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発明の名称 生体内情報取得装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−44214(P2007−44214A)
公開日 平成19年2月22日(2007.2.22)
出願番号 特願2005−231324(P2005−231324)
出願日 平成17年8月9日(2005.8.9)
代理人 【識別番号】100089118
【弁理士】
【氏名又は名称】酒井 宏明
発明者 赤木 利正
要約 課題
生体内の消化管などの管壁全周の広範囲の画像を容易に取得すること。

解決手段
カプセル型内視鏡3に、光学系装置13の前方で、かつ光学系装置13と同じ光軸上に位置し、頂点を光学系装置13の中心に向けて配置された円錐鏡14を設け、円錐鏡14に入射する画角αとしての側面方向の所定距離における幅dの全周範囲をLED11で照射して、この円錐鏡14で反射され、光学系装置13により結像された画像をCCD12で撮像する。
特許請求の範囲
【請求項1】
撮像光学系と、
前記撮像光学系の前方で、かつ前記撮像光学系と同じ光軸上に位置し、頂点を前記撮像光学系の中心に向けて配置された円錐鏡と、
少なくとも前記円錐鏡に入射する画角としての側面方向の所定距離における全周範囲を照射する照明部と、
前記円錐鏡で反射され、前記撮像光学系により結像された画像を撮像する撮像素子と、
前記撮像素子により撮像された画像データを出力する出力手段と、
前記各部位を収納する筐体と、
を備えることを特徴とする生体内情報取得装置。
【請求項2】
第1の撮像光学系と、
前記第1の撮像光学系の前方で、かつ前記第1の撮像光学系と同一の光軸上に位置し、頂点を前記第1の撮像光学系の中心に向けて配置された円錐鏡と、
少なくとも前記円錐鏡に入射する画角としての側面方向の所定距離における全周範囲を照射する第1の照明部と、
前記円錐鏡で反射され、前記撮像光学系により結像された画像を撮像する第1の撮像素子と、
前記円錐鏡の前方に配置された第2の撮像光学系と、
少なくとも前記第2の撮像光学系の前方を照射する第2の照明部と、
前記第2の撮像光学系により結像された画像を撮像する第2の撮像素子と、
前記第1および第2の撮像素子により撮像された画像データを出力する出力手段と、
前記各部位を収納する筐体と、
を備えることを特徴とする生体内情報取得装置。
【請求項3】
前記円錐鏡は、90度以上から180度未満の頂角を有することを特徴とする請求項1または2に記載の生体内情報取得装置。
【請求項4】
前記円錐鏡は、前記頂点側が有底の中空形状の中空部材で形成され、
前記第2の撮像素子および前記第2の撮像光学系の少なくとも一部は、前記円錐鏡の中空形状内に配置されることを特徴とする請求項2に記載の生体内情報取得装置。
【請求項5】
前記第1の照明部は、前記第1の撮像光学系の光軸における前記円錐鏡で反射した物点側の光軸に対して、平行な光軸を有し、
前記第2の照明部は、前記第2の撮像光学系の光軸に対して、平行な光軸を有することを特徴とする請求項2に記載の生体内情報取得装置。
【請求項6】
前記円錐鏡は、光の半透過性を有する中空形状の中空部材で形成され、
前記第1の照明部と第2の照明部を交互に照明させるように制御する制御手段を、
さらに備えることを特徴とする請求項5に記載の生体内情報取得装置。
【請求項7】
前記筐体は、前記円錐鏡に入射する画角の範囲内において、前記撮像素子の光軸に平行な直線を母線とする光透過性の円筒部材で形成されることを特徴とする請求項1または2に記載の生体内情報取得装置。
【請求項8】
前記円錐鏡を経由して撮像された極座標形式の画像を、直交座標形式の画像に変換する画像変換手段を、
さらに備えることを特徴とする請求項1または2に記載の生体内情報取得装置。
【請求項9】
撮像光学系と、
前記撮像光学系の前方で、かつ前記撮像光学系と同一の光軸上に位置し、頂点を前記撮像光学系の中心に向けて配置された円錐鏡と、
前記円錐鏡の前方に配置され、当該円錐鏡から離間する方向を照射する照明部と、
前記照明部の前方に配置され、少なくとも前記円錐鏡に入射する画角としての側面方向の所定距離における全周範囲を前記照明部が照射するように、光を反射する鏡面で構成された回転体と、
前記円錐鏡で反射され、前記撮像光学系により結像された画像を撮像する撮像素子と、
前記撮像素子により撮像された画像データを出力する出力手段と、
