(57)【要約】  本発明は、体内画像間において少なくとも一部の画像部分が重複する連続的な体内画像群を確実に撮像できることを目的とする。本発明にかかる体内観察システム１は、被検体の体内に導入されるカプセル型内視鏡２と、被検体内部のカプセル型内視鏡２に対して外部磁界を発生する磁界発生部３と、磁界発生部３を制御する制御部１１とを備える。カプセル型内視鏡２は、被検体の体内を照明光によって照明する照明部と、この照明部によって照明された被検体の体内画像を順次撮像する撮像部とを有する。制御部１１は、この撮像部のフレームレートと画角との乗算値未満である角速度で磁界発生部３に外部磁界の磁界方向を変更させ、この磁界方向に追従してカプセル型内視鏡２の撮像方向をこの角速度で磁界発生部３に変更させる。
2009022667.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体の体内を観察する体内観察システムにおいて、
前記被検体の体内を照明光によって照明する照明部と、
前記照明光によって照明された前記被検体の体内画像を順次撮像する撮像部と、
前記撮像部の撮像方向を変更する方向変更部と、
前記方向変更部に前記撮像方向を変更させつつ、前記撮像部が連続する２枚の体内画像を撮像する際の前記撮像方向の角度差を前記撮像部の画角以下にするように前記方向変更部を制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする体内観察システム。
【請求項２】
前記制御部は、前記撮像部が体内画像を撮像する都度、前記撮像方向を一定時間保持し、その後、前記一定時間と前記撮像部のフレームレートと前記画角とを乗算した値よりも小さく且つ前記画角よりも小さい角度分、前記方向変更部によって前記撮像部の撮像方向を変化させることを特徴とする請求項１に記載の体内観察システム。
【請求項３】
前記制御部は、前記撮像部のフレームレートと画角との乗算値未満である角速度で前記方向変更部によって前記撮像部の撮像方向を変化させることを特徴とする請求項１に記載の体内観察システム。
【請求項４】
前記撮像部は、複数種類の撮像条件を所定の順序に沿って切り替えて前記被検体の体内画像を順次撮像し、
前記制御部は、前記撮像部のフレームレートと画角との乗算値を前記撮像条件の種類数によって除算した除算値未満である前記角速度で前記方向変更部に前記撮像部の撮像方向を変更させることを特徴とする請求項３に記載の体内観察システム。
【請求項５】
前記角速度は、前記撮像部のフレームレートと画角との乗算値の半数以下であることを特徴とする請求項３に記載の体内観察システム。
【請求項６】
前記角速度は、前記撮像部のフレームレートと画角との乗算値を前記体内画像の撮像条件の種類数によって除算した除算値の半数以下であることを特徴とする請求項３に記載の体内観察システム。
【請求項７】
前記制御部は、前記撮像部の一辺の画素数が該一辺に対応する前記体内画像の表示系の一辺の画素数以下である場合、前記撮像部の各画素内に撮像される角度の最小値を前記撮像部の撮像時間によって除算した除算値未満である角速度で前記方向変更部に前記撮像部の撮像方向を変更させ、前記撮像部の一辺の画素数が前記表示系の一辺の画素数を超える場合、前記表示系の各画素内に表示される角度の最小値を前記撮像部の撮像時間によって除算した除算値未満である角速度で前記方向変更部に前記撮像部の撮像方向を変更させることを特徴とする請求項３に記載の体内観察システム。
【請求項８】
前記制御部は、前記撮像部が前記体内画像を撮像する撮像タイミングと撮像時間とを把握する把握部を備え、
前記制御部は、前記撮像部の一辺の画素数が該一辺に対応する前記体内画像の表示系の一辺の画素数以下である場合、前記撮像タイミングに、前記撮像部の各画素内に撮像される角度の最小値を前記撮像時間によって除算した除算値未満である角速度で前記方向変更部に前記撮像部の撮像方向を変化させ、前記撮像部の一辺の画素数が前記表示系の一辺の画素数を超える場合、前記撮像タイミングに、前記表示系の各画素内に表示される角度の最小値を前記撮像時間によって除算した除算値未満である角速度で前記方向変更部に前記撮像部の撮像方向を変更させることを特徴とする請求項３に記載の体内観察システム。
【請求項９】
前記撮像部の撮像方向の変化量を入力する入力部を備え、
前記制御部は、前記入力部への入力量に応じて前記角速度を変化させ、前記入力量が最大の場合に前記角速度が最大になるように前記方向変更部を制御し、
前記角速度の最大値は、前記撮像部のフレームレートと画角との乗算値未満であることを特徴とする請求項３に記載の体内観察システム。
【請求項１０】
前記撮像部の撮像方向の変化量を入力する入力部を備え、
前記制御部は、前記入力部への入力量に応じて前記角速度を変化させることを特徴とする請求項３に記載の体内観察システム。
【請求項１１】
前記制御部は、前記撮像部が前記体内画像を撮像する撮像タイミングと撮像時間とを把握する把握部を備え、該把握部によって把握した撮像タイミングに合わせて前記撮像部の撮像方向を前記方向変更部に一定時間保持させることを特徴とする請求項２に記載の体内観察システム。
【請求項１２】
前記照明部および前記撮像部を内部に固定配置するカプセル型筐体を備え、
前記カプセル型筐体は、前記被検体の体内に導入され、前記撮像部によって前記被検体の体内画像群を取得するカプセル型内視鏡の筐体であり、
前記方向変更部は、前記被検体に対する前記カプセル型内視鏡の相対的な方向を変更して、前記撮像部の撮像方向を変更することを特徴とする請求項１に記載の体内観察システム。
【請求項１３】
前記カプセル型筐体は、外部磁界に追従して前記カプセル型内視鏡の姿勢を変更する磁性体を備え、
前記方向変更部は、前記被検体の体外から体内の前記磁性体に対して前記外部磁界を印加し、この印加した前記外部磁界の磁界方向を変更して、前記カプセル型内視鏡の姿勢を変更するとともに前記撮像部の撮像方向を変更し、
前記制御部は、前記方向変更部に変更させる前記外部磁界の磁界方向の角速度を制御することを特徴とする請求項１２に記載の体内観察システム。
【請求項１４】
前記被検体を載置する載置部を備え、
前記カプセル型内視鏡は、前記カプセル型筐体の中心から外れた位置に重心を有し、前記被検体の体内に導入された液体中で前記重心によって規定される特定の姿勢を維持し、
前記方向変更部は、前記特定の姿勢を維持する前記カプセル型内視鏡に対して相対的に前記被検体の姿勢を変更するように前記載置部を回転駆動して、前記被検体に対する前記撮像部の相対的な撮像方向を変更し、
前記制御部は、前記方向変更部に回転駆動させる前記載置部の角速度を制御することを特徴とする請求項１２に記載の体内観察システム。
【請求項１５】
前記照明部、前記撮像部、前記方向変更部、および前記制御部を内包し、前記被検体の体内に導入されるカプセル型筐体を備え、
