ系１５及び測定用投影レンズ１４を介して観察部位３にスリット状の測定光を投射する。
【００３１】
このようにして照明された観察部位３は、対物調節レンズ系１７により固体撮像素子１８上に結像される。固体撮像素子１８は、同期回路２２からの同期信号に基づき回転フィルタ１１の回転に同期して駆動回路２１により作動され、赤色光、緑色光、青色光及び測定光による観察部位３の像の信号を順次出力し、この信号はプロセス回路１９で増幅、処理を施される。
【００３２】
その後、Ａ／Ｄ変換器２３によりアナログ信号からディジタル信号に変換され、マルチプレクサ２４によって各Ｒ用メモリ２５、Ｇ用メモリ２６、Ｂ用メモリ２７及び計測用メモリ２８に振り分けられる。すなわち、赤色光による画像信号がＲ用メモリ２５へ、緑色光による画像信号がＧ用メモリ２６へ、青色光による画像信号がＢ用メモリ２７へ、測定光による画像信号が計測用メモリ２８へ各々入力され記憶される。
【００３３】
Ｒ用メモリ２５、Ｇ用メモリ２６及びＢ用メモリ２７に記憶された通常観察用の画像信号は、映像処理回路２９にてガンマ補正、輪郭補正等の各種処理が施された後、Ｄ／Ａ変換器３１にてアナログ信号に変換され、ディスプレイ３０上にカラー映像が表示される。
【００３４】
一方、計測用メモリ２８に記憶された測定光による画像信号は、測定処理回路３２にて投射したスリット状の測定光による反射光の成分のみが抽出される。この信号は、スリット状の測定光が被写体に投射され、被写体の凹凸に応じて形態が変化した信号であるから、ＬＵＴ選択回路３９で選択された第１ＬＵＴ３６、第２ＬＵＴ３７及び第３ＬＵＴ３８のいずれかに予め測定、記憶してある基準位置データとの比較により、観察部位３の凹凸形状が計算され、三次元映像処理回路３４にて三次元形状を表すグラフィックに処理され、ディスプレイ３３上に三次元グラフィック映像が表示される。
【００３５】
ここで、特に入力方法（マウス、トラックボール、ｅｔｃ．）の図示はしていないが、使用者は、図４に示すように、（２次元表示用）ディスプレイ３０に表示される観察部位３の内視鏡ビデオ画像を見ながら、測定倍率選択部３５にて三次元形状計測の測定範囲を、図４（ａ）〜（ｃ）のように選択する。
【００３６】
そして、測定倍率選択部３５にて測定範囲を選択すると、選択に応じた制御信号が発生し、駆動部１６及びＬＵＴ選択回路３９に伝送される。駆動部１６では制御信号に応じた大きさのプラス、もしくはマイナスの電流を発生し、測定光調節レンズ系１５と対物調節レンズ系１７に伝送する。
【００３７】
測定光調節レンズ系１５内では、図３に示すように、電磁コイル４２に電流が流れ、固定部材４１の間を摺動するようになっている可動部材４３に固定されたレンズ４４が前後に移動する。なお、対物調節レンズ系１７の構造は、レンズの光学系データと寸法以外は、測定光調節レンズ系１５と同様の構成と動作を行うので説明は省略する。
【００３８】
従って、上記の測定光調節レンズ系１５の動作により、測定範囲に応じた最適な長さのスリット状測定光が供給される。また、対物調節レンズ系１７の倍率が各々変化することにより、図４（ａ）の場合のように広い面積を撮像する場合から、図４（ｂ）及び図４（ｃ）のように段々と倍率を上げていくと、狭い面積を同じ画素数の固体撮像素子１８で撮像することになるので、狭い面積しか測定できないが解像度は高くなる。
【００３９】
さらに、上記のようにレンズ系の倍率を変化させるだけでは測定光の撮像面積が変化するだけなので、各レンズ倍率毎の観察部位３と内視鏡４の先端部との間の各距離のデータが記憶されている第１ＬＵＴ３６、第２ＬＵＴ３７及び第３ＬＵＴ３８の内、１つのＬＵＴをＬＵＴ選択回路３９にて選択して、観察部位３と内視鏡４の先端部との距離計算が行うようになっている。
【００４０】
（効果）
このように本実施の形態によれば、観察部位３の形状や使用する目的に応じて、測定光調節レンズ系１５の動作により、使用者は任意の範囲の形状計測を行うことができる共に、常に最適な測定光の供給ができるので、測定精度を高めることができる。
【００４１】
なお、本実施の形態では、三次元計測内視鏡装置１の対物調節レンズ系１７及び測定光調節レンズ系１５をコスト等を考慮して３段階の固定倍率としていたが、ＬＵＴの個数を増加し、その選択手段を適宜備えれば、任意の倍率による測定が可能となることは自明である。
【００４２】
また、本実施の形態では、レンズの調節機構をズームレンズとして利用した例を示したが、これを焦点調節に応用すれば、観察部位３との距離に関わらず、常にボケの無い最適な測定光を発生できるので測定精度を高めることができる。
【００４３】
さらに、本実施の形態は、三次元計測内視鏡装置１の測定光投影レンズに用いるだけでなく、通常観察に用いられる対物レンズ系にも容易に利用可能である。
