(57)【要約】【課題】コストをかけず、また、装置全体を大型化することなく、カプセル本体の側面の周囲を撮像する。【解決手段】カプセル本体３０は中空の円筒部３０ａを有しており、その円筒部３０ａの内部に第１及び第２視野用撮像レンズ３１，３２、ＬＥＤ３３〜３６、アンテナ３７が設けられている。円筒部３０ａのうち長手方向中央部には、円筒状の透明カバー４０が取り付けられている。第１及び第２視野用撮像レンズ３１，３２は、透明カバー４０の内周に沿って、カプセル本体の中心軸Ａ周りに１８０°ピッチで設けられている。第１及び第２視野用撮像レンズの視野角θ１，θ２はいずれも１８０°以上を有している。これら第１及び第２視野用撮像レンズ３１，３２は透明カバー４０の周囲全体に対して視野を有するため、体腔内部にできた病変部がカプセル本体３０の側面の周囲にあったとしても、病変部を見落とすことなく撮像することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空の円筒部を有するカプセル本体と、
前記カプセル本体の円筒部のうち長手方向中央部に取り付けられる円筒状の透明カバーと、
前記カプセル本体の中心軸周りに前記透明カバーの内周に沿って設けられ、前記透明カバーの周囲全体に対して視野を有する複数の撮像レンズとを備えることを特徴とするカプセル型内視鏡。
【請求項２】
前記複数の撮像レンズは、視野角が１８０°以上である第１及び第２視野用撮像レンズからなり、前記第１及び第２視野用撮像レンズは、前記カプセル本体の中心軸周りに前記透明カバーの内周に沿って１８０°ピッチで設けられていることを特徴とする請求項１記載のカプセル型内視鏡。
【請求項３】
前記複数の撮像レンズは、視野角が１２０°以上である第１〜第３視野用撮像レンズからなり、前記第１〜第３視野用撮像レンズは、前記カプセル本体の中心軸周りに前記透明カバーの内周に沿って１２０°ピッチで設けられていることを特徴とする請求項１記載のカプセル型内視鏡。
【請求項４】
前記複数の撮像レンズは、視野角が９０°以上である第１〜第４視野用撮像レンズからなり、前記第１〜第４視野用撮像レンズは、前記カプセル本体の中心軸周りに前記透明カバーの内周に沿って９０°ピッチで設けられていることを特徴とする請求項１記載のカプセル型内視鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、体腔内の撮像のため被検者に飲み込まれて使用されるカプセル型内視鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療診断で使用される内視鏡としては、医者が長尺状の挿入部を患者の口から押し込み、その挿入部の先端に設けた撮像装置により体腔内部を撮像する挿入型の内視鏡の他、近年では、小型のカプセルに撮像装置を搭載し、そのカプセルを患者が飲み込んでカプセルが体腔内を移動する間に、カプセル内の撮像装置により体腔内部を一定時間ごとに撮像するカプセル型内視鏡が用いられてきている。カプセル型内視鏡の場合であれば、患者は、撮像装置を搭載したカプセルを単に飲み込むだけでよいため、挿入型の内視鏡のように、挿入部が押し込まれる際の患者の負担が無くなる。
【０００３】
カプセル型内視鏡は、略円筒形状を有する中空のカプセル本体内に、撮像レンズ、撮像素子及び照明部を収納している。カプセル本体の先端部には、撮像レンズを覆うドーム状の透明カバーが取り付けられている。照明部から発せられる光は、透明カバーを介して体腔内部に照明される。照明により体腔内部で反射した光は、透明カバーを介して撮像レンズへと入射する。
【０００４】
カプセル型内視鏡は、体腔内において位置や姿勢を制御することが困難であるため、撮像範囲を一定に定めることが難しい。したがって、カプセル型内視鏡では、体腔内部の広い範囲を撮像することができるように、画角が大きい撮像レンズを使用している。しかしながら、撮像レンズの画角を大きくすることにより、カプセル本体の先端部前方は確実に撮像することができるようになるものの、先端部前方以外、特にカプセル本体の側面の周囲は、撮像レンズの画角を更に大きくしたとしても、撮像することは困難である。したがって、病変部がカプセル本体の側面の周囲にある場合には、見落としてしまうおそれがある。