前記方向変更部は、前記カプセル型筐体に対して相対的に前記撮像部を回転駆動して前記撮像部の撮像方向を変更し、
前記制御部は、前記方向変更部に回転駆動させる前記撮像部の角速度を制御することを特徴とする請求項１に記載の体内観察システム。
【請求項１６】
先端部内に前記撮像部を固定配置し、前記先端部側から前記被検体の体内に挿入される細長な挿入部を備え、
前記方向変更部は、前記挿入部の先端部を湾曲駆動して前記撮像部の撮像方向を変更し、
前記制御部は、前記方向変更部に湾曲駆動させる前記挿入部の先端部の角速度を制御することを特徴とする請求項１に記載の体内観察システム。
【請求項１７】
前記撮像時間は、前記照明光の発光時間と同値であり、
前記照明部は、前記体内画像の撮像条件に対応して前記照明光の発光時間を変化させることを特徴とする請求項７に記載の体内観察システム。
【請求項１８】
前記撮像時間は、前記照明光の発光時間と同値であり、
前記照明部は、前記体内画像の撮像条件に対応して前記照明光の発光時間を変化させることを特徴とする請求項８に記載の体内観察システム。
【請求項１９】
被検体の臓器内部に導入した体内画像取得装置によって撮像される前記被検体の各体内画像の観察を通して前記被検体の臓器内部を観察する体内観察方法において、
前記体内画像取得装置によって前記被検体の第１の体内画像を撮像する第１の撮像ステップと、
前記体内画像取得装置の撮像方向を変更する撮像方向変更ステップと、
前記撮像方向変更ステップによって撮像方向を変更した前記体内画像取得装置によって前記被検体の第２の体内画像を撮像する第２の撮像ステップと、
を含み、
前記撮像方向変更ステップは、前記第１の体内画像と前記第２の体内画像とが互いに重複する画像部分を有するように前記体内画像取得装置の撮像方向を変更することを特徴とする体内観察方法。
【請求項２０】
前記被検体の臓器内部に液体を導入する液体導入ステップと、
前記液体内において特定の浮遊姿勢を維持する前記体内画像取得装置であるカプセル型内視鏡を前記被検体の臓器内部に導入するカプセル導入ステップと、
をさらに含み、
前記撮像方向変更ステップは、前記被検体の姿勢を変更することによって前記カプセル型内視鏡の撮像方向を変更することを特徴とする請求項１９に記載の体内観察方法。
【請求項２１】
前記撮像方向変更ステップは、前記カプセル型内視鏡のフレームレートと前記カプセル型内視鏡の画角との乗算値未満の角速度で前記被検体の姿勢を変更して、前記カプセル型内視鏡の撮像方向を変更することを特徴とする請求項２０に記載の体内観察方法。
【請求項２２】
前記撮像方向変更ステップは、前記カプセル型内視鏡に内蔵した固体撮像素子の各画素内に撮像される角度の最小値を前記カプセル型内視鏡の撮像時間によって除算した除算値未満の角速度で前記被検体の姿勢を変更して、前記カプセル型内視鏡の撮像方向を変更することを特徴とする請求項２０に記載の体内観察方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、患者等の被検体の臓器内部を観察するための体内観察システムおよび体内観察方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、内視鏡の分野において、被検体の臓器内部に導入されて臓器内部の画像（以下、体内画像という場合がある）を撮像するカプセル型内視鏡が登場している。カプセル型内視鏡は、カプセル型筐体の内部に撮像機能と無線通信機能とを備え、被検体の体内画像群を取得する体内画像取得装置として機能する。かかるカプセル型内視鏡は、患者等の被検体によって経口摂取され、その後、被検体外部に自然排出されるまでの期間、蠕動運動等によって消化管内を移動しつつ被検体の体内画像を順次撮像し、撮像した各体内画像を被検体外部の受信装置に順次無線送信する。【０００３】
この受信装置は、被検体によって携帯され、この被検体内部のカプセル型内視鏡から体内画像群を受信し、受信した体内画像群を着脱可能な記憶媒体内に蓄積する。かかる体内画像群を蓄積した記憶媒体は、この受信装置から取り外され、所定の画像表示装置に挿着される。画像表示装置は、この記憶媒体を媒介して被検体の体内画像群を取得し、かかる被検体の体内画像群をディスプレイ上に表示する。医師または看護師等のユーザは、かかる画像表示装置に表示させた各体内画像の観察を通して被検体の臓器内部を検査して、この被検体の診断を行う。【０００４】
また、かかる被検体内部のカプセル型内視鏡を磁力によって誘導する磁気誘導システムが、近年、提案されている（例えば、特許文献１参照）。この磁気誘導システムにおいて、カプセル型内視鏡は、上述した撮像機能および無線通信機能の他に、カプセル型筐体の長手方向に磁化された磁石をさらに備え、被検体外部の磁界発生装置が形成した外部磁界によって誘導される。かかるカプセル型内視鏡は、この磁界発生装置の外部磁界によって撮像方向を制御され、被検体の臓器内部において撮像方向を変化しつつ、この臓器内部の体内画像群を撮像する。【０００５】
【特許文献１】特開２００６−６８５０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述したように被検体内部のカプセル型内視鏡の撮像方向を外部磁界によって変化させつつ、このカプセル型内視鏡に体内画像群を時系列に沿って順次撮像させた場合、時間的に隣接する体内画像間において重複する画像部分が存在しない不連続な体内画像群を撮像する虞がある。すなわち、かかる体内画像群が撮像された臓器内部において、カプセル型内視鏡によって撮像されていない撮像漏れ部分が存在する虞がある。これに起因して、被検体の臓器内部を隈なく観察（検査）することが困難になる。【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、体内画像間において少なくとも一部の画像部分が重複する連続的な体内画像群を確実に撮像できる体内観察システムおよび体内観察方法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】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる体内観察システムは、被検体の体内を観察する体内観察システムにおいて、前記被検体の体内を照明光によって照明する照明部と、前記照明光によって照明された前記被検体の体内画像を順次撮像する撮像部と、前記撮像部の撮像方向を変更する方向変更部と、前記方向変更部に前記撮像方向を変更させつつ、前記撮像部が連続する２枚の体内画像を撮像する際の前記撮像方向の角度差を前記撮像部の画角以下にするように前記方向変更部を制御する制御部と、を備えたことを特徴とする。【０００９】