前記各部位を収納する筐体と、
を備えることを特徴とする生体内情報取得装置。
【請求項10】
前記回転体は、前記照明部側に凸形状の曲線を母線とすることを特徴とする請求項9に記載の生体内情報取得装置。
【請求項11】
前記円錐鏡は、前記頂点側が有底の中空形状の中空部材で形成され、
前記撮像光学系の少なくとも一部は、前記円錐鏡の中空形状内に配置されることを特徴とする請求項9に記載の生体内情報取得装置。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、たとえば被検者の生体に導入され、生体内情報を取得するカプセル型内視鏡などの生体内情報取得装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
近年、内視鏡の分野では、撮像機能と無線通信機能とが装備されたカプセル型内視鏡が登場している。このカプセル型内視鏡は、観察(検査)のために被検体である被検者の口から飲み込まれた後、被検者の生体(人体)から自然排出されるまでの観察期間、たとえば食道、胃、小腸などの臓器の内部(体腔内)をその蠕動運動に伴って移動し、撮像機能を用いて所定の撮像レートで順次撮像する構成を有する。
【0003】
また、これら臓器内を移動するこの観察期間、カプセル型内視鏡によって体腔内で撮像された画像データは、順次無線通信などの無線通信機能により、被検体の外部に送信され、外部の受信装置内に設けられたメモリに蓄積される。被検者がこの無線通信機能とメモリ機能を備えた受信装置を携帯することにより、被検者は、カプセル型内視鏡を飲み込んだ後、排出されるまでの観察期間であっても、不自由を被ることなく自由に行動が可能になる。観察後は、医者もしくは看護士によって、受信装置のメモリに蓄積された画像データに基づいて、体腔内の画像をディスプレイなどの表示手段に表示させて診断を行うことができる(たとえば特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献1】特開2003−19111号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、このようなカプセル型内視鏡では、前方の画像情報を取得するだけなので、たとえば生体内の消化管などの管壁全周を観察したい場合には、詳細に撮像できない部分が生じ、管壁全周を撮像するのが困難となっていた。そこで、撮像系前方に反射鏡を配置して全周を撮像するものも案出されているが、このカプセル型内視鏡では、撮像される画像の幅が狭く、管壁全周を撮像する場合には、撮像した数枚の画像をつなぎ合わせなければならず、撮像に時間と手間がかかるという問題があった。
【0006】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、生体内の消化管などの管壁全周の広範囲の画像を容易に取得することができる生体内情報取得装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる生体内情報取得装置は、撮像光学系と、前記撮像光学系の前方で、かつ前記撮像光学系と同じ光軸上に位置し、頂点を前記撮像光学系の中心に向けて配置された円錐鏡と、少なくとも前記円錐鏡に入射する画角としての側面方向の所定距離における全周範囲を照射する照明部と、前記円錐鏡で反射され、前記撮像光学系により結像された画像を撮像する撮像素子と、前記撮像素子により撮像された画像データを出力する出力手段と、前記各部位を収納する筐体と、を備えることを特徴とする。
【0008】
また、請求項2の発明にかかる生体内情報取得装置は、第1の撮像光学系と、前記第1の撮像光学系の前方で、かつ前記第1の撮像光学系と同一の光軸上に位置し、頂点を前記第1の撮像光学系の中心に向けて配置された円錐鏡と、少なくとも前記円錐鏡に入射する画角としての側面方向の所定距離における全周範囲を照射する第1の照明部と、前記円錐鏡で反射され、前記撮像光学系により結像された画像を撮像する第1の撮像素子と、前記円錐鏡の前方に配置された第2の撮像光学系と、少なくとも前記第2の撮像光学系の前方を照射する第2の照明部と、前記第2の撮像光学系により結像された画像を撮像する第2の撮像素子と、前記第1および第2の撮像素子により撮像された画像データを出力する出力手段と、前記各部位を収納する筐体と、を備えることを特徴とする。
【0009】
また、請求項3の発明にかかる生体内情報取得装置は、上記発明において、前記円錐鏡は、90度以上から180度未満の頂角を有することを特徴とする。