【０００５】
そこで、特許文献１では、カプセル本体の側面中央部に円筒状の透明カバーを取り付け、この円筒状の透明カバーの内周に沿って、撮像レンズ及び撮像素子を駆動装置で回転させることにより、カプセル本体の側面の周囲全体を撮像できるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７―１５９６４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１のカプセル型内視鏡には、撮像レンズ及び撮像素子を回転させるための駆動装置が加わることで、装置全体が大型化してしまう。また、撮像素子だけでなく駆動装置にも電力を供給することができる大容量の大型バッテリーを搭載しなければならないため、装置全体が大型化してしまうとともに、コストがかかってしまう。
【０００８】
本発明は、コストをかけず、また、装置全体を大型化することなく、カプセル本体の側面の周囲全体を撮像することができるカプセル型内視鏡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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明のカプセル型内視鏡は、中空の円筒部を有するカプセル本体と、前記カプセル本体の円筒部のうち長手方向中央部に取り付けられる円筒状の透明カバーと、前記カプセル本体の中心軸周りに前記透明カバーの内周に沿って設けられ、前記透明カバーの周囲全体に対して視野を有する複数の撮像レンズとを備えることを特徴とする。
【００１０】
前記複数の撮像レンズは、視野角が１８０°以上である第１及び第２視野用撮像レンズからなり、前記第１及び第２視野用撮像レンズは、前記カプセル本体の中心軸周りに前記透明カバーの内周に沿って１８０°ピッチで設けられていることにより、また、前記複数の撮像レンズは、視野角が１２０°以上である第１〜第３視野用撮像レンズからなり、前記第１〜第３視野用撮像レンズは、前記カプセル本体の中心軸周りに前記透明カバーの内周に沿って１２０°ピッチで設けられていることにより、また、前記複数の撮像レンズは、視野角が９０°以上である第１〜第４視野用撮像レンズからなり、前記第１〜第４視野用撮像レンズは、前記カプセル本体の中心軸周りに前記透明カバーの内周に沿って９０°ピッチで設けられていることにより、カプセル型内視鏡全体としての視野角は３６０°となるため、コストをかけず、また、装置全体を大型化することなく、カプセル本体の側面の周囲全体を撮像することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、コストをかけず、また、装置全体を大型化することなく、カプセル本体の側面の周囲全体を撮像することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態におけるカプセル内視鏡システムの概略図である。
【図２】第１実施形態におけるカプセル内視鏡の縦断面図である。
【図３】第１実施形態におけるカプセル内視鏡の横断面図である。
【図４】第２実施形態におけるカプセル内視鏡の横断面図である。
【図５】第３実施形態におけるカプセル内視鏡の横断面図である。
【図６】第４実施形態におけるカプセル内視鏡の縦断面図である。
【図７】第５実施形態におけるカプセル内視鏡の縦断面図である。
【図８】第３実施形態における４つの撮像レンズに対して１つの撮像素子を設けたカプセル内視鏡の横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１に示すように、本発明の第１実施形態のカプセル内視鏡システム１０は、カプセル内視鏡１１、シールドシャツ１２、画像記憶装置１３、ワークステーション１４を備えている。患者Ｐは、カプセル内視鏡１０を使用する前に、シールドシャツ１２及び画像記憶装置１３を装着する。
【００１４】