また、本発明にかかる体内観察システムは、上記の発明において、前記制御部は、前記撮像部が体内画像を撮像する都度、前記撮像方向を一定時間保持し、その後、前記一定時間と前記撮像部のフレームレートと前記画角とを乗算した値よりも小さく且つ前記画角よりも小さい角度分、前記方向変更部によって前記撮像部の撮像方向を変化させることを特徴とする。【００１０】
また、本発明にかかる体内観察システムは、上記の発明において、前記制御部は、前記撮像部のフレームレートと画角との乗算値未満である角速度で前記方向変更部によって前記撮像部の撮像方向を変化させることを特徴とする。【００１１】
また、本発明にかかる体内観察システムは、上記の発明において、前記撮像部は、複数種類の撮像条件を所定の順序に沿って切り替えて前記被検体の体内画像を順次撮像し、前記制御部は、前記撮像部のフレームレートと画角との乗算値を前記撮像条件の種類数によって除算した除算値未満である前記角速度で前記方向変更部に前記撮像部の撮像方向を変更させることを特徴とする。【００１２】
また、本発明にかかる体内観察システムは、上記の発明において、前記角速度は、前記撮像部のフレームレートと画角との乗算値の半数以下であることを特徴とする。【００１３】
また、本発明にかかる体内観察システムは、上記の発明において、前記角速度は、前記撮像部のフレームレートと画角との乗算値を前記体内画像の撮像条件の種類数によって除算した除算値の半数以下であることを特徴とする。【００１４】
また、本発明にかかる体内観察システムは、上記の発明において、前記制御部は、前記撮像部の一辺の画素数が該一辺に対応する前記体内画像の表示系の一辺の画素数以下である場合、前記撮像部の各画素内に撮像される角度の最小値を前記撮像部の撮像時間によって除算した除算値未満である角速度で前記方向変更部に前記撮像部の撮像方向を変更させ、前記撮像部の一辺の画素数が前記表示系の一辺の画素数を超える場合、前記表示系の各画素内に表示される角度の最小値を前記撮像部の撮像時間によって除算した除算値未満である角速度で前記方向変更部に前記撮像部の撮像方向を変更させることを特徴とする。【００１５】
また、本発明にかかる体内観察システムは、上記の発明において、前記制御部は、前記撮像部が前記体内画像を撮像する撮像タイミングと撮像時間とを把握する把握部を備え、前記制御部は、前記撮像部の一辺の画素数が該一辺に対応する前記体内画像の表示系の一辺の画素数以下である場合、前記撮像タイミングに、前記撮像部の各画素内に撮像される角度の最小値を前記撮像時間によって除算した除算値未満である角速度で前記方向変更部に前記撮像部の撮像方向を変化させ、前記撮像部の一辺の画素数が前記表示系の一辺の画素数を超える場合、前記撮像タイミングに、前記表示系の各画素内に表示される角度の最小値を前記撮像時間によって除算した除算値未満である角速度で前記方向変更部に前記撮像部の撮像方向を変更させることを特徴とする。【００１６】
また、本発明にかかる体内観察システムは、上記の発明において、前記撮像部の撮像方向の変化量を入力する入力部を備え、前記制御部は、前記入力部への入力量に応じて前記角速度を変化させ、前記入力量が最大の場合に前記角速度が最大になるように前記方向変更部を制御し、前記角速度の最大値は、前記撮像部のフレームレートと画角との乗算値未満であることを特徴とする。【００１７】
また、本発明にかかる体内観察システムは、上記の発明において、前記撮像部の撮像方向の変化量を入力する入力部を備え、前記制御部は、前記入力部への入力量に応じて前記角速度を変化させることを特徴とする。【００１８】
また、本発明にかかる体内観察システムは、上記の発明において、前記制御部は、前記撮像部が前記体内画像を撮像する撮像タイミングと撮像時間とを把握する把握部を備え、該把握部によって把握した撮像タイミングに合わせて前記撮像部の撮像方向を前記方向変更部に一定時間保持させることを特徴とする。【００１９】
また、本発明にかかる体内観察システムは、上記の発明において、前記照明部および前記撮像部を内部に固定配置するカプセル型筐体を備え、前記カプセル型筐体は、前記被検体の体内に導入され、前記撮像部によって前記被検体の体内画像群を取得するカプセル型内視鏡の筐体であり、前記方向変更部は、前記被検体に対する前記カプセル型内視鏡の相対的な方向を変更して、前記撮像部の撮像方向を変更することを特徴とする。【００２０】
また、本発明にかかる体内観察システムは、上記の発明において、前記カプセル型筐体は、外部磁界に追従して前記カプセル型内視鏡の姿勢を変更する磁性体を備え、前記方向変更部は、前記被検体の体外から体内の前記磁性体に対して前記外部磁界を印加し、この印加した前記外部磁界の磁界方向を変更して、前記カプセル型内視鏡の姿勢を変更するとともに前記撮像部の撮像方向を変更し、前記制御部は、前記方向変更部に変更させる前記外部磁界の磁界方向の角速度を制御することを特徴とする。【００２１】
また、本発明にかかる体内観察システムは、上記の発明において、前記被検体を載置する載置部を備え、前記カプセル型内視鏡は、前記カプセル型筐体の中心から外れた位置に重心を有し、前記被検体の体内に導入された液体中で前記重心によって規定される特定の姿勢を維持し、前記方向変更部は、前記特定の姿勢を維持する前記カプセル型内視鏡に対して相対的に前記被検体の姿勢を変更するように前記載置部を回転駆動して、前記被検体に対する前記撮像部の相対的な撮像方向を変更し、前記制御部は、前記方向変更部に回転駆動させる前記載置部の角速度を制御することを特徴とする。【００２２】
また、本発明にかかる体内観察システムは、上記の発明において、前記照明部、前記撮像部、前記方向変更部、および前記制御部を内包し、前記被検体の体内に導入されるカプセル型筐体を備え、前記方向変更部は、前記カプセル型筐体に対して相対的に前記撮像部を回転駆動して前記撮像部の撮像方向を変更し、前記制御部は、前記方向変更部に回転駆動させる前記撮像部の角速度を制御することを特徴とする。【００２３】
また、本発明にかかる体内観察システムは、上記の発明において、先端部内に前記撮像部を固定配置し、前記先端部側から前記被検体の体内に挿入される細長な挿入部を備え、前記方向変更部は、前記挿入部の先端部を湾曲駆動して前記撮像部の撮像方向を変更し、前記制御部は、前記方向変更部に湾曲駆動させる前記挿入部の先端部の角速度を制御することを特徴とする。【００２４】
また、本発明にかかる体内観察システムは、上記の発明において、前記撮像時間は、前記照明光の発光時間と同値であり、前記照明部は、前記体内画像の撮像条件に対応して前記照明光の発光時間を変化させることを特徴とする。【００２５】
また、本発明にかかる体内観察システムは、上記の発明において、前記撮像時間は、前記照明光の発光時間と同値であり、前記照明部は、前記体内画像の撮像条件に対応して前記照明光の発光時間を変化させることを特徴とする。【００２６】