【００４４】
また、実施の形態では、観察部位３と内視鏡４の先端部との間の距離計算をＬＵＴに予め記憶した値と比較することにより行っていたが、必ずしもＬＵＴを用いる必要性はなく、観察部位３と内視鏡４の先端部との間の距離を変数とした多項近似式に置き換えて表しても良い。この場合、固定倍率に応じて多項近似式の係数を切り替えることにより、上記と同様に効果が得られるばかりでなく、係数だけを記憶しているのであるから、ＬＵＴより遙かにデータを保存するためのメモリ容量を減らすことができる。
【００４５】
図５及び図６は本発明の第２の実施の形態に係わり、図５は内視鏡先端部内の要部の構成を示す構成図、図６は図５の制御部の構成を示す構成図である。
【００４６】
第２の実施の形態は、第１の実施の形態とほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の構成には同じ符号をつけ説明は省略する。
【００４７】
（構成）
本実施の形態の内視鏡４の先端部内には、図５に示すように、測定光伝送用イメージガイド１２の出射端面の前方に、順次、第１の実施の形態における測定光調節レンズ系１５を構成する補助レンズ５１と、制御電圧によって入射された光を任意の角度に偏向することができる光偏向器５２と、測定光を２方向に分割する先端ハーフプリズム５３と、先端ハーフプリズム５３により分割された一方の測定光により光位置を検知する２次元ＰＳＤ等からなる光位置検知部５４とを備えており、光偏向器５２と先端ハーフプリズム５３との間には第２の補助レンズ５５が設けられている。
【００４８】
そして、制御部５６が光位置検知部５４からの検知信号を入力し、この検知信号に基づいて光偏向器５２が入射された光を任意の角度に偏向するための制御電圧を発生させる駆動信号発生回路５７を制御するようになっている。
【００４９】
また、前記制御部５６は、図６に示すように、測定光の基準出射位置、例えば製造時における測定光の出射位置のデータを記憶した基準位置記憶部６１と、この基準位置記憶部６１が記憶している測定光の基準出射位置と光位置検知部５４によって検知した測定光の位置を比較する光位置比較部６２と、その比較結果に応じた補正信号を発生する補正信号出力部６３とから構成されている。
【００５０】
その他の構成は第１の実施の形態と同じである。
【００５１】
なお、制御部５６と駆動信号発生回路５７は必ずしも内視鏡４の先端部中に設けてある必要性はない。
【００５２】
また、特に図示していないが、本実施の形態では測定光投影光源６は、スリット状測定光だけでなく、スポット状測定光も出射できるようになっており、計測時にはスリット状測定光が発生し、非計測時にはスポット状測定光が発生するようになっている。これは、半導体レーザのスポット状測定光をスリット状測定光に変換するシリンドリカルレンズを計測のタイミングに合わせて光軸上に抜き差し可能なようにすれば良い。
【００５３】
（作用）
次に、このように構成された本実施の形態の作用について説明する。
【００５４】
測定光投影光源６で発生した測定光は、測定光伝送用イメージガイド１２、補助レンズ５１、光偏向器５２及び補助レンズ５５を介して伝送され、先端ハーフプリズム５３に達する。
【００５５】
先端ハーフプリズム５３では、測定光の光路が２分割され、一方は測定光投影レンズ１４を介して観察部位３に投影され、もう一方は光位置検知部５４に伝送される。光位置検知部５４では、非計測時のスポット状測定光が入射された時に測定光の位置に応じた電圧が発生し、制御部５６内の光位置比較部６２に出力される。
【００５６】
光位置比較部６２では、基準位置記憶部６１からのデータと入力された現在の測定光の出射位置のデータとの差を比較して、その結果を補正信号出力部６３に伝送する。補正信号出力部６３では、前記のデータの差を打ち消すための補正信号が計算され、駆動信号発生回路５７にてそれが光偏向器５２の駆動用信号に変化される。光偏向器５２では、前記の駆動信号に応じて入射される測定光を偏向して先端ハーフプリズム５３に出射するようになっている。
【００５７】
説明は省略したが、補助レンズ５１は、上述したように第１の実施の形態における測定光調節レンズ系１５を構成しており、その作用も第１の実施の形態と同様であり、その他の作用は第１の実施の形態と同じである。
【００５８】
（効果）
このように本実施の形態では、第１の実施の形態の効果に加え、非計測時を利用して、被写体に向けて出射される測定光の位置ズレを補正して出射するようになっているので、経時変化や光ファイバーの急激な曲げによる測定光のズレに影響を受ける事無く、より高精度の測定を行うことができる。
【００５９】