【0010】
また、請求項4の発明にかかる生体内情報取得装置は、上記発明において、前記円錐鏡は、前記頂点側が有底の中空形状の中空部材で形成され、前記第2の撮像素子および前記第2の撮像光学系の少なくとも一部は、前記円錐鏡の中空形状内に配置されることを特徴とする。
【0011】
また、請求項5の発明にかかる生体内情報取得装置は、上記発明において、前記第1の照明部は、前記第1の撮像光学系の光軸における前記円錐鏡で反射した物点側の光軸に対して、平行な光軸を有し、前記第2の照明部は、前記第2の撮像光学系の光軸に対して、平行な光軸を有することを特徴とする。
【0012】
また、請求項6の発明にかかる生体内情報取得装置は、上記発明において、前記円錐鏡は、光の半透過性を有する中空形状の中空部材で形成され、前記第1の照明部と第2の照明部を交互に照射させるように制御する制御手段を、さらに備えることを特徴とする。
【0013】
また、請求項7の発明にかかる生体内情報取得装置は、上記発明において、前記筐体は、前記円錐鏡に入射する画角の範囲内において、前記撮像素子の光軸に平行な直線を母線とする光透過性の円筒部材で形成されることを特徴とする。
【0014】
また、請求項8の発明にかかる生体内情報取得装置は、上記発明において、前記円錐鏡を経由して撮像された極座標形式の画像を、直交座標形式の画像に変換する画像変換手段を、さらに備えることを特徴とする。
【0015】
また、請求項9の発明にかかる生体内情報取得装置は、撮像光学系と、前記撮像光学系の前方で、かつ前記撮像光学系と同一の光軸上に位置し、頂点を前記撮像光学系の中心に向けて配置された円錐鏡と、前記円錐鏡の前方に配置され、当該円錐鏡から離間する方向を照射する照明部と、前記照明部の前方に配置され、少なくとも前記円錐鏡に入射する画角としての側面方向の所定距離における全周範囲を前記照明部が照射するように、光を反射する鏡面で構成された回転体と、前記円錐鏡で反射され、前記撮像光学系により結像された画像を撮像する撮像素子と、前記撮像素子により撮像された画像データを出力する出力手段と、前記各部位を収納する筐体と、を備えることを特徴とする。
【0016】
また、請求項10の発明にかかる生体内情報取得装置は、上記発明において、前記回転体は、前記照明部側に凸形状の曲線を母線とすることを特徴とする。
【0017】
また、請求項11の発明にかかる生体内情報取得装置は、上記発明において、前記円錐鏡は、前記頂点側が有底の中空形状の中空部材で形成され、前記撮像光学系の少なくとも一部は、前記円錐鏡の中空形状内に配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【0018】
本発明にかかる生体内情報取得装置は、円錐鏡に入射する画角としての側面方向の所定距離における全周範囲を照明部で照射して、この円錐鏡で反射され、撮像光学系により結像された画像を撮像素子で撮像することにより、導入された消化管などの管壁全周を撮像する場合には、撮像した数枚の画像をつなぎ合わせる必要がなく、この管壁の全周範囲を1回の画像として撮像することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0019】
以下に、本発明にかかる生体内情報取得装置の実施の形態を図1〜図9の図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更実施の形態が可能である。
【0020】
(実施の形態1)
図1は、本発明にかかる生体内情報取得装置の好適な実施の形態である無線型の被検体(生体)内情報取得システムの全体構成を示す模式図であり、図2は、生体内情報取得装置の内部構成を示す断面図であり、図3は、生体内情報取得装置の内部回路構成を示すブロック図であり、図4は、図3に示した画像処理部の座標変換処理を説明するための座標を示す図である。この被検体内情報取得システムは、生体内情報取得装置の一例としてカプセル型内視鏡を用いている。図1に示すように、無線型被検体内情報取得システムは、被検体1内に導入され、生体内撮像装置により体腔内画像を撮像して受信装置2に対して映像信号などのデータ送信を行う体腔内導入装置としてのカプセル型内視鏡3と、カプセル型内視鏡3から無線送信された体腔内画像データを受信する外部装置としての受信装置2とを備える。また、無線型被検体内情報取得システムは、受信装置2が受信した映像信号に基づいて体腔内画像を監視する外部監視装置4を備え、この受信装置2と外部監視装置4との間のデータの受け渡しは、受信装置2と外部監視装置4とを有線または無線接続することによって行う。