また、本発明にかかる被検体内観察方法は、被検体の臓器内部に導入した体内画像取得装置によって撮像される前記被検体の各体内画像の観察を通して前記被検体の臓器内部を観察する体内観察方法において、前記体内画像取得装置によって前記被検体の第１の体内画像を撮像する第１の撮像ステップと、前記体内画像取得装置の撮像方向を変更する撮像方向変更ステップと、前記撮像方向変更ステップによって撮像方向を変更した前記体内画像取得装置によって前記被検体の第２の体内画像を撮像する第２の撮像ステップと、を含み、前記撮像方向変更ステップは、前記第１の体内画像と前記第２の体内画像とが互いに重複する画像部分を有するように前記体内画像取得装置の撮像方向を変更することを特徴とする。【００２７】
また、本発明にかかる被検体内観察方法は、上記の発明において、前記被検体の臓器内部に液体を導入する液体導入ステップと、前記液体内において特定の浮遊姿勢を維持する前記体内画像取得装置であるカプセル型内視鏡を前記被検体の臓器内部に導入するカプセル導入ステップと、をさらに含み、前記撮像方向変更ステップは、前記被検体の姿勢を変更することによって前記カプセル型内視鏡の撮像方向を変更することを特徴とする。【００２８】
また、本発明にかかる被検体内観察方法は、上記の発明において、前記撮像方向変更ステップは、前記カプセル型内視鏡のフレームレートと前記カプセル型内視鏡の画角との乗算値未満の角速度で前記被検体の姿勢を変更して、前記カプセル型内視鏡の撮像方向を変更することを特徴とする。【００２９】
また、本発明にかかる被検体内観察方法は、上記の発明において、前記撮像方向変更ステップは、前記カプセル型内視鏡に内蔵した固体撮像素子の各画素内に撮像される角度の最小値を前記カプセル型内視鏡の撮像時間によって除算した除算値未満の角速度で前記被検体の姿勢を変更して、前記カプセル型内視鏡の撮像方向を変更することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
本発明にかかる体内観察システムは、照明光によって照明された被検体の体内画像を撮像する撮像部の撮像方向を、この撮像部の画角とフレームレートとの乗算値未満である角速度で変更するように構成した。このため、１フレームの体内画像の撮像開始から次のフレームの体内画像の撮像開始までの期間、撮像部の撮像方向の変更角度をこの撮像部の画角未満に維持することができ、これによって、撮像方向の変更に伴って変位する各撮像視野の少なくとも一部の視野領域を互いに重複させることができる。この結果、被検体の体内画像群を時系列に沿って順次撮像した場合に、時間的に隣接する体内画像間において少なくとも一部の画像部分が重複する連続的な体内画像群を確実に取得できるという効果を奏する。【００３１】
また、本発明にかかる体内観察方法は、被検体の臓器内部に導入した体内画像取得装置によって前記被検体の第１の体内画像を撮像し、その後、前記体内画像取得装置の撮像方向を変更し、この撮像方向を変更した前記体内画像取得装置によって前記被検体の第２の体内画像を撮像するようにし、また、前記体内画像取得装置の撮像方向を変更する際、前記第１の体内画像と前記第２の体内画像とが互いに重複する画像部分を有するようにした。このため、１フレームの体内画像の撮像開始から次のフレームの体内画像の撮像開始までの期間、撮像部の撮像方向の変更角度をこの撮像部の画角未満に維持することができ、これによって、撮像方向の変更に伴って変位する各撮像視野の少なくとも一部の視野領域を互いに重複させることができる。この結果、被検体の体内画像群を時系列に沿って順次撮像した場合に、時間的に隣接する体内画像間において少なくとも一部の画像部分が重複する連続的な体内画像群を確実に取得できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１にかかる体内観察システムの一構成例を模式的に示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態１にかかるカプセル型内視鏡の一構成例を示す模式図である。
【図３】図３は、カプセル型内視鏡による体内画像の撮像タイミングを例示する模式図である。
【図４】図４は、磁界発生部による外部磁界の磁界方向の制御を通してカプセル型内視鏡の撮像方向を制御する制御部の処理手順を例示するフローチャートである。
【図５】図５は、外部磁界の磁界方向に追従してカプセル型内視鏡が撮像方向を変更しつつ体内画像を順次撮像する状態を例示する模式図である。
【図６】図６は、撮像方向の変更に伴って変位するカプセル型内視鏡の撮像視野を例示する模式図である。
【図７】図７は、撮像方向の変更に伴ってカプセル型内視鏡の撮像視野がずれる状態を例示する模式図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態２にかかる体内観察システムの一構成例を模式的に示すブロック図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態２にかかるカプセル型内視鏡の一構成例を示す模式図である。
【図１０】図１０は、複数種類の撮像条件を有するカプセル型内視鏡による体内画像の撮像タイミングを例示する模式図である。
【図１１】図１１は、外部磁界の磁界方向に追従してカプセル型内視鏡が撮像方向を変更しつつ複数種類の撮像条件の体内画像を順次撮像する状態を例示する模式図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施の形態３にかかる体内観察システムの一構成例を模式的に示すブロック図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施の形態３にかかるカプセル型内視鏡の一構成例を示す模式図である。
【図１４】図１４は、ベッドの回転駆動に伴ってカプセル型内視鏡が被検体に対して相対的に撮像方向を変更しつつ体内画像を順次撮像する状態を例示する模式図である。
【図１５】図１５は、本発明の実施の形態４にかかる体内観察システムの一構成例を模式的に示すブロック図である。
【図１６】図１６は、本発明の実施の形態４にかかるカプセル型内視鏡の一構成例を示す模式図である。
【図１７】図１７は、駆動部の作用によってカプセル型内視鏡の撮像方向が変化する状態を例示する模式図である。
【図１８】図１８は、本発明の実施の形態５にかかる体内観察システムの一構成例を模式的に示すブロック図である。
【図１９】図１９は、本発明の実施の形態５にかかる体内画像取得装置の一例である内視鏡装置の挿入部先端の内部構成を例示する縦断面模式図である。
【図２０】図２０は、内視鏡装置による体内画像の撮像タイミングを例示する模式図である。
【図２１】図２１は、湾曲駆動部の駆動制御を通して撮像部の撮像方向を制御する制御部の処理手順を例示するフローチャートである。
【図２２】図２２は、挿入部の湾曲駆動に伴って撮像部が撮像方向を変更しつつ面順次方式による体内画像を順次撮像する状態を例示する模式図である。