なお、本実施の形態では、測定光の位置ズレを検出し、補正して出射する例を示したが、出射位置を補正する代わりに、距離算出時に位置ズレの分だけデータをシフトするように構成しても良い。
【００６０】
図７及び図８は本発明の第３の実施の形態に係わり、図７は計測用プローブ先端部内の要部の構成を示す構成図、図８は図７の測定光調節レンズ系の断面を示す断面図である。
【００６１】
第３の実施の形態は、第１の実施の形態とほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の構成には同じ符号をつけ説明は省略する。
【００６２】
（構成）
本実施の形態では、測定光を被写体に投影する部材（測定光調節レンズ系１５、測定光伝送用イメージガイド１２、測定光投影用レンズ１４等）は、内視鏡の挿入部に内蔵しているのではなく、図７に示すように、別体の計測用プローブ７１として構成し、図示はしないが、この計測用プローブ７１を通常の内視鏡に一般的に設けられている鉗子チャンネルに挿入することにより計測を行う構成となっている。
【００６３】
また、第１の実施の形態の電磁コイル４２のように電磁コイル４２の巻き線を測定光調節レンズ系１５（の固定部材４１）の円筒外周に沿って設ける代わりに、電磁コイル７２が測定光調節レンズ系１５の円筒の一部分の巻き線を設けられている。
【００６４】
さらに、図８に示すように、測定光調節レンズ系１５の円筒外周上で前記電磁コイル７２を避けた位置にはバネ部材７３が設けられ、バネ部材７３は測定光調節レンズ系１５の可動部材４３が前後に移動する時に押し広げられるようになっており、前記バネ部材７３の周囲はゴム被覆７４により覆われている。
【００６５】
その他の構成は第１の実施の形態と同じである。
【００６６】
（作用）
次に、このように構成された本実施の形態の作用について説明する。
【００６７】
図８に示すように、可動部材４３は、計測プローブ７１の鉗子チャンネル（図示せず）への未挿入時には、未使用範囲に位置するようになっており、計測用プローブ７１を鉗子チャンネルに挿入し、計測時の基準位置、例えば、鉗子チャンネルの出口に先端部を合わせた後、使用者からの指示入力により使用範囲にまで移動するようになっている。
【００６８】
可動部材４３が使用範囲に移動すると、バネ部材７３の肉厚部分が押し広げられ、ゴム被覆７４の部分が内側から持ち上げられ、計測用プローブ７１の直径より広がる。従って、鉗子チャンネルの内壁にゴム被覆７４が密着し、計測プローブ７１の位置が固定される。
【００６９】
また、可動部材４３の使用範囲には、マージンが含まれており、このマージン部分を測定光の焦点調節範囲として使用している。
【００７０】
その他の作用は第１の実施の形態と同じである。
【００７１】
（効果）
このように本実施の形態では、第１の実施の形態の効果に加え、キー溝などの特別の固定手段を設けることなく、汎用の内視鏡の鉗子チャンネルに計測プローブ７１を挿入するだけで測定光の出射位置と撮像素子との位置関係を正確に固定できるので、安価でかつ測定精度が向上する。
【００７２】
また、位置関係の固定だけでなく、焦点調節と併用されることによって、被写体との距離に関係なくボケの無い最適の測定光を投影できる。
【００７３】
図９及び図１０は本発明の第４の実施の形態に係わり、図９は三次元計測内視鏡装置の構成を示す構成図、図１０は図９の三次元計測内視鏡装置の作用を説明する説明図である。
【００７４】
本実施の形態の三次元計測内視鏡装置１０１は、図９に示すように、管腔内に挿通される挿入部１０６を備えた内視鏡１０２と、この内視鏡１０２に可視光による照明光を供給する光源ユニット１０３と、内視鏡１０２に計測光を供給すると共に、この計測光の被写体での反射光を受光して三次元計測を行う三次元計測ユニット１０４と、三次元計測された被写体像を表示するディスプレイ１０５とを有する。
【００７５】
内視鏡１０２は、管腔内に挿通される可撓性を有する前記挿入部１０６と、この挿入部１０６の後端に設けられた操作部１０７と、この操作部１０７の後端に設けられた接眼部１０８と、操作部１０７から延出されたユニバーサルケーブル１０９とを有し、このユニバーサルケーブル１０９の端部には、光源ユニット１０３に着脱自在の第１のコネクタと、三次元計測ユニット１０４に着脱自在の第２のコネクタとが設けてある。
【００７６】
光源ユニット１０３内には、ランプ駆動回路（図示せず）により発光駆動されるランプ１１４が内蔵され、このランプ１１４で発光された白色光は集光レンズ１１５で集光されて照明光伝送用ライトガイド１１６の光入射端に供給される。この白色光は、ユニバーサルケーブル１０９、操作部１０７、挿入部１０６を挿通された照明光伝送用ライトガイド１１６により伝送され、挿入部１０６の先端部に固定された先端面からさらに観察照明用レンズ１１８を介して拡開して出射され、体腔内の患部等の被写体側を照明する。