【0021】
受信装置2は、被検体1の対外表面に貼付される複数の受信用アンテナA1〜Anを有した無線ユニット2aと、複数の受信用アンテナA1〜Anを介して受信される無線信号の処理などを行う受信本体ユニット2bとを備え、これらユニットはコネクタなどを介して着脱可能に接続される。なお、受信用アンテナA1〜Anのそれぞれは、たとえば被検体1が着用可能なジャケットに備え付けられ、被検体1は、このジャケットを着用することによって受信用アンテナA1〜Anを装着するようにしてもよい。また、この場合、受信用アンテナA1〜Anは、ジャケットに対して着脱可能なものであってもよい。また、カプセル型内視鏡を留置する場合には、受信用アンテナは1個であればよく、留置を行った後に、カプセル型内視鏡からの送信信号の受信を良好に行える位置に1個のアンテナを貼り付けることでもよい。
【0022】
外部監視装置4は、カプセル型内視鏡3によって撮像された体腔内画像などを表示するためのものであり、図示しない無線装置によって受信されたデータをもとに画像表示を行うワークステーションなどのような構成を有する。具体的には、外部監視装置4は、CRTディスプレイ、液晶ディスプレイなどによって直接画像を表示する構成としても良いし、プリンタなどのように、他の媒体に画像を出力する構成としても良い。
【0023】
次に、図2、図3を用いてカプセル型内視鏡3について説明する。カプセル型内視鏡3は、被検体1の体腔内部を照明する照明部としてのたとえばLED11と、体腔内の画像を撮像する撮像素子としてのたとえばCCD12と、体腔内の画像をCCD12の撮像位置に結像させる撮像光学系としての光学系装置13と、光学系装置13の前方に設けられた円錐鏡14と、CCD12で撮像された画像データを送信する出力手段としての無線部16とを備え、これら構成部位に電力を供給する電池15とともに、カプセル型筐体17に配置することにより構成されている。
【0024】
なお、後述するLED駆動回路21、CCD駆動回路22、画像処理部23、システム制御部24などは、円板形状の駆動・制御基板20に配置されている。また、無線部16のRF送信装置26などは、円板形状の送信基板25に配置され、この送信基板25上にアンテナ27が載置されている。
【0025】
カプセル型筐体17は、前方筐体18と、前方筐体18と係合する後方筐体19とから構成されている。前方筐体18は、可視光が透過可能な透明材質により形成され、後方筐体19は、可視光が不透過な有色材質により形成されている。前方筐体18は、LED11、CCD12、光学系装置13、円錐鏡14および駆動・制御基板20をそれぞれ覆う半球ドーム形状の先端カバー筐体18aおよびこの先端カバー筐体18aと一体的に形成される円筒形状の胴部筐体18bとから構成される。後方筐体19は、電池15、送信基板25およびアンテナ27をそれぞれ覆う半球ドーム形状の後端カバー筐体19aおよびこの後端カバー筐体19aと一体的に形成される円筒形状の胴部筐体19bとから構成される。胴部筐体18bと胴部筐体19bとは、同一径の円筒形状からなり、内部を水密状態に保つように端部が互いに係合している。
【0026】
LED11は、駆動・制御基板20の外周面に設けられており、この実施の形態では、たとえば、図2に示すように、円錐鏡14に入射する画角αとしての側面方向の所定距離における幅dの全周範囲を照射できるように、光学系装置13の光軸を中心にその上下左右の対向する4箇所に配置されている。CCD12は、駆動・制御基板20上に設けられて、LED11からの照射光によって照明された上記幅dの全周範囲を撮像している。なお、この全周範囲は、LED11の輝度分布および円錐鏡14の画角によって予め任意に設定されている。また、前方筐体18は、この幅dの全周範囲を含んで構成され、この全周範囲での光の透過を可能にしている。
【0027】
光学系装置13は、CCD12に被写体像を結像する結像レンズ13a,13bからなる。円錐鏡14は、結像レンズ13aの前方で、かつ結像レンズ13aと同じ光軸上に位置し、頂点をこの結像レンズ13aの中心に向けて配置されている。この円錐鏡14の頂角は、撮像を行う画角の範囲に対応して、たとえば90度以上〜180度未満の範囲の角度に設定されている。
【0028】