【図２３】図２３は、撮像方向の変更に伴って各分光画像の撮像視野がずれる状態を例示する模式図である。
【図２４】図２４は、照明光の発光波長を切り替えるカプセル型内視鏡による体内画像の撮像タイミングを例示する模式図である。
【図２５】図２５は、被検体の体位変更によってカプセル型内視鏡の撮像方向を変更する状態を例示する模式図である。
【符号の説明】
【００３３】
１，３１，４１，５１，６１  体内観察システム
２，３２，４２，５２  カプセル型内視鏡
３  磁界発生部
４  コイル用電源
５  受信アンテナ
６  受信部
７  位置姿勢検出部
８，７０  入力部
９  表示部
１０，７１  記憶部
１１，３３，４６，５６，７２  制御部
１１ａ，３３ａ  磁界制御部
１１ｂ，３３ｂ，４６ｂ，５５ｂ，７２ｃ  速度設定部
２０  筐体
２０ａ  筒状胴部
２０ｂ  光学ドーム
２１  照明部
２３，６９  撮像部
２３ａ，６９ａ  光学系
２３ｂ，６９ｂ  固体撮像素子
２４  信号処理部
２５  送信部
２６，３６，５５  制御部
２７  電池
４３，１０１  ベッド
４３ａ〜４３ｃ  ベルト
４４，５４  駆動部
４５  支持部
４６ａ，５５ａ，７２ｂ  駆動制御部
５３  撮像機構
６２  内視鏡装置
６３  画像表示装置
６３ａ  ケーブル
６４  内視鏡本体
６４ａ  挿入部
６４ｂ  先端部
６５  湾曲駆動部
６６  操作部
６７  ライトガイド
６８  照明部
６８ａ  発光素子
６８ｂ  カラーフィルタ群
７２ａ  撮像制御部
１００  被検体
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、図面を参照して、本発明にかかる体内観察システムおよび体内観察方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。【００３５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１にかかる体内観察システムの一構成例を模式的に示すブロック図である。図１に示すように、この実施の形態１にかかる体内観察システム１は、患者等の被検体（図示せず）の臓器内部に導入されるカプセル型内視鏡２と、この被検体内部のカプセル型内視鏡２を磁気的に誘導するための外部磁界を発生する磁界発生部３と、磁界発生部３のコイル（電磁石）に対して電流を供給するコイル用電源４と、を備える。また、体内観察システム１は、この被検体の体表面上に配置される複数の受信アンテナ５と、これら複数の受信アンテナ５を介してカプセル型内視鏡２からの画像信号を受信する受信部６と、この被検体内部におけるカプセル型内視鏡２の現在位置および現在姿勢を検出する位置姿勢検出部７と、を備える。また、体内観察システム１は、各種情報を入力する入力部８と、この被検体の体内画像等の各種情報を表示する表示部９と、各種情報を記憶する記憶部１０と、かかる体内観察システム１の各構成部を制御する制御部１１と、を備える。【００３６】
カプセル型内視鏡２は、被検体の体内画像群を取得する体内画像取得装置の一例であり、被検体の体内画像を撮像する撮像機能と、この撮像機能によって撮像した体内画像を被検体外部に無線送信する無線通信機能とを有する。具体的には、カプセル型内視鏡２は、患者等の被検体の臓器内部に導入され、この被検体の臓器内部を蠕動運動等によって移動する。かかるカプセル型内視鏡２は、被検体の体外に自然排出されるまでの期間、この被検体の体内画像を順次取得し、取得した体内画像を含む画像信号を被検体外部の受信部６に順次無線送信する。また、カプセル型内視鏡２は、永久磁石等の磁性体または電磁石（以下、単に磁石という）を内蔵し、被検体の体外から磁界発生部３が形成した外部磁界によって誘導される。なお、かかるカプセル型内視鏡２の詳細な構成は、後述する。【００３７】
磁界発生部３は、ヘルムホルツコイル等の電磁石を複数組み合わせて実現され、被検体内部のカプセル型内視鏡２を誘導可能な磁界（外部磁界）を発生する。具体的には、磁界発生部３は、直交する３軸（ｘ軸、y軸、z軸）による３軸直交座標系（以下、ｘｙｚ座標系という）が規定され、かかるｘｙｚ座標系の各軸方向（ｘ軸方向、y軸方向、z軸方向）に対して所望強度の磁界をそれぞれ発生する。磁界発生部３は、例えばベッド等に載置した状態の被検体（図示せず）をｘｙｚ座標系の空間内部（すなわち磁界発生部３の複数の電磁石によって囲まれた空間内部）に位置させ、かかるｘｙｚ座標系の各軸方向の磁界によって形成される外部磁界、すなわち３次元の回転磁界または３次元の勾配磁界をこの被検体内部のカプセル型内視鏡２（詳細には後述する磁石２８）に対して印加する。磁界発生部３は、かかる外部磁界の磁気引力または磁気斥力によって、この被検体内部のカプセル型内視鏡２を所望の位置に誘導する（変位させる）。【００３８】
また、磁界発生部３は、この被検体内部のカプセル型内視鏡２の撮像方向を変更する方向変更手段として機能する。具体的には、磁界発生部３は、上述した外部磁界の磁界方向を変更することによって、この被検体内部のカプセル型内視鏡２の姿勢、すなわちこの被検体に対するカプセル型内視鏡２の相対的な方向を変更する。これによって、磁界発生部３は、この被検体内部のカプセル型内視鏡２の撮像方向（詳細には、後述する撮像部２３の撮像方向）を変更する。なお、かかる磁界発生部３が発生するｘｙｚ座標系の各軸方向の磁界（すなわち回転磁界および勾配磁界等の外部磁界）は、コイル用電源４から供給される交流電流（コイル用電源４からの通電量）によって制御される。【００３９】
なお、かかるｘｙｚ座標系は、上述したように磁界発生部３に対して規定した（すなわち磁界発生部３に固定された）３軸直交座標系であってもよいが、カプセル型内視鏡２を臓器内部に含む被検体（図示せず）に対して固定される３軸直交座標系であってもよいし、この被検体を載置するベッド（図示せず）に対して固定される３軸直交座標系であってもよい。【００４０】
コイル用電源４は、被検体内部のカプセル型内視鏡２に対して印加する外部磁界を発生させるための電流を磁界発生部３に供給するためのものである。かかるコイル用電源４は、制御部１１の制御に基づいて、磁界発生部３の複数の電磁石に対して交流電流を供給し、上述したｘｙｚ座標系の各軸方向の磁界を発生させる。【００４１】
複数の受信アンテナ５は、被検体内部に導入されたカプセル型内視鏡２からの無線信号を捕捉するためのものである。具体的には、複数の受信アンテナ５は、上述したカプセル型内視鏡２を臓器内部に導入する被検体の体表面上に分散配置され、この臓器内部を通過するカプセル型内視鏡２からの無線信号を補足する。複数の受信アンテナ５は、かかるカプセル型内視鏡２からの無線信号を受信部６に送出する。なお、かかるカプセル型内視鏡２からの無線信号は、カプセル型内視鏡２が撮像機能によって取得した被検体の体内画像を含む画像信号に対応する。【００４２】