【００７７】
挿入部１０６の先端部には、観察照明用レンズ１１８が取り付けられた照明窓に隣接して観察窓が設けられ、この観察窓には観察用対物レンズ１１９が取り付けてあり、その結像位置に照明された被写体の光学像を結ぶ。この結像位置には、観察用イメージガイド１２１の先端面が配置され、この観察用イメージガイド１２１によって光学像はその後端面に伝送される。
【００７８】
この後端面に対向する接眼部１０８には、接眼レンズ１２２が設けてあり、この接眼レンズ１２２を介して観察用イメージガイド１２１によって伝送された光学像を肉眼で観察することができる。
【００７９】
また、この内視鏡１０２には、照明光伝送用ライトガイド１１６と同様に挿入部１０６、操作部１０７、ユニバーサルケーブル１０９内には測定光伝送用イメージガイド１３１及び形状測定用イメージガイド１３２とが挿通され、ユニバーサルケーブル１０９の端部の光入射端と光出射端とが三次元計測ユニット１０４に接続される。
【００８０】
三次元計測ユニット１０４は、レーザ光を走査するレーザ光走査手段１３０を有し、このレーザ光走査手段１３０は、レーザ制御回路１３３により発光駆動される半導体レーザ（以下、レーザと略記）１３４を有し、このレーザ１３４のレーザ光は、ポリゴン駆動モータ１３５により回転駆動されるポリゴンミラー１３６で反射され、この反射光はさらにガルバノミラー制御回路１３７によって回動されるガルバノミラー１３８で反射された後、レンズ１３９を経て測定光伝送用イメージガイド１３１の光入射端に入射される。
【００８１】
ポリゴンミラー１３６は、ポリゴン駆動モータ１３５の回転軸と平行な側面を正多面体にして多数のミラー面を有し、ポリゴン駆動モータ１３５により回転されることにより、レーザ光を水平面内で測定光伝送用イメージガイド１３１の端面の水平方向の幅に対応する角度走査する。なお、ポリゴン駆動モータ１３５はポリゴン制御回路１４０により制御される。
【００８２】
また、ガルバノミラー１３８は、ガルバノミラー制御回路１３７によって例えば３角波状或いは階段波等の駆動信号が印加されることによって所定角度の範囲で往復的に回動する。この場合、ガルバノミラー１３８は水平面と平行な面に含まれる軸の回りで回動される。
【００８３】
そして、このガルバノミラー１３８に入射される光を反射すると共に、その反射方向を垂直方向に走査する。このようにして水平方向及び垂直方向に走査されたレーザ光は集光レンズ１３９により測定光伝送用イメージガイド１３１の光入射面を水平方向及び垂直方向に走査するようにして入射される。
【００８４】
この場合、ポリゴンミラー１３６により、その１つのミラー面で測定光伝送用イメージガイド１３１の直径を通るファイバの数以上を水平方向にレーザスポットがライン状に走査し、その走査の間に垂直方向のファイバピッチだけガルバノミラー１３８により垂直方向に移動する。
【００８５】
そして、水平方向及び垂直方向に測定光伝送用イメージガイド１３１の光入射面の全域を走査した後に、ガルバノミラー１３８は反対方向に回動されるようになり、水平方向には一方向に走査するが、垂直方向には逆に走査する（往復するように走査する）。
【００８６】
測定光伝送用イメージガイド１３１の先端面は挿入部１０６の先端部に取り付けられ、この先端面に対向して測定光投光レンズ１４５が設けてあり、この測定光投光レンズ１４５により伝送されたレーザスポットが被写体側に投影され、この投影スポットの走査は光入射端での走査に対応したものとなる。
【００８７】
つまり、光入射端での水平方向の走査に対応して被写体側では、ある方向に走査する。説明を簡単にするために光入射端での水平方向の走査により、被写体側にも水平方向に走査されるとする。
【００８８】
挿入部１０６の先端部には、この測定光投光レンズ１４５に隣接して形状測定用対物レンズ１４６が設けてあり、この形状測定用対物レンズ１４６は測定光投光レンズ１４５により被写体面に投影されたレーザスポットの位置をその結像位置に配置された形状測定用イメージガイド１３２の先端面に結像させるものである。
【００８９】
そして、この形状測定用イメージガイド１３２によりその後端面の光出射端に伝送される。この光出射端に対向して結像調節レンズ系１４７が配置され、この結像調節レンズ系１４７によってその結像面の位置にその端面が配置されたテープ状ファイバ束アレイ１４８に結像される。
【００９０】
このテープ状ファイバ束アレイ１４８は、ｎ個のテープ状ファイバ束１４８（１）〜１４８（ｎ）を積層にしたアレイ構造で、各テープ状ファイバ束１４８（ｉ）（ｉ＝１〜ｎ）は例えば測定光伝送用イメージガイド１３１（或いは形状測定用イメージガイド１３２）の直径を通るファイバの本数以上の本数のファイバの一方の端部をテープ状に固め、他端側は丸く束ねた形状にしている。
