(57)【要約】【課題】ファイババンドル型イメージガイドの屈曲に起因して距離画像の各画素間に相対的な誤差が生じることを抑制することが可能な距離画像取得装置を提供する。【解決手段】距離画像取得装置１は、可撓性外装体３と、光源２１と、第１光ガイドファイバ７と、第２光ガイドファイバ９と、反射光を受光し、基端面１１Ｔから出射させるファイババンドル型イメージガイド１１と、光源２１の出射光の光行路を変更し、自己校正光２１Ｅとしてファイババンドル型イメージガイド１１に入射させる光行路変更部材１５と、第１光伝搬遅延時間に対応する第１出力信号を出力する距離画像センサ２３と、測定対象物３３の距離画像を演算する信号処理部２５とを備える。信号処理部２５は、自己校正光２１Ｅを受光した距離画像センサ２３の第２出力信号に基づき、第２光伝搬遅延時間を演算し、これに基づき複数の画素ごとに距離画像を校正する。【選択図】図５
2011069726.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象物の距離画像を測定する距離画像取得装置であって、
長尺状の可撓性外装体と、
前記測定対象物へ投光するための投光光を出射する光源と、
前記可撓性外装体内に前記可撓性外装体の基端部から先端部まで延びるように設けられ、前記光源から出射した前記投光光を基端面で受光し、受光した当該投光光を先端面から出射させる第１光ガイドファイバと、
前記可撓性外装体内に前記可撓性外装体の前記基端部から前記先端部まで延びるように設けられ、前記光源の出射光を基端面で受光し、受光した当該出射光を先端面から出射させる第２光ガイドファイバと、
前記可撓性外装体内に前記可撓性外装体の前記基端部から前記先端部まで延びるように設けられ、前記投光光の前記測定対象物による反射光を先端面で受光し、受光した当該反射光を基端面から出射させるファイババンドル型イメージガイドと、
前記第２光ガイドファイバの前記先端面から出射する前記光源の前記出射光の光行路を変更し、自己校正光として前記ファイババンドル型イメージガイドの前記先端面に入射させる光行路変更部材と、
前記ファイババンドル型イメージガイドの前記基端面から出射する光を受光するように設けられ、前記距離画像の複数の画素のそれぞれに対応する複数の受光領域を有すると共に、前記測定対象物による前記反射光を受光することにより、前記光源が前記投光光を出射してから前記複数の受光領域のそれぞれが前記反射光を受光するまでのそれぞれの第１光伝搬遅延時間に対応する第１出力信号を出力する飛翔時間式の距離画像センサと、
前記距離画像センサの前記第１出力信号に基づき、前記測定対象物の前記距離画像を演算する信号処理部と、
を備え、
前記信号処理部は、前記自己校正光を受光した前記距離画像センサの第２出力信号に基づき、前記光源が前記出射光を出射してから前記距離画像センサの前記複数の受光領域のそれぞれが前記自己校正光を受光するまでのそれぞれの第２光伝搬遅延時間を演算し、
前記信号処理部は、前記測定対象物の前記距離画像を演算する際、前記第２光伝搬遅延時間に基づいて前記複数の画素ごとに前記距離画像を校正することを特徴とする距離画像取得装置。
【請求項２】
前記第１光ガイドファイバの前記先端面から出射する前記投光光の平行度を向上させ、平行度が向上した当該投光光を前記測定対象物に投光する投光光学部材と、
前記測定対象物による前記反射光の集光度を向上させ、集光度が向上した当該反射光を前記ファイババンドル型イメージガイドの先端面に受光させる受光光学部材と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の距離画像取得装置。
【請求項３】
前記光源の出射光が前記第１光ガイドファイバの基端面に入射する状態と、前記光源の前記出射光が前記第２光ガイドファイバの基端面に入射する状態との間で、前記光源の前記出射光の入射状態を可逆的に切り替える切り替え器をさらに備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の距離画像取得装置。
【請求項４】
前記第２光ガイドファイバは、前記ファイババンドル型イメージガイド内に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の距離画像取得装置。
【請求項５】
前記光行路変更部材は、前記受光光学部材と一体形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の距離画像取得装置。
【請求項６】
前記光行路変更部材は、鏡面部材又は光拡散部材であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の距離画像取得装置。
【請求項７】
前記第１光ガイドファイバと前記第２光ガイドファイバは、一つの光ガイドファイバであることを特徴とする請求項１又は２に記載の距離画像取得装置。
【請求項８】
前記光源は、第１波長の光を出射する状態と、当該第１波長とは異なる第２波長の光を出射する状態とを切り替えることができ、
前記光行路変更部材は、前記第１波長の光を選択的に透過させ、前記第２波長の光を選択的に反射する波長選択ミラーであり、
前記波長選択ミラーを透過した前記第１波長の光は、前記投光光として前記測定対象物に投光され、
前記波長選択ミラーで反射した前記第２波長の光は、前記自己校正光として前記ファイババンドル型イメージガイドの前記先端面に入射することを特徴とする請求項７に記載の距離画像取得装置。
【請求項９】
予備光源と、
前記可撓性外装体内に少なくとも前記可撓性外装体の基端部から先端部まで延びるように設けられ、前記予備光源から出射した出射光を第１端面で受光し、受光した当該出射光を第２端面から出射させる第３光ガイドファイバと、
前記第３光ガイドファイバの前記第２端面から出射する前記出射光を受光する受光素子と、
前記予備光源が光を出射してから、その光を前記受光素子が受光するまでの時間を基に、前記第３ガイドファイバにおける前記予備光源の前記出射光の光伝搬遅延時間を演算する遅延時間演算部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の距離画像取得装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、距離画像取得装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
測定対象物までの距離画像を測定可能な内視鏡が知られている。これらの内視鏡は、屈曲可能な外装体を備えている。測定対象物の反射光は、外装体内に設けられたイメージガイドとしてのファイババンドル型イメージガイドによって、内視鏡の先端部から基端部に導かれ、イメージセンサに入射する。イメージセンサは、測定対象物の距離画像情報を出力する。このような構成の内視鏡は、外装体を屈曲させても測定可能なため、例えば、体腔内等の狭い場所に存在する測定対象物の距離画像を測定することができる。
【０００３】
下記特許文献１に記載の内視鏡は、その基端部に２つの光源を備えている。それらの光源からの出射光は、光ガイドファイバによって内視鏡先端部に導かれ、内視鏡先端部に設けられた測定対象物までの発散照射距離の異なる２つのレンズからそれぞれ測定対象物に照射される。そして、２つの光源の出射光の測定対象物による反射光を独立に測定し、それらの強度比から、２つのレンズから測定対象物までの距離が演算される。このような測定方法によって、測定対象物の距離画像が取得される。
【０００４】
距離画像を取得する他の測定方法として、飛翔時間（Ｔｉｍｅ  ｏｆ  Ｆｌｉｇｈｔ、ＴＯＦ）計測法（以下、「ＴＯＦ法」という。）が知られている。ＴＯＦ法は、光源が出射光を出射してから、その光が測定対象物で反射して受光素子に到達するまでの時間を基に、測定対象物までの距離を測定する方法である。このような距離測定を、距離画像の複数の画素に対応する測定対象物の複数の領域について行うことにより、画素値として測定対象物までの距離値を有する距離画像が得られる。
【０００５】
下記特許文献２に記載の内視鏡は、基端部に設けられた１つの光源と、その光源の出射光を先端部に導いて測定対象物に照射する光ガイドファイバと、照射光の測定対象物による反射光を先端部において受光するファイババンドル型イメージガイドと、ファイババンドル型イメージガイドによって導かれた反射光を受光するＴＯＦ法のイメージセンサを備えている。測定対象物の複数の領域からの反射光は、ファイババンドル型イメージガイド内の複数の光ファイバによってそれぞれ独立してイメージセンサに導かれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−６５５８１号公報