カプセル内視鏡１１は患者Ｐが飲み込みやすいサイズに形成され、患者Ｐが飲み込んでから体外に排出されるまでの間に患者Ｐの体腔内部を撮像する。撮像により得られる画像信号は、カプセル内視鏡１１内のアンテナ（図２参照）を介して、一定時間ごとに外部に発せられる。シールドシャツ１２には、カプセル内視鏡１１からの画像信号を受信する複数の信号受信部１２ａが取り付けられている。シールドシャツ１２の表面は電磁波等を遮る材質で形成されており、画像信号以外の信号、例えば携帯電話機から発せられる信号等が信号受信部１２ａに入らないようにする。画像記憶装置１３は信号受信部１２ａと接続しており、信号受信部１２ａが受信した画像信号を画像データとして記憶する。また、画像記憶装置１３は、記憶した画像データをワークステーション１４の画像受信部２０に対して無線で送信する。
【００１５】
ワークステーション１４は、画像受信部２０、プロセッサ２１、ディスプレイ２２を有する。プロセッサ２１は、ＵＳＢケーブル２３で画像受信部２０と接続しており、画像受信部２０から画像データを取得する。プロセッサ２１は、取得した画像データに対して各種画像処理を施す。ディスプレイ２２は、プロセッサ２１で処理が施された画像データに基づいて、画像を表示する。
【００１６】
図２に示すように、カプセル内視鏡１１は、カプセル本体３０と、第１及び第２視野用撮像レンズ３１，３２と、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）３３〜３６と、撮像素子３７，３８と、アンテナ３９とを備えている。カプセル本体３０は中空の円筒部３０ａを有しており、その円筒部３０ａの内部に第１及び第２視野用撮像レンズ３１，３２、ＬＥＤ３３〜３６、撮像素子３７，３８、アンテナ３９が設けられている。また、円筒部３０ａのうち長手方向中央部には、光透光性を有する円筒状の透明カバー４０が取り付けられている。
【００１７】
図３に示すように、第１及び第２視野用撮像レンズ３１，３２は、透明カバー４０の内周に沿って、カプセル本体の中心軸Ａ（図２参照）周りに１８０°ピッチで設けられている。また、第１及び第２視野用撮像レンズの視野角θ１，θ２はいずれも１８０°以上を有している。したがって、特許文献１のようにレンズを３６０°回転させる駆動装置を用いなくとも、第１及び第２視野用撮像レンズ３１，３２は透明カバー４０の周囲全体に対して視野を有するため、病変部がカプセル本体３０の側面の周囲にあったとしても、病変部を見落とすことなく撮像することができる。
【００１８】
図２に示すように、第１視野用撮像レンズ３１は、第１〜第４レンズ３１ａ〜３１ｄと、プリズム３１ｅとを備えている。第１レンズ３１ａはレンズ面がカプセル本体の進行方向Ｘに平行になるように設けられており、レンズ面は透明カバー４０に向けられている。第２〜第４レンズ３１ｂ〜３１ｄは、それぞれのレンズ面がＸ方向に直交しており、第２レンズ３１ｂ、第３レンズ３１ｃ、第４レンズ３１ｄの順で、カプセル本体３０の中心部からＸ方向に徐々に離れるようにして設けられている。プリズム３１ｅは、第１レンズ３１ａと第２レンズ３１ｂとの間に設けられている。一方、第２視野用撮像レンズも、第１視野用撮像レンズと同様の第１〜第４レンズ３２ａ〜３２ｄを備えている。なお、図２では、カプセル本体の進行方向を左から右としているが、反対に右から左であってもよい。
【００１９】
ＬＥＤ３３，３４は第１レンズ３１ａの両側に、ＬＥＤ３５，３６は第１レンズ３２ａの両側に設けられており、各ＬＥＤ３３〜３６は透明カバー４０を介して光を体腔内部に照射する。撮像素子３７，３８は、カプセル本体３０の中心部からＸ方向に一定距離だけ離れた位置に配置されており、それぞれの撮像面が第４レンズ３１ｄ，３２ｄのレンズ面に向くように、Ｘ方向に直交して設けられている。
【００２０】
ＬＥＤ３３〜３６の照明により体腔内部で反射した光Ｌ１，Ｌ２は、透明カバー４０を介して第１レンズ３１ａ，３２ａに入射する。第１レンズ３１ａ，３２ａに入射した光はプリズム３１ｅ，３２ｅで９０°回転し、Ｘ方向に向けてプリズム３１ｅ，３２ｅから出射する。プリズム３１ｅ，３２ｅを出た光は、第２レンズ３１ｂ，３２ｂ、第３レンズ３１ｃ，３２ｃ、第４レンズ３１ｄ，３２ｄを経て、撮像素子３７，３８の撮像面に入射する。撮像素子３７，３８で得られた画像信号は、アンテナ３９によりカプセル本体３０外に発信される。