【００９１】
光入射端となる一方の端部では、これらのテープ状ファイバ束１４８（１）〜１４８（ｎ）は積層に配置した構造で、例えば正方形状の端面となり、光出射端となる他端側はそれぞれ丸く束ねてそれぞれ分離して配置し、丸く束ねた各端面に対向してｎ個の受光素子１４９（ｉ）（ｉ＝１〜ｎ）をアレイ状にそれぞれ配置し、各端面から出射される光をそれぞれ検出する。
【００９２】
三角測量の距離測定の原理により被写体各部の距離を計測するもので、本実施の形態では１つの方向に沿っての反射光の位置検出を行えば、その検出に対応する被写体の位置に対する距離を算出できる構成にし、このように１つの方向に垂直な方向に光検出の機能を備えたテープ状ファイバ束アレイ１４８を用いる。
本実施の形態ではポリゴンミラー１３６の回転により測定光投光レンズ１４５を介して走査されるレーザスポットが例えば水平方向であると、そのレーザスポットを形状測定用イメージガイド１３２における前記水平方向と平行な方向にのみ光検出の機能を有するようにその光入射端がテープ状に広がるようにファイバを配列した各テープ状ファイバ束１４８（ｉ）（ｉ＝１〜ｎ）を前記水平方向に垂直な方向に積層して、垂直な方向に対する位置検出を行うようにしている。
【００９３】
受光素子１４９（ｉ）（ｉ＝１〜ｎ）の出力は、それぞれ増幅器１５１（ｉ）（ｉ＝１〜ｎ）で増幅された後、比較器１５３でｎ個のチャンネルを持ち各増幅器１５１（ｉ）（ｉ＝１〜ｎ）の出力の比較を行う。そして、比較器１５３の比較結果に基づくスポット測定光の出射位置からレーザスポット検知回路１５４で測定光を特定し、高さ情報計算回路１５５内に設けられているＬＵＴ（図示せず）に予め測定済みである被写体との距離に応じたスポット測定光の基準位置データを参照することにより、各反射光における高さを計算する。計算した高さ情報はフレームメモリ１５６にまとめて記憶され、ディスプレイ１０５に表示される。
【００９４】
また、レーザ制御回路１３３、ガルバノミラー制御回路１３７、ポリゴンミラー制御回路１４０を制御することにより、スポット測定光の水平走査間隔・位置と垂直走査間隔・位置を任意に変更する測定倍率・位置選択部１５７が設けられている。また、測定倍率・位置選択部１５７は、結像調節レンズ系１４７を駆動制御する結像調節レンズ制御回路１５８も制御しており、結像調節レンズ制御回路１５８により結像調節レンズ系１４７は、第１の実施の形態の測定光調節レンズ系１５と同様に駆動される。
【００９５】
（作用）
次に、このように構成された本実施の形態の作用について説明する。
【００９６】
上記の構成によって、レーザ光走査手段１３０内のスポット状の測定光がレーザ１３４で発生する。なお、レーザ１３４の発光のＯＮ／ＯＦＦと発光出力はレーザ制御回路１３３で制御される。
【００９７】
スポット状の測定光は、ポリゴンミラー１３６がポリゴンミラー駆動モータ１３５により回転することにより、水平方向に走査される。なお、ポリゴンミラー駆動モータ１３５の回転数と回転角度の制御は、ポリゴンミラー制御回路１４０にて行われる。
【００９８】
従って、レーザ１３４の発光のＯＮ・ＯＦＦとポリゴンミラー１３６の回転を組み合わせて制御することにより、任意の水平方向位置に任意の水平走査速度の測定光を得ることができる。
【００９９】
水平走査された測定光は、ガルバノミラー１３８により垂直方向の走査を加えられる。なお、ガルバノミラー１３８の回転速度と回転角度の制御は、ガルバノミラー制御回路１３７にて行われる。
【０１００】
従って、ガルバノミラー１３８の回転を制御する事により、任意の垂直位置に任意の垂直走査速度の測定光を得ることができる。
【０１０１】
そして後述するように、前記の任意の位置（水平・垂直）と任意の走査（水平・垂直）速度で走査可能な測定光は、測定倍率・位置選択部１５７により、レーザ制御回路１３３、ガルバノミラー制御回路１３７、ポリゴンミラー制御回路１４０が相互に関連して制御されることにより得る事が出来る。
【０１０２】
この測定光は、レンズ１３９により、測定光伝送用イメージガイド１３１に投影され、測定光伝送用イメージガイド１３１により内視鏡先端の測定投光レンズ１４５まで導かれて、被写体に投影される。
【０１０３】
そして、被写体に照射された測定光の反射光は、被写体の形状に応じて基準の位置とずれて、形状測定用対物レンズ１４６にて検知され、形状測定用イメージガイド１３２により結像調節レンズ１４７まで導かれる。
【０１０４】