【特許文献２】国際公開第２００５／０２７７３９号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１に記載の内視鏡においては、測定原理上、２つの光源から測定対象物に照射する光の強度を互いに等しくする必要がある。これらの光の強度に差があると、距離測定に誤差が生じてしまう。しかし、このような光の強度の差は、例えば、内視鏡への汚れの付着や光源の径時劣化等が原因で生じてしまうため、強度差が生じることを完全に防ぐのは困難である。そのため、上記特許文献１に記載の内視鏡と同様な方法で距離画像を取得する内視鏡では、測定対象物に照射される光強度の変動に起因して、距離画像における距離の誤差が大きくなってしまう。
【０００８】
それに対して、上記特許文献２に記載の内視鏡のようにＴＯＦ法によって距離画像を取得する内視鏡においては、光源が測定対象物に光を照射してから、その反射光を受光素子が受光するまでの時間を基に距離を演算しているため、測定対象物に照射される光強度の変動に起因して、距離画像に誤差が生じることはない。
【０００９】
光源が測定対象物に光を照射してから、その反射光を受光素子が受光するまでの時間には、内視鏡の外装体内に設けられたファイババンドル型イメージガイド内を反射光が伝搬する時間も含まれる。測定対象物までの距離の算出においては、このような反射光がファイババンドル型イメージガイド内を伝搬するのに必要な時間（ファイババンドル型イメージガイドにおける光伝搬遅延時間）を考慮する必要がある。
【００１０】
しかしながら、内視鏡の外装体が屈曲している場合、内部のファイババンドル型イメージガイドも屈曲する。そして、屈曲部の内側と外側において、ファイババンドル型イメージガイドを構成する各光ファイバの屈曲態様が異なる。典型的には、屈曲部の内側にある光ファイバは、曲率半径が相対的に小さく屈曲するのに対して、屈曲部の外側にある光ファイバは、曲率半径が相対的に大きく屈曲する。そのため、上述の反射光のファイババンドル型イメージガイドにおける光伝搬遅延時間は、屈曲部の内側と外側において、互いに異なることになる。その結果、演算された距離画像において、各画素間の画素値（測定対象物の各領域までの距離値）に誤差が生じてしまう。即ち、ファイババンドル型イメージガイドの屈曲に起因して、距離画像の各画素間に相対的な誤差が生じてしまう。上記特許文献１及び２においては、このようなファイババンドル型イメージガイドの屈曲に起因する誤差については、何も言及されていない。
【００１１】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、ファイババンドル型イメージガイドの屈曲に起因して距離画像の各画素間に相対的な誤差が生じることを抑制することが可能なＴＯＦ法に基づく距離画像取得装置を提供することを目的とする。
【００１２】
上述の課題を解決するため、本発明に係る距離画像取得装置は、測定対象物の距離画像を測定する距離画像取得装置であって、長尺状の可撓性外装体と、測定対象物へ投光するための投光光を出射する光源と、可撓性外装体内に可撓性外装体の基端部から先端部まで延びるように設けられ、光源から出射した投光光を基端面で受光し、受光した投光光を先端面から出射させる第１光ガイドファイバと、可撓性外装体内に可撓性外装体の基端部から先端部まで延びるように設けられ、光源の出射光を基端面で受光し、受光した出射光を先端面から出射させる第２光ガイドファイバと、可撓性外装体内に前記可撓性外装体の基端部から先端部まで延びるように設けられ、投光光の測定対象物による反射光を先端面で受光し、受光した反射光を基端面から出射させるファイババンドル型イメージガイドと、第２光ガイドファイバの先端面から出射する光源の出射光の光行路を変更し、自己校正光としてファイババンドル型イメージガイドの先端面に入射させる光行路変更部材と、ファイババンドル型イメージガイドの基端面から出射する光を受光するように設けられ、距離画像の複数の画素のそれぞれに対応する複数の受光領域を有すると共に、測定対象物による反射光を受光することにより、光源が投光光を出射してから複数の受光領域のそれぞれが反射光を受光するまでのそれぞれの第１光伝搬遅延時間に対応する第１出力信号を出力する飛翔時間式の距離画像センサと、距離画像センサの第１出力信号に基づき、測定対象物の距離画像を演算する信号処理部と、を備え、信号処理部は、自己校正光を受光した距離画像センサの第２出力信号に基づき、光源が出射光を出射してから距離画像センサの複数の受光領域のそれぞれが自己校正光を受光するまでのそれぞれの第２光伝搬遅延時間を演算し、信号処理部は、測定対象物の距離画像を演算する際、第２光伝搬遅延時間に基づいて複数の画素ごとに距離画像を校正することを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る距離画像取得装置においては、信号処理部は、自己校正光を受光した飛翔時間式（ＴＯＦ式）の距離画像センサの第２出力信号から、第２光伝搬遅延時間を演算している。ファイババンドル型イメージガイドが屈曲している場合、距離画像センサの上記複数の受光領域にそれぞれ対応するファイババンドル型イメージガイド内の複数の光伝搬領域ごとに、この第２光伝搬遅延時間はばらつく可能性がある。そして、第２光伝搬遅延時間がばらついている場合、第１光伝搬遅延時間も同様のばらつきを含むことになるため、第１光伝搬遅延時間のみから距離画像を演算すると、ファイババンドル型イメージガイドの屈曲に起因して距離画像の各画素間に相対的な誤差が生じてしまう。
【００１４】
しかし、信号処理部は、距離画像センサの上記複数の受光領域のそれぞれについて第２光伝搬遅延時間を演算している。これにより、ファイババンドル型イメージガイドがある屈曲態様の場合において、上記複数の光伝搬領域ごとに、第２光伝搬遅延時間を把握することができる。そして、信号処理部は、第１出力信号から測定対象物の距離画像を演算する際、第２光伝搬遅延時間に基づいて複数の画素ごとに距離画像を校正する。その結果、ファイババンドル型イメージガイドの屈曲に起因する距離画像の各画素間の相対的な誤差が抑制される。
【００１５】
さらに、本発明に係る距離画像取得装置は、第１光ガイドファイバの先端面から出射する投光光の平行度を向上させ、平行度が向上した投光光を測定対象物に投光する投光光学部材と、測定対象物による反射光の集光度を向上させ、集光度が向上した反射光をファイババンドル型イメージガイドの先端面に受光させる受光光学部材と、をさらに備えることが好ましい。これにより、測定対象物に投光される光の強度が強くなり、ファイババンドル型イメージガイドに入射する測定対象物の反射光の強度が強くなるため、より高精度の距離画像を得ることができる。
【００１６】
さらに、本発明に係る距離画像取得装置において、光源の出射光が第１光ガイドファイバの基端面に入射する状態と、光源の出射光が第２光ガイドファイバの基端面に入射する状態との間で、光源の出射光の入射状態を可逆的に切り替える切り替え器をさらに備えることが好ましい。これにより、必要な光源の数が減少するため、装置の構成が簡略化される。
【００１７】
さらに、本発明に係る距離画像取得装置において、第２光ガイドファイバは、ファイババンドル型イメージガイド内に設けられていることが好ましい。これにより、第２光ガイドファイバの先端面から出射する光は、ファイババンドル型イメージガイドの先端面から出射することになる。そして、ファイババンドル型イメージガイドの先端面から出射した光は、光行路変更部材の働きにより、自己校正光として再びファイババンドル型イメージガイドの先端面に入射する。この際、ファイババンドル型イメージガイドの先端面から出射した光は、光行路変更部材によって略１８０度進行方向が変更される。そのため、ファイババンドル型イメージガイドの先端面において、自己校正光の空間的な強度分布は均一化される。その結果、信号処理部は、第２光伝搬遅延時間をより高精度で演算することができるため、より高精度の距離画像を得ることができる。
【００１８】
さらに、本発明に係る距離画像取得装置において、光行路変更部材は、受光光学部材と一体形成されていることが好ましい。これにより、必要な部材の数が減少するため、装置の構成が簡略化される。
【００１９】
さらに、本発明に係る距離画像取得装置において、光行路変更部材は、鏡面部材又は光拡散部材であることが好ましい。これにより、光行路変更部材として鏡面部材又は光拡散部材を備える距離画像取得装置が得られる。
【００２０】