電池15は、たとえば胴部筐体の内径より若干小さい直径の2つのボタン型電池により構成され、駆動・制御基板20と送信基板25間に配置されている。この電池15は、酸化銀電池、充電式電池、発電式電池などを用い得る。また、駆動・制御基板20と送信基板25とは、可視光を透過する透明の図示しないフレキシブル基板によって電気的に適宜接続されている。円錐鏡14も、駆動・制御基板20に適宜フレキシブル基板により接続させてもよいし、あるいは先端カバー筐体18aに取り付けてもよい。光学系装置13は、たとえば図示しない枠体内に収納して駆動・制御基板20上に載置させてもよい。
【0029】
次に、カプセル型内視鏡3の回路構成を、図3を用いて説明する。図3は、図2に示したカプセル型内視鏡3の回路構成の一例を示すブロック図である。このカプセル型内視鏡3は、イメージセンサとして、LED11およびCCD12を備え、LED11の駆動状態を制御するLED駆動回路21と、CCD12の駆動状態を制御するCCD駆動回路22と、CCD12で撮像された画像の座標変換処理を行う画像変換手段としての画像処理部23と、LED駆動回路21、CCD駆動回路22、画像処理部23およびRF送信装置26の動作を制御するシステム制御部24とを備え、無線部16として、RF送信装置26およびアンテナ27とを備える。
【0030】
カプセル型内視鏡3は、システム制御部24を備えることにより、このカプセル型内視鏡3が被検体1内に導入されている間、LED11によって照射された被検部位の画像データを、円錐鏡14を介してCCD12によって取得するように動作している。この取得された画像データは、画像処理部23により、極座標形式の画像データから直交座標形式の画像データに変換される。この図4では、極座標の中心から距離rで角度θにある点を、直交座標でrとθに比例した座標位置に変換する場合を示しており、変換の方法は従来用いられている方法と同様である。このように変換された画像データは、さらにRF送信装置26によってRF信号に変換され、アンテナ27を介して被検体1の外部に送信されている。さらに、カプセル型内視鏡3は、システム制御部24に電力を供給する電池15を備えており、システム制御部24は、電池15から供給される駆動電力を他の構成要素(LED駆動回路21、CCD駆動回路22、画像処理部23、RF送信装置26)に対して分配する機能を有している。
【0031】
このように、この実施の形態では、カプセル型内視鏡に、光学系装置の前方で、かつ光学系装置と同じ光軸上に位置し、頂点を前記撮像光学系の中心に向けて配置された円錐鏡を設け、この円錐鏡により取り込まれた側面方向の所定距離における全周範囲の画像をCCDで撮像するので、生体内の消化管などの管壁の全周範囲を1回の画像として撮像することができ、これによりたとえば導入された消化管などの管壁全周の広範囲の画像を容易に取得することができる。
【0032】
また、この実施の形態では、側面方向の全周範囲とともに、円錐鏡の頂点付近も画像光線の反射領域として活用でき、たとえば頂角を所望の角度に設定することでカプセル型内視鏡の背面の画像データも取り込むことができるという利点もある。
【0033】
また、この実施の形態では、円錐鏡を経由して撮像された極座標形式の画像を、画像処理部により直交座標形式の画像に座標変換して送信するので、被検体の外部に設けた受信装置で解読可能な画像として受信できる。
【0034】
なお、実施の形態1では、無線を用いてカプセル型内視鏡から外部へ画像データを送信する場合を説明したが、本発明はこれに限らず、有線によって画像データを外部に出力することも可能である。図5は、生体内情報取得装置の内部構成の実施の形態1の変形例を示す断面図である。このカプセル型内視鏡3は、被検体1の外部に設けられた画像処理装置32と接続ケーブル31を介して接続される出力手段としての入出力用のインターフェースからなる入出力部30を備える。この接続ケーブル31は、図示しない信号線および電力供給線を有し、柔軟性のある材質から形成されるケーブルである。この接続ケーブル31は、カプセル型内視鏡3のCCD12で撮像した画像データを入出力部30から信号線を介して画像処理装置32に出力し、画像処理装置32から電力供給線を介してカプセル型内視鏡3に電源供給を行う。
【0035】
この変形例では、実施の形態1と同様の効果を奏するとともに、外部給電を可能にしたので、カプセル型内視鏡から電池を削減することができ、電池の消耗を気にすることなく、たとえばカプセル型内視鏡を長時間被検体内に留置して患部の観察を行うことが可能となる。
【0036】
(実施の形態2)