結像調節レンズ１４７は、結像調節レンズ制御回路１５８の指示に基づいて焦点位置が変わるようになっていて、ｎ組のテープ状ファイバ１４８束（１）〜１４８（ｎ）の入射側へ任意の拡大率で反射光を結像させることができる。なお、この拡大率も測定倍率・位置選択部１５７からの制御を受ける。
【０１０５】
テープ状ファイバ１４８束（１）〜１４８（ｎ）の入射側へ結像された反射光は、出射側で集光され、ｎ個の受光素子１４９（１）〜１４９（ｎ）に導かれる。各受光素子１４９（１）〜１４９（ｎ）で受けた微弱な反射光は、各テープ状ファイバや各受光素子のばらつきを補正して同一特性になるように、増幅回路１５１（１）〜１５１（ｎ）で増幅され、ｎ個のチャンネルを持つ比較器１５３で各増幅回路の出力の比較を行うことにより、どの受光素子が反射光を検知したのかが特定される。
【０１０６】
比較器１５３からのデータ及び前記のポリゴンミラー１３６とガルバノミラー１３８の回転角度と回転速度が既知であることから求められるスポット測定光の出射位置からレーザスポット検知回路１５４で測定光を特定し、高さ情報計算回路１５５内に設けられているＬＵＴに予め測定済みである被写体との距離に応じたスポット測定光の基準位置データを参照することにより、各反射光における高さを計算する。なお、ＬＵＴの参照を用いる代わりに、被写体さの距離関係を事前に係数としてもっておき、多項近似式による計算を用いても良い。
【０１０７】
そして、計算した高さ情報はフレームメモリ１５６にまとめて記憶され、ディスプレイ１０５に表示される。
【０１０８】
ディスプレイ１０５には、図１０に示すように、計測できる範囲が、測定範囲指示枠１６１として通常の２次元画像中にマーキングされている。
【０１０９】
測定倍率・位置選択部１５７では、特に具体的な入力方法（マウス等）は図示していないが、ユーザが選択した測定倍率・位置に応じて、前記のレーザ制御回路１３３、ガルバノミラー制御回路１３７、ポリゴンミラー制御回路１４０を制御することにより、スポット測定光の水平走査間隔・位置と垂直走査間隔・位置が任意に変更される。
【０１１０】
また、測定倍率・位置選択部１５７に連動して、結像調節レンズ１４７からの出射光が常にテープ状ファイバ束１４８（ｉ）（ｉ＝１〜ｎ）の全面を使用するように結像調節レンズ制御回路１５８も制御される。
【０１１１】
（効果）
例えば、縦２５６×横２５６回のスポット測定光走査を行うこととし、この場合、当然、テープ状ファイバ束アレイ１４８の画素数も２５６×２５６に対応していることとする。
【０１１２】
被写体全面を計測する場合にも被写体の一部分を計測する場合にも、同じ回数の測定光が走査されると共にテープ状ファイバ束アレイ１４８の全面を使用するように結像調節レンズ１４７が働くので、計測面積が小さい程、単位面積当たりの分析能が向上することとなる。
【０１１３】
従って、ユーザが測定倍率・位置選択部１５７にて、倍率を選択すると、図１０（ａ）の場合には低解像度であるが、被写体の全面を測定することができる。
【０１１４】
ところが、図１０（ｂ）の場合には高解像度であるが、被写体中心の一部分をしか測定できないことになる。しかしながら、スポット測定光の走査位置が図１０（ｃ）のようにシフトすることができるので、内視鏡にアングル走査などをかけて強引に測定範囲内に被写体を入れることをしなくても良いので、どんな部位でも測定ができるし、患者に苦痛を与えることが少なくなる。
【０１１５】
なお、本実施の形態では、三次元計測内視鏡装置１０１の測定範囲を選択することにより自動的に解像度が定まっていたが、例えば測定範囲と解像度を固定として、スポット測定光の発生個数を減らせば、単位時間当たりの反射光の入射時間が増えるので、被写体までの距離が遠くて反射光が弱い場合の検知も容易となるし、解像度のこだわりなければ、計測時間を早くできる。
【０１１６】
図１１及び図１２は本発明の第５の実施の形態に係わり、図１１は三次元計測内視鏡装置の構成を示す構成図、図１２は図１１の三次元計測内視鏡装置の作用を説明する説明図である。
【０１１７】
第５の実施の形態は、第４の実施の形態とほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の構成には同じ符号をつけ説明は省略する。
【０１１８】
（構成）
本実施の形態では、図１１に示すように、第４の実施の形態の構成に加えて、フレームメモリ１５６に記憶されている画像を認識する画像認識部１７１と、画像認識部１７１からのデータを保持する測定位置保持部１７２と、測定位置保持部１７２に保持されているデータと画像認識部１７１から送られてくるデータを比較し両者が合致するように測定位置・倍率選択部１５７を制御する測定位置追従部１７３が追加された構成となっている。
【０１１９】
その他の構成は第４の実施の形態と同じである。
【０１２０】
（作用）