また、本発明に係る距離画像取得装置において、第１光ガイドファイバと第２光ガイドファイバは、一つの光ガイドファイバであることが好ましい。これにより、距離画像取得装置が備える光ガイドファイバの数が減少するため、可撓性外装体を細くすることが可能となる。
【００２１】
この場合、上記光源は、第１波長の光を出射する状態と、当該第１波長とは異なる第２波長の光を出射する状態とを切り替えることができ、光行路変更部材は、第１波長の光を選択的に透過させ、第２波長の光を選択的に反射する波長選択ミラーであり、波長選択ミラーを透過した第１波長の光は、投光光として測定対象物に投光され、波長選択ミラーで反射した第２波長の光は、自己校正光としてファイババンドル型イメージガイドの先端面に入射することが好ましい。これにより、第１光ガイドファイバと第２光ガイドファイバが一つの光ガイドファイバである場合において、機械的な可動部材を用いることなく、一つの光ガイドファイバの先端面から出射する光を、投光光と自己校正光に分けることができる。その結果、装置を小型化することができる。
【００２２】
さらに、本発明に係る距離画像取得装置は、予備光源と、可撓性外装体内に少なくとも可撓性外装体の基端部から先端部まで延びるように設けられ、予備光源から出射した出射光を第１端面で受光し、受光した出射光を第２端面から出射させる第３光ガイドファイバと、第３光ガイドファイバの第２端面から出射する出射光を受光する受光素子と、予備光源が光を出射してから、その光を受光素子が受光するまでの時間を基に、第３ガイドファイバにおける予備光源の出射光の光伝搬遅延時間を演算する遅延時間演算部と、をさらに備えることが好ましい。
【００２３】
これにより、予備光源の出射光の光伝搬遅延時間から、ファイババンドル型イメージガイドの屈曲態様の変化度合いを把握することができる。その結果、ファイババンドル型イメージガイドの屈曲態様の変化度合いが所定量以上となった場合に、光源から光を出射して自己校正光の光伝搬遅延時間を演算するという使用方法が可能となる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、ファイババンドル型イメージガイドの屈曲に起因して距離画像の各画素間に相対的な誤差が生じることを抑制することが可能なＴＯＦ法に基づく距離画像取得装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】距離画像取得装置の一部を切断して示す概略図である。
【図２】距離画像取得装置の模式的な構成図である。
【図３】ファイババンドル型イメージガイドの長さ方向に直交する平面で切断した断面図である。
【図４】距離画像センサの模式的な構成図である。
【図５】距離画像取得装置の模式的な構成図である。
【図６】可撓性外装体の模式的な断面図である。
【図７】距離画像センサの模式的な構成図である。
【図８】距離画像の測定方法を示すフローチャートである。
【図９】距離画像計測モジュールの構成例を示す模式図である。
【図１０】計測モードの切り替え態様の例を示すタイミングチャートである。
【図１１】距離画像を模式的に示す図である。
【図１２】距離画像取得装置の模式的な構成図である。
【図１３】距離画像取得装置の模式的な構成図である。
【図１４】距離画像取得装置の模式的な構成図である。
【図１５】計測モードの切り替え態様の例を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、実施の形態に係る距離画像取得装置について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図面において、可能な場合には同一要素には同一符号を用いる。また、図面中の構成要素内及び構成要素間の寸法比は、図面の見易さのため、それぞれ任意となっている。
【００２７】
（第１実施形態）
まず、第１実施形態に係る距離画像取得装置について説明する。
【００２８】
図１は、本実施形態の距離画像取得装置の一部を切断して示す概略図であり、図２は、本実施形態の距離画像取得装置の模式的な構成図である。なお、図２においては、あくまで模式的に距離画像取得装置を示しており、投光光学部材１３や受光光学部材１７において光行路を曲げて示しているが、実際の距離画像取得装置においては必ずしも光行路を曲げる必要はない。
【００２９】
図１に示すように、本実施形態の距離画像取得装置１は、可撓性外装体３と、本体部５と、第１光ガイドファイバ７と、第２光ガイドファイバ９と、ファイババンドル型イメージガイド１１と、投光光学部材１３と、光行路変更部材１５と、受光光学部材１７とを備えている。また、図２に示すように、本体部５は、光源２１、距離画像センサ２３、及び、信号処理部２５を有する距離画像計測モジュール２７と、切り替え器２９とを備えている。
【００３０】
図１に示すように、可撓性外装体３は長尺状の部材であり、例えば、管状である。可撓性外装体３の基端部３Ｔは、本体部５に接続されている。可撓性外装体３は、例えばワイヤーメッシュやスパイラルチューブで構成されており、屈曲させることが可能である。
【００３１】
第１光ガイドファイバ７、第２光ガイドファイバ９、及び、ファイババンドル型イメージガイド１１は、それぞれ可撓性外装体３内に、可撓性外装体３の先端部３Ｌから基端部３Ｔまで延びるように設けられている。第１光ガイドファイバ７は、その基端面７Ｔで受光した光を、その先端面７Ｒに導いて先端面７Ｒから出射させるための光ファイバである。同様に、第２光ガイドファイバ９は、その基端面９Ｔで受光した光を、その先端面９Ｒに導いて先端面９Ｒから出射させるための光ファイバである。ファイババンドル型イメージガイド１１は、その先端面１１Ｒで受光した光を、その基端面１１Ｔに導いて基端面１１Ｔから出射させるための光ファイババンドルである。可撓性外装体３が屈曲すると、第１光ガイドファイバ７、第２光ガイドファイバ９、及び、ファイババンドル型イメージガイド１１は、可撓性外装体３の屈曲態様に合わせて屈曲する。ファイババンドル型イメージガイド１１は、開口率を高くする観点から、ＧＩ型（ＧｒａｄｅｄＩｎｄｅｘ型）の光ファイバを多数束ねたファイババンドルであることが好ましい。
【００３２】
図２に示すように、光源２１は、投光光２１Ａを出射する。光源２１は、例えば、パルス状の投光光２１Ａを所定の周期で出射する。光源２１としては、例えば、高速ＬＥＤ（発光ダイオード）、レーザダイオード、又は、ＶＣＳＥＬ（垂直共振器面発光レーザ）等を用いることができる。
【００３３】
切り替え器２９は、光源２１の出射光が第１光ガイドファイバ７の基端面７Ｔに入射する第１状態と、光源２１の出射光が第２光ガイドファイバ９の基端面９Ｔに入射する第２状態との間で、光源２１の出射光の入射状態を可逆的に切り替える機能を有する素子である。図２は、上記第１状態を示しており、投光光２１Ａは第１光ガイドファイバ７の基端面７Ｔに入射する。切り替え器２９としては、例えば、電磁的な駆動を用いる可動ミラーやシャッタ、電圧により光路が変化する結晶等を用いることができる。
【００３４】
上記第１状態は、距離画像取得装置１によって測定対象物３３までの距離画像を測定するための状態（以下、「距離画像計測モード」という）であり、上記第２状態は、距離画像取得装置１の距離画像の校正用データを取得するための状態（以下、「自己校正データ計測モード」という）である。
【００３５】
（距離画像計測モード）
距離画像計測モードについて説明する。図２に示すように、距離画像計測モードにおいては、投光光２１Ａは第１光ガイドファイバ７の基端面７Ｔに入射し、先端面７Ｒに導かれ、投光光２１Ｂとして先端面７Ｒから出射する。投光光２１Ｂは、投光光学部材１３に入射する。投光光学部材１３は、入射した光を平行化して出射する機能を有する光学部材である。この場合の平行化とは、平行度を向上させることを意味する。そのため、投光光学部材１３は、投光光２１Ｂの平行度を向上させ、平行度が向上した投光光２１Ｃを測定対象物３３に投光する。投光光学部材１３としては、例えば、コリメートレンズを用いることができる。このコリメートレンズとしては、例えば、平凸レンズ等の凸レンズを用いることができる。投光光２１Ｃは、後述の反射光３３Ａの強度を向上させる観点から、略平行光であることが好ましい。また、投光光学部材１３は、複数のレンズを組み合わせた光学系であってもよい。
【００３６】
投光光２１Ｃは測定対象物３３に投光され、測定対象物３３の表面において反射光３３Ａが生じる。反射光３３Ａは、受光光学部材１７に入射する。受光光学部材１７は、反射光３３Ａの集光度を向上させて反射光３３Ｂとして出射する。反射光３３Ｂは、ファイババンドル型イメージガイド１１の先端面１１Ｒに入射する。受光光学部材１７としては、例えば、凸レンズを用いることができ、複数のレンズを組み合わせた光学系を用いることもできる。