受信部６は、上述した複数の受信アンテナ５と接続され、これら複数の受信アンテナ５を介してカプセル型内視鏡２からの画像信号を受信する。具体的には、受信部６は、これら複数の受信アンテナ５のうちの最も受信電界強度の高い受信アンテナを選択し、この選択した受信アンテナを介してカプセル型内視鏡２からの無線信号を受信する。受信部６は、この受信したカプセル型内視鏡２からの無線信号に対して復調処理等を行って、この無線信号に含まれる画像信号を抽出し、この抽出した画像信号を制御部１１に送出する。【００４３】
位置姿勢検出部７は、被検体内部におけるカプセル型内視鏡２の位置および姿勢を３次元的に検出する。具体的には、位置姿勢検出部７は、制御部１１の制御に基づいて、上述したｘｙｚ座標系の３軸方向のうちの２軸方向に対して磁界を発生し、かかる２軸方向の各磁界の作用によって、被検体内部のカプセル型内視鏡２から誘導磁界を発生させる。位置姿勢検出部７は、上述したｘｙｚ座標系の２軸方向について、この被検体内部のカプセル型内視鏡２からの誘導磁界の磁界強度および磁界方向を検出する。位置姿勢検出部７は、かかる誘導磁界の検出結果をもとに、上述したｘｙｚ座標系におけるカプセル型内視鏡２の空間座標と方向ベクトル（カプセル型内視鏡２の長手方向および径方向の各方向ベクトル）とを算出する。位置姿勢検出部７は、かかるｘｙｚ座標系におけるカプセル型内視鏡２の空間座標および方向ベクトルをもとに、この被検体内部におけるカプセル型内視鏡２の現在位置および現在姿勢を３次元的に検出する。位置姿勢検出部７は、このように検出した被検体内部におけるカプセル型内視鏡２の現在位置情報および現在姿勢情報を制御部１１に送出する。【００４４】
なお、かかるカプセル型内視鏡２の姿勢は、カプセル型内視鏡２が有するカプセル型筐体の長手方向と、このカプセル型筐体の径方向（カプセル型筐体の長手方向に対して垂直な方向）によって規定されるカプセル型内視鏡２の長手軸中心の回転状態とによって決定される。【００４５】
入力部８は、キーボードおよびマウス等の入力デバイスを用いて実現され、医師または看護師等のユーザによる入力操作に応じて、制御部１１に各種情報を入力する。かかる入力部８によって制御部１１に入力される各種情報は、例えば、制御部１１に対して指示する指示情報、カプセル型内視鏡２の撮像機能に関する情報、被検体の患者情報、被検体の検査情報等である。なお、カプセル型内視鏡２の撮像機能に関する情報は、例えば、被検体の体内画像を順次する際のフレームレート、画角、体内画像の一辺の画素数、光学系の焦点位置または撮像時間等の体内画像の撮像条件等である。また、被検体の患者情報は、被検体の患者名、患者ＩＤ、生年月日、性別、年齢等であり、被検体の検査情報は、被検体に対して実施されるカプセル型内視鏡検査（消化管内部にカプセル型内視鏡２を導入して消化管内部を観察するための検査）を特定する検査ＩＤ、検査日等である。【００４６】
表示部９は、ＣＲＴディスプレイまたは液晶ディスプレイ等の各種ディスプレイを用いて実現され、制御部１１によって表示指示された各種情報を表示する。具体的には、表示部９は、カプセル型内視鏡２が撮像した被検体の体内画像群、被検体の患者情報、および被検体の検査情報等のカプセル型内視鏡検査に有用な情報を表示する。医師または看護師等のユーザは、かかる表示部９に表示された体内画像群を観察し、かかる体内画像群の観察を通して被検体の臓器内部を検査する。また、表示部９は、被検体内部におけるカプセル型内視鏡２の現在位置情報および現在姿勢情報等のカプセル型内視鏡２の磁気誘導に有用な情報を表示する。【００４７】
記憶部１０は、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、またはハードディスク等の書き換え可能に情報を保存する各種記憶メディアを用いて実現される。記憶部１０は、制御部１１が記憶指示した各種情報を記憶し、記憶した各種情報の中から制御部１１が読み出し指示した情報を制御部１１に送出する。かかる記憶部１０が記憶する情報は、例えば、被検体の体内画像群、被検体の患者情報および検査情報、被検体内部におけるカプセル型内視鏡２の現在位置情報および現在姿勢情報、カプセル型内視鏡２の撮像機能に関する情報等である。【００４８】
制御部１１は、体内観察システム１の各構成部（磁界発生部３、コイル用電源４、受信部６、位置姿勢検出部７、入力部８、表示部９、および記憶部１０）の動作を制御し、かかる各構成部間における信号の入出力を制御する。具体的には、制御部１１は、入力部８によって入力された指示情報に基づいて、上述した受信部６、位置姿勢検出部７、表示部９、および記憶部１０の各動作を制御する。また、制御部１１は、入力部８によって入力された指示情報に基づいて、磁界発生部３に対するコイル用電源４の通電量を制御し、このコイル用電源４の制御を通して、上述した磁界発生部３の磁界発生動作を制御する。この場合、制御部１１は、磁界発生部３がカプセル型内視鏡２に対して外部磁界を発生するタイミングと、受信部６がカプセル型内視鏡２からの無線信号を受信するタイミングと、位置姿勢検出部７がカプセル型内視鏡２の現在位置および現在姿勢を検出するタイミングとが重ならないように、磁界発生部３、受信部６、および位置姿勢検出部７の各動作タイミングを制御する。【００４９】
また、制御部１１は、磁界制御部１１ａおよび速度設定部１１ｂを有し、磁界発生部３が被検体内部のカプセル型内視鏡２に印加する外部磁界を制御することによって、この被検体内部のカプセル型内視鏡２の誘導（被検体内部における変位および姿勢変更の少なくとも一つ）を制御する。具体的には、速度設定部１１ｂは、入力部８によって入力されたカプセル型内視鏡２の撮像機能に関する情報（例えばフレームレート、画角、体内画像の一辺の画素数、および撮像条件）をもとに角速度を算出し、この算出した角速度を、かかる磁界発生部３による外部磁界の磁界方向を変更する際の角速度として設定する。磁界制御部１１ａは、磁界発生部３に対するコイル用電源４の通電量の制御を通して、磁界発生部３が被検体内部のカプセル型内視鏡２に印加する外部磁界（勾配磁界または回転磁界）の磁気引力、磁気斥力、および磁界方向を制御する。かかる磁界制御部１１ａは、速度設定部１１ｂによって設定された角速度で外部磁界の磁界方向（すなわち、この外部磁界に追従して姿勢を変更するカプセル型内視鏡２の撮像方向）を磁界発生部３に変更させる。【００５０】
さらに、制御部１１は、上述した受信部６によって復調された画像信号をもとに被検体の体内画像を生成（再構築）する画像処理機能を有する。具体的には、制御部１１は、受信部６から画像信号を取得し、この取得した画像信号に対して所定の画像処理を行って被検体の体内画像を生成する。制御部１１は、このように生成した被検体の体内画像を記憶部１０に順次記憶させ、入力部８からの指示情報に基づいて、かかる被検体の体内画像群を表示部９に表示させる。【００５１】