次に、このように構成された本実施の形態の作用について説明する。
【０１２１】
本実施の形態においては、画像認識部１７１では、フレームメモリ１５６に記憶されている画像から粘膜や病変部の特徴を抽出し、測定位置保持部１７２及び測定位置追従部１７３にその抽出データを送る。
【０１２２】
測定位置保持部１７２では、図１２（ａ）に示すように、ユーザが測定したい場所を指示すると測定範囲指示枠１８１を２重枠で示すと共に、その時の画像認識部１７１から送られてくる抽出データを保持する。もちろん、測定範囲指示枠１８１は、２重枠でなく、例えば枠の色が変わるようになっていても良い。
【０１２３】
測定位置追従部１７３では、測定位置保持部１７２に保持されている抽出データと画像認識部１７１から送られてくる画像の特徴である新たな抽出データとを比較し両者が合致するように、図１２（ｂ）に示すように、測定位置・倍率選択部１５７に測定位置をシフトするような指示を行うようになっている。
【０１２４】
なお、本実施の形態の場合は、求めた３次元形状から特徴を抽出するようになっているが、これに限定するわけでなく、通常の２次元画像から特徴を抽出しても良い、更に色の変化の具合から特徴を抽出することを加えても良い。
【０１２５】
その他の作用は第４の実施の形態と同じである。
【０１２６】
（効果）
このように本実施の形態では、第４の実施の形態の効果に加え、一度計測する場所の指示を行うと、計測場所が被写体の動きに追従して自動的に移動するので、動きが早くて同じ位置を測りにくい場合にも対応できる。
【０１２７】
なお、測定位置保持部１７２において、保持する被写体の抽出データに、患者のＩＤ．ＮＯや測定場所等のインデックスデータを付加して複数保持して選択することにより、病変部の経過観察を行うときに指示が簡単になるし、病変部の変化の具合も一目瞭然となり、非常に有効である。
【０１２８】
［付記］
（付記項１） 体腔内に挿入部を挿入し測定光を被写体に投影する内視鏡と、前記内視鏡からの前記測定光の反射光から前記被写体の形状を計測する三次元計測内視鏡装置において、
前記測定光を投影する測定光投影レンズの倍率と焦点を調節する倍率・焦点調節手段と、
前記倍率・焦点調節手段の設定値に応じて、前記被写体との距離計算を行う距離計算手段と
を備えたことを特徴とする三次元計測内視鏡装置。
【０１２９】
（付記項２） 前記距離計算手段は、複数のルックアップテーブルを切り替えることにより計算を行う
ことを特徴とする付記項１に記載の三次元計測内視鏡装置。
【０１３０】
（付記項３） 前記距離計算手段は、多項近似式の複数の係数を切り替えることにより計算を行う
ことを特徴とする付記項１に記載の三次元計測内視鏡装置。
【０１３１】
（付記項４） 前記距離計算手段は、測定する面積に応じて解像度を切り換える
ことを特徴とする付記項１に記載の三次元計測内視鏡装置。
【０１３２】
（付記項５） 前記距離計算手段は、解像度に応じて計測時間を切り換る
ことを特徴とする付記項１に記載の三次元計測内視鏡装置。
【０１３３】
（付記項６） 前記倍率・焦点調節手段は、前記挿入部内の筒に沿って設けた電子コイル手段である
ことを特徴とする付記項１に記載の三次元計測内視鏡装置。
【０１３４】
（付記項７） 前記倍率・焦点調節手段による前記測定光投影レンズの倍率に応じた測定光の投影範囲を画面上に表示する表示手段を
備えたことを特徴とする付記項１に記載の三次元計測内視鏡装置。
【０１３５】
（付記項８） 前記測定光投影レンズの倍率に応じて、前記測定光の投影範囲を任意に移動させる投影範囲移動手段を
備えたことを特徴とする付記項１に記載の三次元計測内視鏡装置。
【０１３６】
（付記項９） 前記投影範囲手段により前記任意に移動させた前記測定光の投影範囲内にある前記被写体を指定する指定手段と、
前記被写体の形状もしくは色調を認識する認識手段と、
指定した被写体を追従するように前記測定光の投影範囲を移動する追従手段と
を備えたことを特徴とする付記項８に記載の三次元計測内視鏡装置。
【０１３７】
（付記項１０） 前記指定手段は、指定されたデータを複数保持すると共に、前記前記データに前記データを識別するインデックスデータを付加し前記データを識別して選択する
ことを特徴とする付記項９に記載の三次元計測内視鏡装置。
【０１３８】
（付記項１１） 体腔内に挿入部を挿入し測定光を被写体に投影する内視鏡と、前記内視鏡からの前記測定光の反射光から前記被写体の形状を計測する三次元計測内視鏡装置において、
前記測定光の出射角度を検知する検知手段と、
前記測定光の出射角度の補正を行う補正手段と
を備えたことを特徴とする三次元計測内視鏡装置。
【０１３９】