【００３７】
ファイババンドル型イメージガイド１１は、先端面１１Ｒで受光した反射光３３Ｂを、基端面１１Ｔに導き、反射光３３Ｃとして基端面１１Ｔから出射する。この詳細を、図３を参照しながら説明する。
【００３８】
図３は、ファイババンドル型イメージガイドの長さ方向に直交する平面で切断した断面図である。図３に示すように、ファイババンドル型イメージガイド１１は、束ねられた複数の光ファイバ１１Ｆを有している。複数の光ファイバ１１Ｆは、例えば、管状の可撓性部材１１Ａ内に挿入され、両端のみ固定されている。
【００３９】
ファイババンドル型イメージガイド１１は、可撓性部材１１Ａに沿って先端面１１Ｒから基端面１１Ｔまで延びる複数の光伝搬領域１１Ｒ１１、１１Ｒ１２、１１Ｒ１３、１１Ｒ１４、１１Ｒ２１、１１Ｒ２２、１１Ｒ２３、１１Ｒ２４、１１Ｒ３１、１１Ｒ３２、１１Ｒ３３、１１Ｒ３４、１１Ｒ４１、１１Ｒ４２、１１Ｒ４３、１１Ｒ４４からなる光伝搬領域群１１Ｇを有している。複数の光伝搬領域１１Ｒ１１、１１Ｒ１２、１１Ｒ１３、１１Ｒ１４、１１Ｒ２１、１１Ｒ２２、１１Ｒ２３、１１Ｒ２４、１１Ｒ３１、１１Ｒ３２、１１Ｒ３３、１１Ｒ３４、１１Ｒ４１、１１Ｒ４２、１１Ｒ４３、１１Ｒ４４のそれぞれは、後述の距離画像３７の複数の画素Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１３、Ｐ１４、Ｐ２１、Ｐ２２、Ｐ２３、Ｐ２４、Ｐ３１、Ｐ３２、Ｐ３３、Ｐ３４、Ｐ４１、Ｐ４２、Ｐ４３、Ｐ４４のそれぞれと一対一に対応している（図１１参照）。
【００４０】
光伝搬領域群１１Ｇの各光伝搬領域１１Ｒ１１、１１Ｒ１２、１１Ｒ１３、１１Ｒ１４、１１Ｒ２１、１１Ｒ２２、１１Ｒ２３、１１Ｒ２４、１１Ｒ３１、１１Ｒ３２、１１Ｒ３３、１１Ｒ３４、１１Ｒ４１、１１Ｒ４２、１１Ｒ４３、１１Ｒ４４内の各光ファイバ１１Ｆは、測定対象物３３の複数の表面領域でそれぞれ生じた複数の反射光をそれぞれ個別に先端面１１Ｒから基端面１１Ｔまで伝搬させる。測定対象物３３の複数の表面領域で生じた複数の反射光の集合が、反射光３３Ｂ（図２参照）となる。図３においては、光伝搬領域群１１Ｇの各光伝搬領域１１Ｒ１１、１１Ｒ１２、１１Ｒ１３、１１Ｒ１４、１１Ｒ２１、１１Ｒ２２、１１Ｒ２３、１１Ｒ２４、１１Ｒ３１、１１Ｒ３２、１１Ｒ３３、１１Ｒ３４、１１Ｒ４１、１１Ｒ４２、１１Ｒ４３、１１Ｒ４４のそれぞれと測定対象物３３の複数の表面領域のそれぞれとは一対一に対応している。測定対象物３３の複数の表面領域のそれぞれは、後述の距離画像３７の複数の画素Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１３、Ｐ１４、Ｐ２１、Ｐ２２、Ｐ２３、Ｐ２４、Ｐ３１、Ｐ３２、Ｐ３３、Ｐ３４、Ｐ４１、Ｐ４２、Ｐ４３、Ｐ４４のそれぞれと一対一に対応する。
【００４１】
なお、本実施形態においては、複数の光伝搬領域１１Ｒ１１、１１Ｒ１２、１１Ｒ１３、１１Ｒ１４、１１Ｒ２１、１１Ｒ２２、１１Ｒ２３、１１Ｒ２４、１１Ｒ３１、１１Ｒ３２、１１Ｒ３３、１１Ｒ３４、１１Ｒ４１、１１Ｒ４２、１１Ｒ４３、１１Ｒ４４のそれぞれは、一本の光ファイバ１１Ｆと対応しているが、複数本の光ファイバ１１Ｆと対応していてもよい。また、一本の光ファイバ１１Ｆが各光伝搬領域１１Ｒ１１、１１Ｒ１２、１１Ｒ１３、１１Ｒ１４、１１Ｒ２１、１１Ｒ２２、１１Ｒ２３、１１Ｒ２４、１１Ｒ３１、１１Ｒ３２、１１Ｒ３３、１１Ｒ３４、１１Ｒ４１、１１Ｒ４２、１１Ｒ４３、１１Ｒ４４のうちの複数と対応していてもよい。
【００４２】
図２に示すように、ファイババンドル型イメージガイド１１によって先端面１１Ｒから基端面１１Ｔまで導かれた反射光３３Ｂは、反射光３３Ｃとして基端面１１Ｔから出射し、反射光３３Ｃは、距離画像センサ２３に入射する。
【００４３】
距離画像センサ２３の詳細について、図４を参照しながら説明する。図４は、距離画像センサの模式的な構成図である。距離画像センサ２３は、ＴＯＦ法に基づいた距離画像センサ（飛翔時間式の距離画像センサ）である。距離画像センサ２３は、反射光３３Ｃ（図２参照）を受光する受光領域群２３Ｒを有する。受光領域群２３Ｒは、複数の受光領域２３Ｒ１１、２３Ｒ１２、２３Ｒ１３、２３Ｒ１４、２３Ｒ２１、２３Ｒ２２、２３Ｒ２３、２３Ｒ２４、２３Ｒ３１、２３Ｒ３２、２３Ｒ３３、２３Ｒ３４、２３Ｒ４１、２３Ｒ４２、２３Ｒ４３、２３Ｒ４４からなる。複数の受光領域２３Ｒ１１、２３Ｒ１２、２３Ｒ１３、２３Ｒ１４、２３Ｒ２１、２３Ｒ２２、２３Ｒ２３、２３Ｒ２４、２３Ｒ３１、２３Ｒ３２、２３Ｒ３３、２３Ｒ３４、２３Ｒ４１、２３Ｒ４２、２３Ｒ４３、２３Ｒ４４のそれぞれは、後述の距離画像３７の複数の画素Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１３、Ｐ１４、Ｐ２１、Ｐ２２、Ｐ２３、Ｐ２４、Ｐ３１、Ｐ３２、Ｐ３３、Ｐ３４、Ｐ４１、Ｐ４２、Ｐ４３、Ｐ４４のそれぞれと一対一に対応している（図１１参照）。
【００４４】
また、複数の受光領域２３Ｒ１１、２３Ｒ１２、２３Ｒ１３、２３Ｒ１４、２３Ｒ２１、２３Ｒ２２、２３Ｒ２３、２３Ｒ２４、２３Ｒ３１、２３Ｒ３２、２３Ｒ３３、２３Ｒ３４、２３Ｒ４１、２３Ｒ４２、２３Ｒ４３、２３Ｒ４４のそれぞれは、反射光３３Ｃのうち光伝搬領域１１Ｒ１１、１１Ｒ１２、１１Ｒ１３、１１Ｒ１４、１１Ｒ２１、１１Ｒ２２、１１Ｒ２３、１１Ｒ２４、１１Ｒ３１、１１Ｒ３２、１１Ｒ３３、１１Ｒ３４、１１Ｒ４１、１１Ｒ４２、１１Ｒ４３、１１Ｒ４４のそれぞれから出射した光を受光する。そのため、複数の受光領域２３Ｒ１１、２３Ｒ１２、２３Ｒ１３、２３Ｒ１４、２３Ｒ２１、２３Ｒ２２、２３Ｒ２３、２３Ｒ２４、２３Ｒ３１、２３Ｒ３２、２３Ｒ３３、２３Ｒ３４、２３Ｒ４１、２３Ｒ４２、２３Ｒ４３、２３Ｒ４４のそれぞれは、測定対象物３３の上述の複数の表面領域のそれぞれと一対一に対応している。図４においては、複数の受光領域２３Ｒ１１、２３Ｒ１２、２３Ｒ１３、２３Ｒ１４、２３Ｒ２１、２３Ｒ２２、２３Ｒ２３、２３Ｒ２４、２３Ｒ３１、２３Ｒ３２、２３Ｒ３３、２３Ｒ３４、２３Ｒ４１、２３Ｒ４２、２３Ｒ４３、２３Ｒ４４のそれぞれと、測定対象物３３の複数の表面領域のそれぞれとの対応関係を示すために、測定対象物３３を破線で示している。
【００４５】
距離画像計測モードにおいて、距離画像センサ２３は、反射光３３Ｃ（図２参照）を受光することにより、光源２１が投光光２１Ａを出射してから、複数の受光領域２３Ｒ１１、２３Ｒ１２、２３Ｒ１３、２３Ｒ１４、２３Ｒ２１、２３Ｒ２２、２３Ｒ２３、２３Ｒ２４、２３Ｒ３１、２３Ｒ３２、２３Ｒ３３、２３Ｒ３４、２３Ｒ４１、２３Ｒ４２、２３Ｒ４３、２３Ｒ４４のそれぞれが反射光３３Ｃを受光するまでのそれぞれの時間（以下、「第１光伝搬遅延時間」という。）に対応する第１出力信号を生成して信号処理部２５（図２参照）に出力する。
【００４６】
図４においては、各受光領域２３Ｒ１１、２３Ｒ１２、２３Ｒ１３、２３Ｒ１４、２３Ｒ２１、２３Ｒ２２、２３Ｒ２３、２３Ｒ２４、２３Ｒ３１、２３Ｒ３２、２３Ｒ３３、２３Ｒ３４、２３Ｒ４１、２３Ｒ４２、２３Ｒ４３、２３Ｒ４４内に示した数字によって、この第１出力信号を概念的に示している。これらの数字は、値が小さい程、第１光伝搬遅延時間が短い、即ち、距離画像取得装置１から測定対象物３３の各表面領域までの距離が近いことを示している。このように、距離画像センサ２３は、各受光領域２３Ｒ１１、２３Ｒ１２、２３Ｒ１３、２３Ｒ１４、２３Ｒ２１、２３Ｒ２２、２３Ｒ２３、２３Ｒ２４、２３Ｒ３１、２３Ｒ３２、２３Ｒ３３、２３Ｒ３４、２３Ｒ４１、２３Ｒ４２、２３Ｒ４３、２３Ｒ４４ごとに、測定対象物３３の各表面領域までの距離を測定し、各表面領域までの距離に対応する第１出力信号を生成して出力する。
【００４７】
距離画像センサ２３の第１出力信号の生成方法としては、例えば、電荷振り分け方式と、閾値をよぎった時間を測定する方式を挙げることができる。電荷振り分け方式の場合、距離画像センサ２３は、光源２１が投光光２１Ａを出射してから各受光領域２３Ｒ１１、２３Ｒ１２、２３Ｒ１３、２３Ｒ１４、２３Ｒ２１、２３Ｒ２２、２３Ｒ２３、２３Ｒ２４、２３Ｒ３１、２３Ｒ３２、２３Ｒ３３、２３Ｒ３４、２３Ｒ４１、２３Ｒ４２、２３Ｒ４３、２３Ｒ４４がそれぞれ反射光３３Ｃを受光するまでの時間に比例した大きさの電荷を、各受光領域２３Ｒ１１、２３Ｒ１２、２３Ｒ１３、２３Ｒ１４、２３Ｒ２１、２３Ｒ２２、２３Ｒ２３、２３Ｒ２４、２３Ｒ３１、２３Ｒ３２、２３Ｒ３３、２３Ｒ３４、２３Ｒ４１、２３Ｒ４２、２３Ｒ４３、２３Ｒ４４ごとに蓄積することにより、第１出力信号を生成する。具体的には、各受光領域にて、例えば、ＡとＢの２つの蓄積部を設定し、反射光が遅延時間に比例してＡとＢに分配されて蓄積され、その比率を計算することにより、遅延時間および距離が算出されることになる。また、閾値をよぎった時間を測定する方式の場合、閾値をよぎるまでの時間に応じて、高速のクロックを計数するか、その時間に応じて一定電流を積分し、時間に応じた電圧を得ることで、距離画像センサ２３は第１出力信号を生成する。