つぎに、本発明の実施の形態１にかかる体内画像取得装置の一例であるカプセル型内視鏡２の構成を詳細に説明する。図２は、本発明の実施の形態１にかかるカプセル型内視鏡２の一構成例を示す模式図である。図３は、カプセル型内視鏡２による体内画像の撮像タイミングを例示する模式図である。図２に示すように、カプセル型内視鏡２は、被検体の臓器内部に導入し易い大きさに形成されたカプセル型の筐体２０を備える。また、カプセル型内視鏡２は、この筐体２０の内部に、被検体の体内を照明する照明部２１と、照明部２１によって照明された被検体の体内画像を撮像する撮像部２３と、撮像部２３によって撮像された体内画像を生成する信号処理部２４と、かかる体内画像を外部に無線送信する送信部２５と、制御部２６と、かかるカプセル型内視鏡２の各構成部に電力を供給する電池２７と、上述した磁界発生部３の外部磁界に追従して筐体２０を動作させる磁石２８と、を備える。【００５２】
筐体２０は、患者等の被検体の臓器内部に導入し易い大きさに形成されたカプセル型の筐体であり、カプセル型内視鏡２の外装ケースとして機能する。かかる筐体２０は、筒状構造を有する筒状胴部２０ａとドーム構造を有する光学ドーム２０ｂとによって形成され、複数の照明部２１、撮像部２３、信号処理部２４、送信部２５、制御部２６、電池２７、および磁石２８を液密に内包する。筒状胴部２０ａは、一端がドーム形状をなし且つ他端が開口した筒状構造の外装部材であり、複数の照明部２１、撮像部２３、信号処理部２４、送信部２５、制御部２６、電池２７、および磁石２８を内部に収容する。かかる筒状胴部２０ａの開口端部には光学ドーム２０ｂが取り付けられる。光学ドーム２０ｂは、所定の光波長帯域に対して透明なドーム状の光学部材であり、筒状胴部２０ａの開口端部を塞ぐ。【００５３】
複数の照明部２１は、ＬＥＤ等の発光素子を用いて実現され、被検体の体内（臓器内部）を照明光によって照明する。具体的には、複数の照明部２１は、光学ドーム２０ｂを介して被検体の臓器内部に照明光（例えば白色光）を照射し、この照明光によって、光学ドーム２０ｂ越しに撮像部２３の撮像視野である臓器内部を照明する。【００５４】
撮像部２３は、筐体２０の内部に固定配置され、複数の照明部２１によって照明された被検体の体内画像を撮像する。具体的には、撮像部２３は、集光レンズ等の光学系２３ａと、ＣＭＯＳイメージセンサまたはＣＣＤ等の固体撮像素子２３ｂとを有する。光学系２３ａは、上述した照明部２１によって照明された被検体の臓器内部（すなわち撮像部２３の撮像視野）からの反射光を集光して、固体撮像素子２３ｂの受光面に被写体画像を結像する。固体撮像素子２３ｂは、この光学系２３ａの焦点位置に受光面を配置し、この受光面を介して臓器内部からの反射光を受光し、この受光した反射光に対して光電変換処理を行って体内画像の画像データを生成する。【００５５】
かかる光学系２３ａおよび固体撮像素子２３ｂを有する撮像部２３は、図２に示すように、画角θ［ｄｅｇ．］を有し、カプセル型の筐体２０の長手方向の中心軸ＣＬと略平行な撮像方向Ｆに、この画角θによって規定される撮像視野（以下、カプセル型内視鏡２の撮像視野という場合がある）を有する。この場合、かかる撮像部２３の光軸は、筐体２０の中心軸ＣＬと略平行であり、望ましくは略一致する。また、かかる撮像部２３は、この撮像視野内に位置する臓器内部の体内画像を所定のフレームレートｆ［フレーム／秒］で順次撮像する。かかる撮像部２３によって撮像された体内画像の画像データは、信号処理部２４に順次送出される。【００５６】
信号処理部２４は、撮像部２３から画像データを取得し、この取得した画像データに対して所定の画像処理を行って、撮像部２３が撮像した体内画像を含む画像信号を生成する。かかる信号処理部２４によって生成された画像信号は、送信部２５に順次送出される。送信部２５は、上述した撮像部２３によって撮像された体内画像を外部に順次無線送信する。具体的には、送信部２５は、信号処理部２４によって生成された画像信号（すなわち、撮像部２３が撮像した体内画像を含む画像信号）を取得し、この取得した画像信号に対して変調処理等を行って、この画像信号を変調した無線信号を生成する。送信部２５は、かかる無線信号を外部（具体的には図１に示した受信部６）に順次送信する。【００５７】
制御部２６は、上述した複数の照明部２１、撮像部２３、および送信部２５を制御し、かかるカプセル型内視鏡２の各構成部の間における信号の入出力を制御する。具体的には、制御部２６は、図３に示すように、複数の照明部２１が照明光によって照明した被検体の体内画像を所定の撮像間隔Ｔ毎に撮像部２３に撮像させる。この場合、制御部２６は、撮像間隔Ｔ毎に発光時間ｔだけ照明光を複数の照明部２１に同時発光させるとともに、この照明光の発光時間ｔと同時期に撮像部２３を露光させる。また、制御部２６は、かかる撮像部２３によって撮像された体内画像を時系列に沿って順次、送信部２５に無線送信させる。【００５８】
なお、かかる制御部２６によって制御される撮像部２３の撮像間隔Ｔは、１フレームの体内画像を撮像開始してから次のフレームの体内画像を撮像開始するまでの時間間隔であり、複数の照明部２１が発光する照明光の発光時間ｔ、撮像部２３の受光時間（露光時間）、および上述した信号処理部２４による体内画像の画像処理時間等を含む。かかる撮像間隔Ｔは、上述した撮像部２３のフレームレートｆを規定する。すなわち、撮像部２３のフレームレートｆは、この撮像間隔Ｔの逆数と同値である。また、かかる制御部２６によって制御される複数の照明部２１の発光時間ｔは、撮像部２３が１フレームの体内画像を撮像する際の撮像時間の一例であり、撮像部２３の受光時間と同値である。【００５９】
磁石２８は、上述した磁界発生部３（図１参照）が形成した外部磁界によるカプセル型内視鏡２の誘導を可能にするためのものである。具体的には、磁石２８は、筐体２０内部の所定位置に配置され、所定の方向、例えば筐体２０の長手方向、さらに望ましくは撮像部２３の撮像方向Ｆと同一方向に磁化される。かかる磁石２８は、上述した磁界発生部３による外部磁界に追従して筐体２０を動作させる。この場合、磁石２８は、磁界発生部３による外部磁界の磁気引力または磁気斥力によって筐体２０を移動させる。かかる磁石２８の作用によって、カプセル型内視鏡２は被検体内部における所望の位置に変位する。一方、磁石２８は、磁界発生部３による外部磁界の磁界方向の変化に追従して筐体２０の姿勢、すなわちカプセル型内視鏡２の姿勢を変化させる。かかる磁石２８の作用によって、被検体に対するカプセル型内視鏡２の相対的な方向が変化するとともに、撮像部２３の撮像方向Ｆが被検体内部における所望の方向に変更される。【００６０】
なお、かかるカプセル型内視鏡２の筐体２０の内部には、図２に特に図示していないが、上述した位置姿勢検出部７が形成した磁界の作用によって誘導磁界を発生する磁界発生コイルが配置される。この磁界発生コイルは、例えば、直交する２軸方向にコイルの開口方向を配置する２つのコイルを用いて実現される。【００６１】