【００２１】
本発明の第２実施形態のカプセル内視鏡４３は、視野用撮像レンズの個数及び配置以外は、第１実施形態のカプセル内視鏡システムと同様の構成を有している。そのため、視野用撮像レンズの個数及び配置以外については説明を省略する。
【００２２】
図４に示すように、第１〜第３視野用撮像レンズ４５，４６，４７は、透明カバー４０の内周に沿って、カプセル本体の中心軸Ａ（図２参照）周りに１２０°ピッチで設けられている。また、第１〜第３視野用撮像レンズ４５，４６，４７の視野角θ１，θ２，θ３はいずれも１２０°以上を有している。したがって、特許文献１のようにレンズを３６０°回転させる駆動装置を用いなくとも、第１〜第３視野用撮像レンズ４５，４６，４７は透明カバー４０の周囲全体に対して視野を有するため、病変部がカプセル本体３０の側面の周囲にあったとしても、病変部を見落とすことなく撮像することができる。
【００２３】
本発明の第３実施形態のカプセル内視鏡４８は、視野用撮像レンズの個数及び配置以外は、第１実施形態のカプセル内視鏡システムと同様の構成を有している。そのため、視野用撮像レンズの個数及び配置以外については、説明を省略する。
【００２４】
図５に示すように、第１〜第４視野用撮像レンズ５０〜５３は、透明カバー４０の内周に沿って、カプセル本体の中心軸Ａ（図２参照）周りに９０°ピッチで設けられている。また、第１〜第４視野用撮像レンズ５０〜５３の視野角θ１，θ２，θ３，θ４はいずれも９０°以上を有している。したがって、特許文献１のようにレンズを３６０°回転させる駆動装置を用いなくとも、第１〜第４視野用撮像レンズ５０〜５３は透明カバー４０の周囲全体に対して視野を有するため、病変部がカプセル本体３０の側面の周囲にあったとしても、病変部を見落とすことなく撮像することができる。
【００２５】
本発明の第４実施形態のカプセル内視鏡６０は、視野用撮像レンズの配置及び撮像素子の配置以外は、第１実施形態のカプセル内視鏡システムと同様の構成を有している。そのため、視野用撮像レンズの配置及び撮像素子の配置以外については、説明を省略する。
【００２６】
図６に示すように、第１及び第２視野用撮像レンズ６１，６２は、透明カバー４０の内周に沿って、カプセル本体の中心軸Ａ（図２参照）周りに１８０°ピッチで設けられている。また、第１及び第２視野用撮像レンズ６１，６２の視野角はいずれも１８０°以上を有している。
【００２７】
第１及び第２視野用撮像レンズ６１，６２は、第１実施形態と同様に、第１〜第４レンズ６１ａ〜６１ｄ，６２ａ〜６２ｄと、プリズム３１ｅ，３２ｅとを備えている。第１レンズ６１ａはレンズ面がカプセル本体の進行方向Ｘに平行になるように設けられており、レンズ面は透明カバー４０に向けられている。第２〜第４レンズ６１ｂ〜６１ｄは、それぞれのレンズ面がＸ方向に直交しており、第２レンズ６１ｂ、第３レンズ６１ｃ、第４レンズ６１ｄの順で、カプセル本体３０の中心部からＸ方向に徐々に離れるようにして設けられている。プリズム６１ｅは、第１レンズ６１ａと第２レンズ６１ｂとの間に設けられている。
【００２８】
これに対して、第１レンズ６２ａはレンズ面がカプセル本体の進行方向Ｘと反対のＹ方向に平行になるように設けられており、レンズ面は透明カバー４０に向けられている。第２〜第４レンズ６２ｂ〜６２ｄは、それぞれのレンズ面がＹ方向に直交しており、第２レンズ６２ｂ、第３レンズ６２ｃ、第４レンズ６２ｄの順で、カプセル本体３０の中心部からＹ方向に徐々に離れるようにして設けられている。プリズム６２ｅは、第１レンズ６２ａと第２レンズ６２ｂとの間に設けられている。
【００２９】
撮像素子６５は、カプセル本体３０の中心部からＸ方向に一定距離だけ離れた位置に配置されており、それぞれの撮像面が第４レンズ６１ｄのレンズ面に向くように、Ｘ方向に直交して設けられている。これに対して、撮像素子６６は、カプセル本体３０の中心部からＹ方向に一定距離だけ離れた位置に配置されており、それぞれの撮像面が第４レンズ６２ｄのレンズ面に向くように、Ｘ方向に直交して設けられている。
【００３０】