図6は、生体内情報取得装置の内部構成の実施の形態2を示す断面図である。図6において、この実施の形態2では、実施の形態1と同様の第1の照明部としてのLED11、第1の撮像素子としてのCCD12、第1の撮像光学系としての光学系装置13、円錐鏡14の他に、カプセル型内視鏡3の前方を撮像するための第2の照明部としてのLED35、第2の撮像素子としてのCCD36、第2の撮像光学系としての光学系装置37を備える。
【0037】
また、LED35およびCCD36の図示しない駆動回路、画像処理部、システム制御部などは、円板形状の駆動・制御基板40に配置されており、LED35およびCCD36は、この駆動・制御基板40上に載置されている。このLED35は、発光輝度分布の大半を占める光軸35aが光学系装置37の光軸37cと平行になるように駆動・制御基板40に配置されている。このLED35は、光学系装置37に入射する画角γの範囲内における所定距離の前方を照射している。
【0038】
また、CCD12が載置された駆動・制御基板34は、たとえば四角形状の箱型に形成され、開口側の端面にはLED35が配置されている。この開口側の端面は、発光輝度分布の大半を占めるLED11の光軸11aが、円錐鏡14で反射した物点側の光軸14aに対して平行な光軸になるように、それぞれ内側に傾斜して形成されている。
【0039】
胴部筐体18bは、入射光線の胴部筐体18bによる屈折を単純化するために、円錐鏡14に入射する画角βの範囲内において、側面方向の所定距離における幅eの全周範囲で、前記撮像素子の光軸に平行な直線を母線とする光透過性の円筒部材で形成される。
【0040】
システム制御部は、このカプセル型内視鏡3が被検体1内に導入されている間、LED11、LED35によって照射された被検部位の画像データを、光学系装置13,37および円錐鏡14を介してCCD12,36によって取得するように動作している。この取得された画像データは、さらにRF送信装置26によってRF信号に変換され、アンテナ27を介して被検体1の外部に送信されている。なお、円錐鏡14は、駆動・制御基板20に適宜フレキシブル基板により接続させてもよいし、あるいは先端カバー筐体18aに取り付けて、LED35やCCD36を駆動・制御基板20に適宜透明電極に接続させてもよい。また、円錐鏡14に入射する画角の範囲内で画像が一部欠落するのを容認した上で、導線を用いて接続させてもよい。
【0041】
このように、この実施の形態では、実施の形態1と同様に、側面方向の全周範囲の画像を撮像するとともに、円錐鏡に隠れて画像の取得が困難であった前方(正面)の画像を撮像することができるので、実施の形態1よりもさらに画像の撮像範囲を拡大することができ、これによりさらに広範囲の画像を容易に取得することができる。
【0042】
また、この実施の形態では、発光輝度分布の大半を占めるLEDの光軸11aを、円錐鏡で反射した物点側の光軸14aに平行に設定するので、円錐鏡で反射した光線をCCDに取り込み易くなり、さらに画像を容易に取得することができる。
【0043】
図7は、生体内情報取得装置の内部構成の実施の形態2の変形例を示す断面図である。この変形例において、実施の形態2と異なる点は、円錐鏡41を頂点側が有底の中空形状の中空部材で形成し、第2の撮像光学系である光学系装置37の少なくとも一部および第2の撮像素子であるCCD36が円錐鏡の中空形状内に配置される点である。なお、LED35は、円錐鏡41の端部にそれぞれ配置されている。
【0044】
この変形例では、実施の形態2と同様の効果を奏するとともに、中空形状の円錐鏡の内部に光学系装置やCCDを配置するので、円錐鏡内部を有効に活用し、側面全周撮像と正面撮像を兼務したカプセル型内視鏡の小型化を可能にできる。
【0045】
(実施の形態3)
図8は、生体内情報取得装置の内部構成の実施の形態3を示す断面図である。この実施の形態において、実施の形態1の変形例と異なる点は、中空部材の円錐鏡41を光の半透過性を有するペリクルミラーなどのハーフミラーで構成し、LED11とLED35を制御手段としてのシステム制御部で交互に照射と消灯を繰り返すように制御する点である。このシステム制御部は、たとえばCCD12の撮像レートに応じて、所定間隔でLED11,35のオン・オフ制御を行う。また、この実施の形態では、LED11を駆動・制御基板20上に載置させ、LED11の光軸11aをカプセル型内視鏡3の胴部筐体18bに直交するように設定する。
【0046】