【００４８】
図２に示すように、信号処理部２５は、距離画像センサ２３から第１出力信号を受け取り、この第１出力信号に基づいて、測定対象物３３の距離画像を演算する。この距離画像の演算は、信号処理部２５によって距離画像センサ２３の第１出力信号から上記第１光伝搬遅延時間を演算し、その第１光伝搬遅延時間に基づいて距離画像取得装置１から上述の測定対象物３３の各表面領域までの距離を演算することにより行うことができる。このようにして、距離画像計測モードにおいては、測定対象物３３の距離画像を計測する。
【００４９】
なお、このように信号処理部２５によって第１出力信号に基づいて距離画像を演算する際、詳細は後述するように、自己校正データ計測モードにおいて取得された距離画像の自己校正データに基づいて、距離画像を校正する。
【００５０】
（自己校正データ計測モード）
次に、自己校正データ計測モードについて説明する。図５は、本実施形態の距離画像取得装置の模式的な構成図である。図５に示すように、自己校正データ計測モードにおいては、投光光２１Ａは第２光ガイドファイバ９の基端面９Ｔに入射し、先端面９Ｒに導かれ、出射光２１Ｄとして先端面９Ｒから出射する。出射光２１Ｄは光行路変更部材１５に入射する。光行路変更部材１５は出射光２１Ｄの光行路を変更し、自己校正光２１Ｅとしてファイババンドル型イメージガイド１１の先端面１１Ｒに入射させる。
【００５１】
光行路変更部材１５としては、例えば、光反射部材や光拡散部材を用いることができる。光行路変更部材１５として光反射部材を用いる場合、光行路変更部材１５は、例えば出射光２１Ｄが入射する位置にＡｌ（アルミニウム）等の金属からなる反射膜を有する部材とすることができる。また、光行路変更部材１５として光拡散部材を用いる場合、光行路変更部材１５は、出射光２１Ｄが入射する位置に凹凸加工された凹凸部を有する部材や、テープ等の光拡散部を有する部材とすることができる。
【００５２】
また、本実施形態においては、光行路変更部材１５は受光光学部材１７と別体であるが、光行路変更部材１５と受光光学部材１７は、一体形成されていてもよい。この場合、受光光学部材１７の一部に光反射部材や光拡散部材を設けることができる。受光光学部材１７の一部に光反射部材を設ける場合、例えば、受光光学部材１７としてのレンズの一部にＡｌ（アルミニウム）等の金属からなる反射膜を設けることができる。また、受光光学部材１７の一部に光拡散部材を設ける場合、例えば、受光光学部材１７としてのレンズの一部に、表面加工等によって凹凸を形成したり、テープ等の拡散部材を設けたりすることができる。
【００５３】
先端面１１Ｒに入射した自己校正光２１Ｅは、ファイババンドル型イメージガイド１１によって先端面１１Ｒから基端面１１Ｔまで導かれ、自己校正光２１Ｆとして距離画像センサ２３に入射する。距離画像センサ２３は、自己校正光２１Ｆを受光することにより、光源２１が投光光２１Ａを出射してから、複数の受光領域２３Ｒ１１、２３Ｒ１２、２３Ｒ１３、２３Ｒ１４、２３Ｒ２１、２３Ｒ２２、２３Ｒ２３、２３Ｒ２４、２３Ｒ３１、２３Ｒ３２、２３Ｒ３３、２３Ｒ３４、２３Ｒ４１、２３Ｒ４２、２３Ｒ４３、２３Ｒ４４（図４参照）のそれぞれが自己校正光２１Ｆを受光するまでのそれぞれの時間（以下、「第２光伝搬遅延時間」という。）に対応する第２出力信号を生成して信号処理部２５に出力する。
【００５４】
ファイババンドル型イメージガイド１１が略直線的な形状をなしている場合、各光伝搬領域１１Ｒ１１、１１Ｒ１２、１１Ｒ１３、１１Ｒ１４、１１Ｒ２１、１１Ｒ２２、１１Ｒ２３、１１Ｒ２４、１１Ｒ３１、１１Ｒ３２、１１Ｒ３３、１１Ｒ３４、１１Ｒ４１、１１Ｒ４２、１１Ｒ４３、１１Ｒ４４ごとに、上記第２光伝搬遅延時間は略同じ値となる。それに対して、ファイババンドル型イメージガイド１１が屈曲している場合、各光伝搬領域１１Ｒ１１、１１Ｒ１２、１１Ｒ１３、１１Ｒ１４、１１Ｒ２１、１１Ｒ２２、１１Ｒ２３、１１Ｒ２４、１１Ｒ３１、１１Ｒ３２、１１Ｒ３３、１１Ｒ３４、１１Ｒ４１、１１Ｒ４２、１１Ｒ４３、１１Ｒ４４ごとに、上記第２光伝搬遅延時間はばらつく可能性がある。これについて、図６を参照しながら説明する。
【００５５】
図６は、可撓性外装体の模式的な断面図である。図６に示すように可撓性外装体３が屈曲している場合、第１光ガイドファイバ７、第２光ガイドファイバ９、及び、ファイババンドル型イメージガイド１１も可撓性外装体３に合わせて屈曲する。ファイババンドル型イメージガイド１１の屈曲部１１Ｂに着目すると、各光ファイバ１１Ｆは、互いに屈曲態様が異なる。例えば、複数の光ファイバ１１Ｆのうち、屈曲部１１Ｂの最も外側の光ファイバ１１ＦＬは、相対的に緩やかに屈曲している（即ち、相対的に屈曲率が小さい）のに対して、屈曲部１１Ｂのうち最も内側の光ファイバ１１ＦＳは、相対的に急峻に屈曲している（即ち、相対的に屈曲率が大きい）。
【００５６】
そのため、例えば、最も外側の光ファイバ１１ＦＬ内を伝搬する光は、光ファイバ１１ＦＬ内で屈折する頻度が相対的に低いため、ファイババンドル型イメージガイド１１の先端面１１Ｒから基端面１１Ｔまで伝搬するまでの光伝搬遅延時間が相対的に小さい。それに対して、最も内側の光ファイバ１１ＦＳ内を伝搬する光は、光ファイバ１１ＦＳ内で屈折する頻度が相対的に高いため、ファイババンドル型イメージガイド１１の先端面１１Ｒから基端面１１Ｔまで伝搬するまでの光伝搬遅延時間が相対的に大きい。このように、可撓性外装体３が屈曲すると、ファイババンドル型イメージガイド１１の各光ファイバ１１Ｆの屈曲態様が互いに異なることに起因して、各光伝搬領域１１Ｒ１１、１１Ｒ１２、１１Ｒ１３、１１Ｒ１４、１１Ｒ２１、１１Ｒ２２、１１Ｒ２３、１１Ｒ２４、１１Ｒ３１、１１Ｒ３２、１１Ｒ３３、１１Ｒ３４、１１Ｒ４１、１１Ｒ４２、１１Ｒ４３、１１Ｒ４４（図３参照）ごとに、上記第２光伝搬遅延時間はばらつく可能性がある。
【００５７】
図７は、自己校正データ計測モードにおける距離画像センサの模式的な構成図である。自己校正データ計測モードにおいて、距離画像センサ２３は、上述のように、自己校正光２１Ｆを受光することにより、複数の受光領域２３Ｒ１１、２３Ｒ１２、２３Ｒ１３、２３Ｒ１４、２３Ｒ２１、２３Ｒ２２、２３Ｒ２３、２３Ｒ２４、２３Ｒ３１、２３Ｒ３２、２３Ｒ３３、２３Ｒ３４、２３Ｒ４１、２３Ｒ４２、２３Ｒ４３、２３Ｒ４４（図４参照）のそれぞれについて、第２光伝搬遅延時間に対応する第２出力信号を生成している。図７においては、各受光領域２３Ｒ１１、２３Ｒ１２、２３Ｒ１３、２３Ｒ１４、２３Ｒ２１、２３Ｒ２２、２３Ｒ２３、２３Ｒ２４、２３Ｒ３１、２３Ｒ３２、２３Ｒ３３、２３Ｒ３４、２３Ｒ４１、２３Ｒ４２、２３Ｒ４３、２３Ｒ４４内に示した数字によって、この第２出力信号を概念的に示している。これらの数値は、値が小さい程、第２光伝搬遅延時間が短いことを示している。
【００５８】
信号処理部２５は、第２出力信号から、第２光伝搬遅延時間を演算し、自己校正データとして保持する。このようにして、自己校正データ計測モードにおいては、自己校正データが計測される。
【００５９】
（測定方法）
次に、本実施形態の距離画像取得装置による距離画像の測定方法について説明する。図８は、距離画像の測定方法を示すフローチャートである。図８に示すように、本実施形態の距離画像取得装置による距離画像の測定方法は、主として、計測モード選択ステップＳ１、計測ステップＳ３、演算ステップＳ５、計測モードの判断ステップＳ７、自己校正データのメモリステップＳ９、距離画像の演算ステップＳ１１、距離画像の出力ステップＳ１３、及び、計測の継続を判断するステップＳ１５を有している。
【００６０】
このような距離画像の測定方法について、距離画像計測モジュールの詳細と共に説明する。図９は、距離画像計測モジュールの構成例を示す模式図である。図９に示すように、距離画像計測モジュール２７は、光源２１と、距離画像センサ２３と、信号処理部２５と、を備えている。信号処理部２５は、制御回路２５Ａと、パルス発生回路２５Ｂと、駆動回路２５Ｃと、読取回路２５Ｄと、演算回路２５Ｅと、メモリ２５Ｆと、インターフェース回路２５Ｇと、各回路及びメモリ２５Ｆに電源を供給する電源回路２５Ｈと、を有している。