ＬＥＤ３３，３４の照明により体腔内部で反射した光Ｌ１は、透明カバー４０を介して第１レンズ６１ａに入射する。第１レンズ６１ａに入射した光はプリズム６１ｅで９０°回転し、Ｘ方向に向けてプリズム６１ｅから出射する。プリズム６１ｅを出た光は、第２レンズ６１ｂ、第３レンズ６１ｃ、第４レンズ６１ｄを経て、撮像素子６５の撮像面に入射する。これに対して、ＬＥＤ３５，３６の照明により体腔内部で反射した光Ｌ２は、透明カバー４０及び第１レンズ６２ａを経た後、プリズム６２ｅで９０°回転し、Ｙ方向に向けてプリズム６２ｅから出射する。プリズム６２ｅを出た光は、第２レンズ６２ｂ、第３レンズ６２ｃ、第４レンズ６２ｄを経て、撮像素子６６の撮像面に入射する。
【００３１】
本発明の第５実施形態のカプセル内視鏡システム１０は、視野用撮像レンズの配置及び撮像素子の配置以外は、第１実施形態のカプセル内視鏡システムと同様の構成を有している。そのため、視野用撮像レンズの配置及び撮像素子の配置以外については、説明を省略する。
【００３２】
図７に示すように、第１及び第２視野用撮像レンズ６１，６２は、透明カバー４０の内周に沿って、カプセル本体の中心軸Ａ（図２参照）周りに１８０°ピッチで設けられている。また、第１及び第２視野用撮像レンズ６１，６２の視野角はいずれも１８０°以上を有している。
【００３３】
第１及び第２視野用撮像レンズ７１，７２は、第１〜第４レンズ７１ａ〜７１ｄ，７２ａ〜７２ｄとを備えており、第１〜第４実施形態の第１及び第２視野用撮像レンズのように、プリズムを備えていない。第１レンズ７１ａはレンズ面がカプセル本体の進行方向Ｘに平行になるように設けられており、レンズ面は透明カバー４０に向けられている。第２〜第４レンズ７１ｂ〜７１ｄは、それぞれのレンズ面がＸ方向に平行となるように設けられており、第２レンズ７１ｂ、第３レンズ７１ｃ、第４レンズ７１ｄの順で、カプセル本体３０の中心部に向けて徐々に近づくようにして設けられている。プリズム７１ｅは、第１レンズ６１ａと第２レンズ６１ｂとの間に設けられている。一方、第２視野用撮像レンズ７２も、第１視野用撮像レンズと同様の構成を有している。
【００３４】
撮像素子６５は、カプセル本体３０の中心部から、Ｘ方向と直交するＺ１方向にわずかに離れた位置に配置されており、撮像面が第４レンズ６１ｄのレンズ面に向くように、Ｘ方向に平行に設けられている。これに対して、撮像素子６６は、カプセル本体３０の中心部から、Ｚ１方向と反対のＺ２方向にわずかに離れた位置に配置されており、撮像面が第４レンズ６２ｄのレンズ面に向くように、Ｘ方向に直交して設けられている。
【００３５】
ＬＥＤ３３〜３６の照明により体腔内部で反射した光Ｌ１，Ｌ２は、透明カバー４０を介して第１レンズ７１ａ，７２ａに入射する。第１レンズ７１ａ，７２ａに入射した光は、伝搬方向を変えずにそのまま、第２レンズ７１ｂ，７２ｂ、第３レン７１ｃ，７２ｃ、第４レンズ７１ｄ，７２ａを経て、撮像素子７５の撮像面に入射する。
【００３６】
なお、第１、第４、及び第５実施形態ではカプセル本体の軸周りに撮像レンズを２個、第２実施形態では３個、第３実施形態では４個設けたが、これに限らず、カプセル本体の軸周りに５個以上の撮像レンズを設けてもよい。
【００３７】
また、上記第１〜第５実施形態では、各撮像レンズに対して１つの撮像素子を設けたが、これに限る必要はなく、全ての撮像レンズに対して１つだけ撮像素子を設けてもよい。例えば、第３実施形態の場合であれば、図８に示すように、４つの撮像レンズ５０〜５３に対して１つの撮像素子８０を設けてもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１１，４３，４８，６０，７０  カプセル内視鏡
３０  カプセル本体
３１，４５，５０，６１，７１  第１視野用撮像レンズ
３２，４６，５１，６２，７２  第２視野用撮像レンズ
４７，５２  第３視野用撮像レンズ
５３  第４視野用撮像レンズ
４０  透明カバー
【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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