この実施の形態では、システム制御部によりLED11が点灯し、またLED35が消灯するように制御する場合には、LED11によってカプセル型内視鏡3の側面方向の所定距離における全周範囲が照射されて、この全周範囲から反射された光線が円錐鏡41(ハーフミラー)で反射され、光学系装置13で結像された画像がCCD12で撮像される。また、システム制御部によりLED11が消灯し、LED35が点灯するように制御する場合には、カプセル型内視鏡3の前方が照射されて、この前方から反射された光線が円錐鏡41(ハーフミラー)を透過し、光学系装置13で結像された画像がCCD12で撮像される。
【0047】
この実施の形態では、上述した実施の形態1,2と同様の効果を奏するとともに、ハーフミラーからなる円錐鏡を用いて、カプセル型内視鏡の側面方向における全周範囲を照射するLEDと、前方を照射するLEDとを時分割制御によりオン・オフさせることで、円錐鏡を介して全周範囲の画像と前方の画像とを交互に取り込んでCCDに撮像するので、単一のCCDを使用して、側面全周撮像と、正面撮像の2通りの撮像モードを自在に併用することができる。
【0048】
(実施の形態4)
図9は、生体内情報取得装置の内部構成の実施の形態4を示す断面図である。この実施の形態において、実施の形態3と異なる点は、中空部材の円錐鏡14内部に、照明部としてのLED11を配置し、かつこのLED11の前方に光を反射する略半球形状の鏡面部材から形成される回転体33を配置させた点である。
【0049】
このLED11は、円錐鏡14から離間する方向、この実施の形態ではカプセル型内視鏡3の前方を照射するように配置されている。また、回転体33は、LED11側に凸形状の曲線を母線とする鏡面を有し、円錐鏡14に入射する画角εとしての側面方向の所定距離における全周範囲をLED11からの光が照射するように、鏡面に入射する画角θの範囲を有して配置されている。
【0050】
この実施の形態では、上述した実施の形態1,2と同様の効果を奏するとともに、LEDからの光を回転体でカプセル型内視鏡の側面方向に反射するので、側面全周撮像に最適な照明光を単一の光源(LED)から照射することができ、これにより部品点数の削減を図り、さらにカプセル型内視鏡の小型化を図ることができる。
【0051】
また、この実施の形態では、LEDからの光を反射する回転体が凸形状の曲線を母線とする鏡面を有するので、LEDからの光を広角の照明光として反射することができ、これによりさらに広範囲の画像を容易に取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【0052】
【図1】本発明にかかる生体内情報取得装置の好適な実施の形態である無線型の被検体内情報取得システムの全体構成を示す模式図である。
【図2】生体内情報取得装置の内部構成の実施の形態1を示す断面図である。
【図3】生体内情報取得装置の内部回路構成を示すブロック図である。
【図4】図3に示した画像処理部の座標変換処理を説明するための座標を示す図である。
【図5】生体内情報取得装置の内部構成の実施の形態1の変形例を示す断面図である。
【図6】生体内情報取得装置の内部構成の実施の形態2を示す断面図である。
【図7】生体内情報取得装置の内部構成の実施の形態2の変形例を示す断面図である。
【図8】生体内情報取得装置の内部構成の実施の形態3を示す断面図である。
【図9】生体内情報取得装置の内部構成の実施の形態4を示す断面図である。
【符号の説明】
【0053】
1 被検体
2 受信装置
2a 無線ユニット
2b 受信本体ユニット
3 カプセル型内視鏡
4 外部監視装置
11,35 LED
11a,14a,35a,37c 光軸
12,36 CCD
13 光学系装置
13,37 光学系装置
13a,13b,37a,37b 結像レンズ
14,41 円錐鏡
15 電池
16 無線部
17 カプセル型筐体
18 前方筐体
18a 先端カバー筐体
18b,19b 胴部筐体
19 後方筐体
19a 後端カバー筐体
20,34,40 駆動・制御基板
21 LED駆動回路
22 CCD駆動回路
23 画像処理部
24 システム制御部
25 送信基板
26 RF送信装置
27 アンテナ
30 入出力部
31 接続ケーブル
32 画像処理装置
33 回転体
37 光学系装置
40 駆動・制御基板
A1〜An 受信用アンテナ




 

 


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