【００６１】
制御回路２５Ａは、距離画像計測モジュール２７全体の制御を司る。計測モード選択ステップＳ１において、制御回路２５Ａは、切り替え器２９に光源切り替え信号を送る。これにより、距離画像計測モードを選択する場合、光源２１の出射光が第１光ガイドファイバ７の基端面７Ｔに入射する第１状態に切り替えられ、自己校正データ計測モードを選択する場合、光源２１の出射光が第２光ガイドファイバ９の基端面９Ｔに入射する第２状態に切り替えられる（図２及び図５参照）。
【００６２】
計測ステップＳ３において、制御回路２５Ａは、パルス発生回路２５Ｂに計測開始の指令を出す。パルス発生回路２５Ｂは、距離画像センサ２３及び読取回路２５Ｄに計測用のパルスを供給し、駆動回路２５Ｃに光源２１点灯用の同期信号を出力する。駆動回路２５Ｃは、この同期信号に合わせて光源２１を駆動させ、投光光２１Ａ（図２及び図５参照）を出射させる。距離画像計測モードの場合、距離画像センサ２３は反射光３３Ｃを受光し（図２参照）、自己校正データ計測モードの場合、距離画像センサ２３は自己校正光２１Ｆを受光する（図５参照）。
【００６３】
演算ステップＳ５において、距離画像センサ２３は、パルス発生回路２５Ｂからの信号と、受光した反射光３３Ｃ（又は自己校正光２１Ｆ）と、を比較し、第１光伝搬遅延時間（又は第２光伝搬遅延時間）に対応した第１出力信号（又は第２出力信号）を、各受光領域２３Ｒ１１、２３Ｒ１２、２３Ｒ１３、２３Ｒ１４、２３Ｒ２１、２３Ｒ２２、２３Ｒ２３、２３Ｒ２４、２３Ｒ３１、２３Ｒ３２、２３Ｒ３３、２３Ｒ３４、２３Ｒ４１、２３Ｒ４２、２３Ｒ４３、２３Ｒ４４（図４及び図７参照）ごとに生成する。読取回路２５Ｄは、距離画像センサ２３に蓄積された第１出力信号（又は第２出力信号）を読み出し、演算回路２５Ｅに送る。演算回路２５Ｅは、第１出力信号（又は第２出力信号）から第１光伝搬遅延時間（又は第２光伝搬遅延時間）を演算する。
【００６４】
次に、計測モードの判断ステップＳ７において、制御回路２５Ａは計測モードを判断する。計測モードが自己校正データ計測モードである場合、自己校正データのメモリステップＳ９に進む。自己校正データのメモリステップＳ９においては、制御回路２５Ａは、演算回路２５Ｅで演算された第２光伝搬遅延時間を、自己校正データとしてメモリ２５Ｆに蓄積し、計測モード選択ステップＳ１に戻る。一方、計測モードが距離画像計測モードである場合、距離画像の演算ステップＳ１１に進む。
【００６５】
距離画像の演算ステップＳ１１において、演算回路２５Ｅは、第１光伝搬遅延時間に基づき、測定対象物３３の距離画像を演算する。その際、演算回路２５Ｅは、メモリ２５Ｆに蓄積された自己校正データに基づいて、測定対象物３３の距離画像を校正する。この校正は、距離画像センサ２３の各受光領域２３Ｒ１１、２３Ｒ１２、２３Ｒ１３、２３Ｒ１４、２３Ｒ２１、２３Ｒ２２、２３Ｒ２３、２３Ｒ２４、２３Ｒ３１、２３Ｒ３２、２３Ｒ３３、２３Ｒ３４、２３Ｒ４１、２３Ｒ４２、２３Ｒ４３、２３Ｒ４４ごとに行う。具体的には、各受光領域２３Ｒ１１、２３Ｒ１２、２３Ｒ１３、２３Ｒ１４、２３Ｒ２１、２３Ｒ２２、２３Ｒ２３、２３Ｒ２４、２３Ｒ３１、２３Ｒ３２、２３Ｒ３３、２３Ｒ３４、２３Ｒ４１、２３Ｒ４２、２３Ｒ４３、２３Ｒ４４ごとに、第１光伝搬遅延時間から第２光伝搬遅延時間の値を減算することにより、校正光伝搬遅延時間を演算回路２５Ｅで演算する。そして、演算回路２５Ｅによって、校正光伝搬遅延時間に基づいて、測定対象物３３の複数の表面領域までの距離をそれぞれ演算することにより、測定対象物３３の距離画像を演算する。複数の受光領域２３Ｒ１１、２３Ｒ１２、２３Ｒ１３、２３Ｒ１４、２３Ｒ２１、２３Ｒ２２、２３Ｒ２３、２３Ｒ２４、２３Ｒ３１、２３Ｒ３２、２３Ｒ３３、２３Ｒ３４、２３Ｒ４１、２３Ｒ４２、２３Ｒ４３、２３Ｒ４４のそれぞれは、後述の距離画像３７の複数の画素Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１３、Ｐ１４、Ｐ２１、Ｐ２２、Ｐ２３、Ｐ２４、Ｐ３１、Ｐ３２、Ｐ３３、Ｐ３４、Ｐ４１、Ｐ４２、Ｐ４３、Ｐ４４のそれぞれと一対一に対応しているため、上述の校正は、距離画像３７の複数の画素ごとに行われる。
【００６６】
なお、この校正は以下のように行ってもよい。まず、演算回路２５Ｅによって、各受光領域２３Ｒ１１、２３Ｒ１２、２３Ｒ１３、２３Ｒ１４、２３Ｒ２１、２３Ｒ２２、２３Ｒ２３、２３Ｒ２４、２３Ｒ３１、２３Ｒ３２、２３Ｒ３３、２３Ｒ３４、２３Ｒ４１、２３Ｒ４２、２３Ｒ４３、２３Ｒ４４ごとに、第１光伝搬遅延時間に基づいて、測定対象物３３の複数の表面領域までの非校正距離をそれぞれ演算する。そして、演算回路２５Ｅによって、第２光伝搬遅延時間を仮想的に測定対象物までの距離に対応させた場合の校正仮想距離を演算する。そして、演算回路２５Ｅによって、複数の画素のそれぞれについて非校正距離から校正仮想距離を減算することにより、測定対象物３３の距離画像を演算してもよい。いずれの方法で校正を行う場合においても、演算回路２５Ｅは、第１出力信号に基づき、測定対象物３３の距離画像を演算し、その際、第２光伝搬遅延時間に基づいて複数の画素ごとに距離画像を校正することになる。
【００６７】
その後、距離画像の出力ステップＳ１３において、演算回路２５Ｅで演算された距離画像は、インターフェース回路２５Ｇを経由して距離画像信号として外部に出力される。
【００６８】
距離画像計測モードと自己校正データ計測モードの切り替え態様は、距離画像取得装置１を使用する際の可撓性外装体３の屈曲の変化の度合いや、仕様として要求される距離画像の精度等により、適宜選択することができる。図１０は、計測モードの切り替え態様の例を示すタイミングチャートである。距離画像取得装置１の使用時においては、図１０（Ａ）に示すように、距離画像計測モードと自己校正データ計測モードとで交互に繰り返し計測したり、図１０（Ｂ）に示すように、所定の複数回数距離画像計測モードで計測した後に自己校正データ計測モードで１回計測する組み合わせを繰り返したり、図１０（Ｃ）に示すように、距離画像計測モードでの計測を繰り返し、何らかの条件に従って外部トリガが制御回路２５Ａに入力された際に（図９参照）、自己校正データ計測モードで１回計測し、その後は再び外部トリガが入力されるまで距離画像計測モードでの計測を繰り返したりすることができる。
【００６９】
図１１は、上述のようにして得られる距離画像を模式的に示す図である。図１１では、ＸＹＺ直交座標系において距離画像３７を示している。図１１では、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に距離画像３７の画素番号を設定することにより、ＸＹ平面内に距離画像３７の複数の画素Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１３、Ｐ１４、Ｐ２１、Ｐ２２、Ｐ２３、Ｐ２４、Ｐ３１、Ｐ３２、Ｐ３３、Ｐ３４、Ｐ４１、Ｐ４２、Ｐ４３、Ｐ４４を示している。また、複数の画素Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１３、Ｐ１４、Ｐ２１、Ｐ２２、Ｐ２３、Ｐ２４、Ｐ３１、Ｐ３２、Ｐ３３、Ｐ３４、Ｐ４１、Ｐ４２、Ｐ４３、Ｐ４４にそれぞれ対応する複数の画素値Ｖ１１、Ｖ１２、Ｖ１３、Ｖ１４、Ｖ２１、Ｖ２２、Ｖ２３、Ｖ２４、Ｖ３１、Ｖ３２、Ｖ３３、Ｖ３４、Ｖ４１、Ｖ４２、Ｖ４３、Ｖ４４をＺ軸方向に設定している。
【００７０】
各画素値Ｖ１１、Ｖ１２、Ｖ１３、Ｖ１４、Ｖ２１、Ｖ２２、Ｖ２３、Ｖ２４、Ｖ３１、Ｖ３２、Ｖ３３、Ｖ３４、Ｖ４１、Ｖ４２、Ｖ４３、Ｖ４４は、距離画像取得装置１から測定対象物３３の複数の表面領域のそれぞれまでの距離値である。距離画像３７は、画素値としての複数の距離値の集合からなる画像である。
【００７１】
なお、本実施形態においては、距離画像３７の画素数は１６個としたが、当然のことながら、距離画像３７の画素数は特に制限されない。距離画像３７の画素数が本実施形態の個数よりも多い場合、距離画像３７の画素のそれぞれと一対一に対応するように、距離画像センサ２３の複数の受光領域の数も増え（図４及び図７参照）、複数の受光領域のそれぞれと一対一に対応するようにファイババンドル型イメージガイド１１の光伝搬領域の数も増える。
【００７２】