（付記項１２） 体腔内に挿入部を挿入する内視鏡と、前記内視鏡の鉗子チャンネルに挿入され測定光を被写体に投影する測定光投影用プローブと、前記測定光投影用プローブからの前記測定光の反射光から前記被写体の形状を計測する三次元計測内視鏡装置において、
前記測定光投影用プローブに前記内視鏡の前記鉗子チャンネル内壁を押さえつける部材を設けた
ことを特徴とする三次元計測内視鏡装置。
【０１４０】
（付記項１３） 前記測定光を投影する測定光投影レンズの倍率と焦点を調節する電子コイル手段を備え、
前記部材は、前記電子コイル手段による前記測定光投影レンズの駆動と兼用して前記鉗子チャンネル内壁を押さえつける
ことを特徴とする付記項１２に記載の三次元計測内視鏡装置。
【０１４１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の三次元計測内視鏡装置によれば、常に最適な測定光の供給と任意の解像度での測定を行うことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る三次元計測内視鏡装置の構成を示す構成図
【図２】図１の測定光調節レンズ系の構成を示す構成図
【図３】図２の測定光調節レンズ系の長手方向断面を示す断面図
【図４】図１の三次元計測内視鏡装置の作用を説明する説明図
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る内視鏡先端部内の要部の構成を示す構成図
【図６】図５の制御部の構成を示す構成図
【図７】本発明の第３の実施の形態に係る計測用プローブ先端部内の要部の構成を示す構成図
【図８】図７の測定光調節レンズ系の断面を示す断面図
【図９】本発明の第４の実施の形態に係る三次元計測内視鏡装置の構成を示す構成図
【図１０】図９の三次元計測内視鏡装置の作用を説明する説明図
【図１１】本発明の第５の実施の形態に係る三次元計測内視鏡装置の構成を示す構成図
【図１２】図１１の三次元計測内視鏡装置の作用を説明する説明図
【符号の説明】
１…三次元計測内視鏡装置
２…挿入部
３…観察部位
４…内視鏡
５…観察用照明光源
６…測定光投影光源
７…信号処理装置
８…観察用ライトガイド
９…ランプ
１０…モータ
１１…回転フィルタ
１２…測定光伝送用イメージガイド
１３…観察用照明レンズ
１４…測定用照明レンズ
１５…測定光調節レンズ系
１６…駆動部
１７…対物調節レンズ系
１８…固体撮像素子
１９…プロセス回路
２０、２１…駆動回路
２２…同期回路
２３…Ａ／Ｄ変換器
２４…マルチプレクサ
２５…Ｒ用メモリ
２６…Ｇ用メモリ
２７…Ｂ用メモリ
２８…計測用メモリ
２９…映像信号処理回路
３０、３３…ディスプレイ
３１…Ｄ／Ａ変換器
３２…測定処理回路
３４…三次元映像処理回路
３５…測定倍率選択部
３６…第１ＬＵＴ
３７…第２ＬＵＴ
３８…第３ＬＵＴ
３９…ＬＵＴ選択部
４１…固定部材
４２…電磁コイル
４３…可動部材
４４…レンズ
代理人 弁理士 伊藤 進

Claims (4)

1. 体腔内に挿入部を挿入し、被写体を観察するための観察光と、被写体の形状を測定するための測定光とを被写体に投影する内視鏡と接続され、前記内視鏡からの前記測定光の反射光から前記被写体の形状を計測する三次元計測内視鏡装置において、
   前記観察光による観察画像に対して測定範囲の選択を行う測定範囲選択手段と、
   前記測定範囲選択手段による測定範囲の選択に応じて、前記測定光を投影する測定光投影レンズの倍率と焦点を調節する倍率・焦点調節手段と、
   前記倍率・焦点調節手段の設定値に応じて、前記被写体との距離計算を行う距離計算手段と、
   を備えたことを特徴とする三次元計測内視鏡装置。
2. 前記測定範囲選択手段は、段階的に測定範囲を選択することが可能であることを特徴とする請求項１記載の三次元計測内視鏡装置。
3. 前記測定光の反射光を抽出する抽出手段と、
   予め記憶されている基準データと前記抽出手段により抽出された反射光のデータとを比較して形状計算を行う三次元映像処理手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の三次元計測内視鏡装置。
4. 前記測定光の基準出射位置を記憶する基準位置記憶手段と、
   前記測定光の現在の出射位置を検出する出射位置検出手段と、
   前記基準位置記憶手段の記憶する基準出射位置と前記出射位置検出手段により検出された出射位置とを比較して前記測定光の出射方向を補正する出射方向補正手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の三次元計測内視鏡装置。

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