上述のような本実施形態の距離画像取得装置１においては、信号処理部２５は、自己校正光２１Ｆを受光した距離画像センサ２３の第２出力信号から、第２光伝搬遅延時間を演算している（図５、図７、及び図９参照）。ファイババンドル型イメージガイド１１が屈曲している場合、距離画像センサ２３の複数の受光領域２３Ｒ１１、２３Ｒ１２、２３Ｒ１３、２３Ｒ１４、２３Ｒ２１、２３Ｒ２２、２３Ｒ２３、２３Ｒ２４、２３Ｒ３１、２３Ｒ３２、２３Ｒ３３、２３Ｒ３４、２３Ｒ４１、２３Ｒ４２、２３Ｒ４３、２３Ｒ４４にそれぞれ対応するファイババンドル型イメージガイド１１内の複数の光伝搬領域１１Ｒ１１、１１Ｒ１２、１１Ｒ１３、１１Ｒ１４、１１Ｒ２１、１１Ｒ２２、１１Ｒ２３、１１Ｒ２４、１１Ｒ３１、１１Ｒ３２、１１Ｒ３３、１１Ｒ３４、１１Ｒ４１、１１Ｒ４２、１１Ｒ４３、１１Ｒ４４ごとに、この第２光伝搬遅延時間はばらつく可能性がある（図３、図６、及び図７参照）。そして、第２光伝搬遅延時間がばらついている場合、第１光伝搬遅延時間も同様のばらつきを含むことになるため、第１光伝搬遅延時間のみから距離画像３７を演算すると、ファイババンドル型イメージガイド１１の屈曲に起因して距離画像３７の各画素Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１３、Ｐ１４、Ｐ２１、Ｐ２２、Ｐ２３、Ｐ２４、Ｐ３１、Ｐ３２、Ｐ３３、Ｐ３４、Ｐ４１、Ｐ４２、Ｐ４３、Ｐ４４間に相対的な誤差が生じてしまう（図１１参照）。
【００７３】
しかし、信号処理部２５は、上述のように距離画像センサ２３の複数の受光領域２３Ｒ１１、２３Ｒ１２、２３Ｒ１３、２３Ｒ１４、２３Ｒ２１、２３Ｒ２２、２３Ｒ２３、２３Ｒ２４、２３Ｒ３１、２３Ｒ３２、２３Ｒ３３、２３Ｒ３４、２３Ｒ４１、２３Ｒ４２、２３Ｒ４３、２３Ｒ４４のそれぞれについて第２光伝搬遅延時間を演算している（図７参照）。これにより、ファイババンドル型イメージガイド１１がある屈曲態様の場合において、複数の光伝搬領域１１Ｒ１１、１１Ｒ１２、１１Ｒ１３、１１Ｒ１４、１１Ｒ２１、１１Ｒ２２、１１Ｒ２３、１１Ｒ２４、１１Ｒ３１、１１Ｒ３２、１１Ｒ３３、１１Ｒ３４、１１Ｒ４１、１１Ｒ４２、１１Ｒ４３、１１Ｒ４４ごとに、第２光伝搬遅延時間を把握することができる。そして、信号処理部２５は、第１出力信号から測定対象物３３の距離画像３７を演算する際、第２光伝搬遅延時間に基づいて複数の画素Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１３、Ｐ１４、Ｐ２１、Ｐ２２、Ｐ２３、Ｐ２４、Ｐ３１、Ｐ３２、Ｐ３３、Ｐ３４、Ｐ４１、Ｐ４２、Ｐ４３、Ｐ４４ごとに距離画像３７を校正する。その結果、ファイババンドル型イメージガイド１１の屈曲に起因する距離画像３７の各画素Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１３、Ｐ１４、Ｐ２１、Ｐ２２、Ｐ２３、Ｐ２４、Ｐ３１、Ｐ３２、Ｐ３３、Ｐ３４、Ｐ４１、Ｐ４２、Ｐ４３、Ｐ４４間の相対的な誤差が抑制される。そのため、本実施形態の距離画像取得装置１は、距離画像の測定が可能な内視鏡として、特に好適に用いることができる。
【００７４】
さらに、本実施形態に係る距離画像取得装置１は、第１光ガイドファイバ７の先端面７Ｒから出射する投光光２１Ｂの平行度を向上させ、平行度が向上した投光光２１Ｃを測定対象物３３に投光する投光光学部材１３と、測定対象物３３による反射光３３Ａの集光度を向上させ、集光度が向上した反射光３３Ｂをファイババンドル型イメージガイド１１の先端面１１Ｒに受光させる受光光学部材１７と、をさらに備えている（図２参照）。これにより、測定対象物３３に投光される投光光２１Ｃの強度が強くなり、ファイババンドル型イメージガイド１１に入射する測定対象物３３の反射光３３Ｂの強度が強くなるため、より高精度の距離画像３７を得ることができる。
【００７５】
さらに、本実施形態に係る距離画像取得装置１は、光源２１と、光源２１の投光光２１Ａが第１光ガイドファイバ７の基端面７Ｔに入射する第１状態と、光源２１の投光光２１Ａが第２光ガイドファイバ９の基端面７Ｔに入射する第２状態との間で、光源２１の投光光２１Ａの入射状態を可逆的に切り替える切り替え器２９を備えている（図２及び図５参照）。これにより、必要な光源の数が減少するため、距離画像取得装置１の構成が簡略化されている。
【００７６】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係る距離画像取得装置について説明する。
【００７７】
図１２は、自己校正データ計測モードにおける本実施形態の距離画像取得装置の模式的な構成図である。図１２に示すように、本実施形態の距離画像取得装置１ａは、第２光ガイドファイバ９の位置、ファイババンドル型イメージガイド１１ａの構成、及び、光行路変更部材１５ａの位置の点において、第１実施形態の距離画像取得装置１と異なる。
【００７８】
具体的には、本実施形態のファイババンドル型イメージガイド１１ａは、内部に第２光ガイドファイバ９を有している。即ち、第２光ガイドファイバ９は、ファイババンドル型イメージガイド１１ａの内部に埋め込まれている。第２光ガイドファイバ９の先端面９Ｒは、ファイババンドル型イメージガイド１１ａの先端面１１ａＲに含まれ、第２光ガイドファイバ９の基端面９Ｔは、ファイババンドル型イメージガイド１１ａの基端面１１ａＴに含まれている。また、本実施形態の光行路変更部材１５ａは、受光光学部材１７と一体形成されている。具体的には、例えば受光光学部材１７の一部に、光行路変更部材１５ａとしての光反射部材や光拡散部材が設けられている。
【００７９】
本実施形態の自己校正データ計測モードにおいては、第１実施形態における場合と同様に、光源２１の投光光２１Ａは、第２光ガイドファイバ９の基端面９Ｔに入射して、先端面９Ｒから出射光２１Ｄとして出射する。そして、出射光２１Ｄは光行路変更部材１５ａによって光行路が変更され、自己校正光２１Ｅとしてファイババンドル型イメージガイド１１ａの先端面１１ａＲに入射する。自己校正光２１Ｅは、ファイババンドル型イメージガイド１１ａによって基端面１１ａＴに導かれ、基端面１１ａＴから自己校正光２１Ｆとして出射し、距離画像センサ２３に入射する。
【００８０】
上述のような本実施形態の距離画像取得装置１ａによっても、第１実施形態の距離画像取得装置１と同様の理由により、ファイババンドル型イメージガイド１１の屈曲に起因する距離画像３７の各画素Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１３、Ｐ１４、Ｐ２１、Ｐ２２、Ｐ２３、Ｐ２４、Ｐ３１、Ｐ３２、Ｐ３３、Ｐ３４、Ｐ４１、Ｐ４２、Ｐ４３、Ｐ４４間の相対的な誤差が抑制される。
【００８１】
さらに、上述のような本実施形態の距離画像取得装置１ａにおいては、第２光ガイドファイバ９は、ファイババンドル型イメージガイド１１内に設けられている。これにより、第２光ガイドファイバ９の先端面９Ｒから出射する出射光２１Ｄは、ファイババンドル型イメージガイド１１ａの先端面１１ａＲから出射することになる。そして、ファイババンドル型イメージガイド１１ａの先端面１１ａＲから出射した出射光２１Ｄは、光行路変更部材１５ａの働きにより、自己校正光２１Ｅとして再びファイババンドル型イメージガイド１１ａの先端面１１ａＲに入射する。この際、ファイババンドル型イメージガイド１１ａの先端面１１ａＲから出射した出射光２１Ｄは、光行路変更部材１５ａによって略１８０度進行方向が変更される。そのため、ファイババンドル型イメージガイド１１ａの先端面１１ａＲにおいて、自己校正光２１Ｅの空間的な強度分布は均一化される。その結果、信号処理部２５は、第２光伝搬遅延時間をより高精度で演算することができるため、より高精度の距離画像３７を得ることができる。
【００８２】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態に係る距離画像取得装置について説明する。
【００８３】
図１３は、本実施形態の距離画像取得装置の模式的な構成図である。図１３に示すように、本実施形態の距離画像取得装置１ｂは、光源２１ｂの構成、光行路変更部材１５ｂの構成、及び、第２光ガイドファイバ９を備えていない点において、第１実施形態の距離画像取得装置１と異なる。
【００８４】
具体的には、本実施形態の本体部５ｂの距離画像計測モジュール２７ｂが有する光源２１ｂは、第１波長λ１の投光光２１Ａｂを出射する状態と、第１波長λ１とは異なる第２波長λ２の投光光２１Ａｂを出射する状態とを切り替えることができる。また、本実施形態の光行路変更部材１５ｂは、第１波長λ１の光を選択的に透過させ、第２波長λ２の光を選択的に反射する波長選択ミラーである。
【００８５】
第１光ガイドファイバ７の基端面７Ｔに入射した投光光２１Ａｂは、先端面７Ｒに導かれ、投光光２１Ｂｂとして先端面７Ｒから出射する。そして、投光光２１Ｂｂは、光行路変更部材１５ｂに入射する。投光光２１Ｂｂが第１波長λ１の光である場合は、光行路変更部材１５ｂを透過し、投光光学部材１３を経由して、投光光２１Ｃｂとして測定対象物３３に投光される。一方、投光光２１Ｂｂが第２波長λ２の光である場合は、光行路変更部材１５ｂで反射し、自己校正光２１Ｅｂとしてファイババンドル型イメージガイド１１の基端面１１Ｔに入射する。
【００８６】
そのため、本実施形態では、第１光ガイドファイバ７が第２光ガイドファイバ９の機能を兼ねている。なお、光源２１ｂは、第１波長λ１の光を出射する第１波長光源と、第２波長λ２の光を出射する第２波長光源の２つの光源で構成されていてもよい。
【００８７】
上述のような本実施形態の距離画像取得装置１ｂによっても、第１実施形態の距離画像取得装置１と同様の理由により、ファイババンドル型イメージガイド１１の屈曲に起因する距離画像３７の各画素Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１３、Ｐ１４、Ｐ２１、Ｐ２２、Ｐ２３、Ｐ２４、Ｐ３１、Ｐ３２、Ｐ３３、Ｐ３４、Ｐ４１、Ｐ４２、Ｐ４３、Ｐ４４間の相対的な誤差が抑制される。
【００８８】
さらに、本実施形態の距離画像取得装置１ｂにおいては、上述のように第１光ガイドファイバ７が第２光ガイドファイバ９の機能を兼ねている。これにより、距離画像取得装置１ｂが備える光ガイドファイバの数が減少するため、可撓性外装体３を細くすることが可能となる。
【００８９】
さらに、本実施形態の距離画像取得装置１ｂは、上述のような波長選択ミラーを光行路変更部材１５ｂとして備えているため、機械的な可動部材を用いることなく、一つの第１光ガイドファイバ７の基端面７Ｔから出射する光を、投光光２１Ｃｂと自己校正光２１Ｅｂに分けることができる。その結果、距離画像取得装置１ｂを小型化することができる。
【００９０】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態に係る距離画像取得装置について説明する。
【００９１】
図１４は、自己校正データ計測モードにおける本実施形態の距離画像取得装置の模式的な構成図である。図１４に示すように、本実施形態の距離画像取得装置１ｃは、第３光ガイドファイバ４１をさらに備える点、及び、本体部５ｃが遅延時間演算部５１をさらに備える点において、第１実施形態の距離画像取得装置１と異なる。
【００９２】
第３光ガイドファイバ４１は、可撓性外装体３の内部において、可撓性外装体３の基端部から先端部まで延びて屈曲し、さらに可撓性外装体３の先端部から基端部まで延びる光ファイバである。第３光ガイドファイバ４１の２つの端面（第１端面４１Ｔ１及び第２端面４１Ｔ２）は、可撓性外装体３の基端部に設けられている。
【００９３】
遅延時間演算部５１は、予備光源４３と、受光素子４５と、駆動回路４７と、計測回路４９と、を有している。
【００９４】
第３光ガイドファイバ４１及び遅延時間演算部５１は、ファイババンドル型イメージガイド１１の屈曲を検知するための屈曲検知機構である。計測回路４９は、駆動回路４７に屈曲検知開始の指令を出す。駆動回路４７は、予備光源４３を駆動させ、予備光源４３から例えばパルス状の出射光が出射される。予備光源４３の出射光は、第３光ガイドファイバ４１の第１端面４１Ｔ１に入射する。第３光ガイドファイバ４１は、第１端面４１Ｔ１で受光した出射光を、第２端面４１Ｔ２に導き、受光素子４５に向けて出射する。受光素子４５は、第２端面４１Ｔ２から出射されて光を受光し、計測回路４９に受光信号を送る。計測回路４９は、予備光源４３が出射光を出射してから計測回路４９が光を受光するまでの光伝搬遅延時間（予備光源４３の出射光の光伝搬遅延時間）から、ファイババンドル型イメージガイド１１の屈曲を検知する。即ち、可撓性外装体３が屈曲し、それに合わせてファイババンドル型イメージガイド１１も屈曲すると、第３光ガイドファイバ４１も可撓性外装体３に合わせて屈曲するため、上記光伝搬遅延時間が変化する。この光伝搬遅延時間の変化から、ファイババンドル型イメージガイド１１の屈曲を検知することができる。計測回路４９は、屈曲検知信号を、信号処理部２５に送る。
【００９５】
上述のような本実施形態の距離画像取得装置１ｃによっても、第１実施形態の距離画像取得装置１と同様の理由により、ファイババンドル型イメージガイド１１の屈曲に起因する距離画像３７の各画素Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１３、Ｐ１４、Ｐ２１、Ｐ２２、Ｐ２３、Ｐ２４、Ｐ３１、Ｐ３２、Ｐ３３、Ｐ３４、Ｐ４１、Ｐ４２、Ｐ４３、Ｐ４４間の相対的な誤差が抑制される。
【００９６】
さらに、上述のような本実施形態の距離画像取得装置１ｃによれば、予備光源４３の出射光の光伝搬遅延時間から、ファイババンドル型イメージガイド１１の屈曲態様の変化度合いを把握することができるため、ファイババンドル型イメージガイド１１の屈曲態様の変化度合いが所定量以上となった場合に、切り替え器２９によって自己校正データ計測モードに切り替え、光源２１から光を出射して自己校正光２１Ｅの光伝搬遅延時間を演算するという使用方法が可能となる。
【００９７】
図１５は、本実施形態における計測モードの切り替え態様の例を示すタイミングチャートである。図１５に示すように、距離画像取得装置１ｃの使用時においては、距離画像計測モードでの計測を繰り返し、遅延時間演算部５１が所定量以上の屈曲を検知した場合に、自己校正データ計測モードで１回計測し、その後は再び遅延時間演算部５１が所定量以上の屈曲を検知するまで、距離画像計測モードでの計測を繰り返すという使用方法が可能となる。
【００９８】
なお、上述の屈曲検知機構（第３光ガイドファイバ４１及び遅延時間演算部５１）を、第２実施形態の距離画像取得装置１ａや第３実施形態の距離画像取得装置１ｂがさらに備えていてもよい。
【００９９】
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形態様が可能である。
【０１００】
例えば、上述の第１〜第４実施形態の距離画像取得装置１、１ａ、１ｂ、１ｃは、それぞれ１つの光源（光源２１又は光源２１ｂ）を備えているが（図２、図５、図１２、図１３、及び図１４参照）、それぞれ２つの光源（第１光源と第２光源）を備えていてもよい。この場合、第１実施形態、第２実施形態、及び第４実施形態（図２、図５、図１２、及び図１４）において、距離画像取得装置１、１ａ、１ｃは、切り替え器２９を備えている必要はなく、第１光源の出射光は、第１光ガイドファイバ７の基端面７Ｔに入射し、第２光源の出射光は、第２光ガイドファイバ９の基端面９Ｔに入射する。また、第３実施形態（図１３）において、第１光源は、第１波長λ１の光を含む出射光を第１光ガイドファイバ７の基端面７Ｔに向けて出射し、第２光源は、第２波長λ２の光を含む出射光を第１光ガイドファイバ７の基端面７Ｔに向けて出射する。
【０１０１】
また、上述の第１〜第４実施形態の距離画像取得装置１、１ａ、１ｂ、１ｃにおいて、距離画像センサ２３は、測定対象物３３のイメージ画像（グレイスケールイメージやカラーイメージ）を測定する機能をさらに有していてもよい。この場合、測定対象物３３のイメージ画像と対応させた態様の距離画像を得ることができる。
【０１０２】
また、上述の第１〜第４実施形態の距離画像取得装置１、１ａ、１ｂ、１ｃにおいて、距離画像センサ２３とは別体のイメージ画像センサ（グレイスケールイメージセンサやカラーイメージセンサ）をさらに有していてもよい。この場合も、測定対象物３３のイメージ画像と対応させた態様の距離画像を得ることができる。
【符号の説明】
【０１０３】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ・・・距離画像取得装置、３・・・可撓性外装体、５、５ｂ、５ｃ・・・本体部、７・・・第１光ガイドファイバ、９・・・第２光ガイドファイバ、１１、１１ａ・・・ファイババンドル型イメージガイド、１３・・・投光光学部材、１５、１５ａ、１５ｂ・・・光行路変更部材、２１、２１ｂ・・・光源（第１光源、第２光源）、２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ・・・投光光、２３・・・距離画像センサ、２５・・・信号処理部、２７・・・距離画像計測モジュール、３３・・・測定対象物、３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃ・・・反射光。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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