つぎに、被検体に対する相対的なカプセル型内視鏡２の撮像方向Ｆを磁界発生部３に変更させる制御部１１の動作について説明する。図４は、磁界発生部３による外部磁界の磁界方向の制御を通してカプセル型内視鏡２の撮像方向Ｆを制御する制御部１１の処理手順を例示するフローチャートである。【００６２】
制御部１１は、上述したように被検体内部のカプセル型内視鏡２の磁石２８に印加する外部磁界を磁界発生部３に発生させる。そして、制御部１１は、この外部磁界の磁界方向を制御することによって、この被検体に対するカプセル型内視鏡２の相対的な方向（すなわち被検体内部におけるカプセル型内視鏡２の姿勢）を磁界発生部３に変更させ、この結果、このカプセル型内視鏡２の撮像部２３の撮像方向Ｆを磁界発生部３に変更させる。【００６３】
すなわち、図４に示すように、制御部１１は、まず、上述した磁界発生部３に磁界方向を変更させる外部磁界の角速度を設定する（ステップＳ１０１）。このステップＳ１０１において、速度設定部１１ｂは、入力部８によって入力されたカプセル型内視鏡２の撮像機能に関する情報として、撮像部２３の画角θおよびフレームレートｆと体内画像の一辺の画素数ｍと照明光の発光時間ｔとを取得し、この取得した各種情報を適宜用いて外部磁界の角速度を設定する。【００６４】
詳細には、速度設定部１１ｂは、画角θとフレームレートｆとを乗算した乗算値未満である角速度ω１［ｄｅｇ．／秒］を算出し、この算出した角速度ω１を、上述した撮像間隔Ｔにおいて外部磁界の磁界方向を変更する際の外部磁界の平均角速度として設定する。また、速度設定部１１ｂは、体内画像の一辺の画素数ｍと照明光の発光時間ｔとの乗算値によって画角θを除算した除算値未満である角速度ω２［ｄｅｇ．／秒］を算出し、この算出した角速度ω２を、上述した撮像間隔Ｔのうちの撮像時間（例えば発光時間ｔ）内に外部磁界の磁界方向を変更する際の外部磁界の平均角速度として設定する。かかる角速度ω１，ω２は、記憶部１０に記憶され、必要に応じて制御部１１によって読み出される。【００６５】
なお、ここでいう体内画像の一辺の画素数ｍは、体内画像を撮像する撮像部２３の受光面の一辺（例えば長辺）の画素数と、この受光面の一辺に対応する体内画像の表示系（例えば図１に示した表示部９）の一辺の画素数とのいずれか一方である。速度設定部１１ｂは、この撮像部２３の一辺の画素数がこの表示系の一辺の画素数以下である場合、上述した一辺の画素数ｍとして撮像部２３の一辺の画素数を用い、この撮像部２３の一辺の画素数がこの表示系の一辺の画素数を越える場合、上述した一辺の画素数ｍとして表示系の一辺の画素数を用いる。【００６６】
つぎに、制御部１１は、被検体内部のカプセル型内視鏡２の姿勢変更指示の有無を判断する（ステップＳ１０２）。このステップＳ１０２において、制御部１１は、被検体内部のカプセル型内視鏡２の姿勢を変更する指示情報を入力されていない場合、このカプセル型内視鏡２の姿勢変更の指示なしと判断し（ステップＳ１０２，Ｎｏ）、このステップＳ１０２の処理手順を繰り返す。一方、制御部１１は、かかるカプセル型内視鏡２の姿勢変更の指示情報を入力部８によって入力された場合、このカプセル型内視鏡２の姿勢変更の指示ありと判断し（ステップＳ１０２，Ｙｅｓ）、上述したステップＳ１０１において設定した角速度ω１，ω２で外部磁界の磁界方向を磁界発生部３に変更させる（ステップＳ１０３）。【００６７】
このステップＳ１０３において、磁界制御部１１ａは、撮像部２３の撮像間隔Ｔ内であって体内画像の撮像時間（照明光の発光時間ｔまたは撮像部２３の受光時間）を除く期間、上述した角速度ω１（＜フレームレートｆ×画角θ）で外部磁界の磁界方向を変更するように磁界発生部３を制御する。一方、磁界制御部１１ａは、撮像部２３の撮像間隔Ｔのうちの体内画像の撮像時間、すなわち撮像部２３が体内画像を撮像している期間、上述した角速度ω２（＜画角θ÷（一辺の画素数ｍ×発光時間ｔ））で外部磁界の磁界方向を変更するように磁界発生部３を制御する。【００６８】
なお、磁界制御部１１ａは、入力部８によって入力された撮像部２３のフレームレートｆをもとに撮像部２３の撮像間隔Ｔを把握し、受信部６によって受信されたカプセル型内視鏡２からの情報（体内画像等）または受信タイミング等の同期信号をもとに、撮像部２３の撮像タイミングを把握する。【００６９】
このように磁界制御部１１ａが磁界発生部３による外部磁界の磁界方向を制御することによって、磁界発生部３は、撮像部２３の撮像間隔Ｔ内であって体内画像の撮像時間を除く期間、外部磁界の磁界方向に追従するカプセル型内視鏡２の撮像方向Ｆを上述した角速度ω１で変更し、撮像部２３が体内画像を撮像している期間、外部磁界の磁界方向に追従するカプセル型内視鏡２の撮像方向Ｆを上述した角速度ω２で変更する。その後、制御部１１は、上述したステップＳ１０２に戻り、このステップＳ１０２以降の処理手順を繰り返す。【００７０】
つぎに、被検体内部のカプセル型内視鏡２が２フレームの体内画像を順次撮像する場合を例示して、上述した制御部１１によって磁界方向を制御された磁界発生部３の外部磁界が被検体内部のカプセル型内視鏡２に及ぼす作用並びに本発明にかかる体内観察方法における体内画像撮像ステップおよび撮像方向変更ステップについて具体的に説明する。図５は、外部磁界の磁界方向に追従してカプセル型内視鏡２が撮像方向Ｆを変更しつつ体内画像を順次撮像する状態を例示する模式図である。図６は、撮像方向Ｆの変更に伴って変位するカプセル型内視鏡２の撮像視野を例示する模式図である。図７は、撮像方向Ｆの変更に伴ってカプセル型内視鏡２の撮像視野がずれる状態を例示する模式図である。【００７１】
なお、図５，６において、撮像視野Ａ１，Ａ２は、被検体の臓器内部を捉えたカプセル型内視鏡２（詳細には撮像部２３）の撮像視野であり、上述したように画角θによって規定される。かかる撮像視野Ａ１，Ａ２のうち、撮像視野Ａ１は、カプセル型内視鏡２が順次撮像する２フレームの体内画像のうちの１フレーム目の体内画像に対応する撮像視野であり、撮像視野Ａ２は、これら２フレームの体内画像のうちの２フレーム目の体内画像に対応する撮像視野である。【００７２】
図５に示すように、カプセル型内視鏡２は、上述した制御部１１によって磁界方向を制御された磁界発生部３の外部磁界に追従して、被検体に対する相対的な方向（すなわち姿勢）を変更するとともに、撮像視野Ａ１に対応する体内画像と撮像視野Ａ２に対応する体内画像とを順次撮像する。この場合、カプセル型内視鏡２は、かかる磁界発生部３の外部磁界の磁界方向に追従して撮像方向Ｆを撮像視野Ａ１の撮像方向Ｆ（点線矢印）から撮像視野Ａ２の撮像方向Ｆ（実線矢印）に変更する。【００７３】
ここで、上述した磁界発生部３は、磁界制御部１１ａの制御に基づいて、カプセル型内視鏡２の撮像間隔Ｔ内であって体内画像の撮像時間を除く期間、このカプセル型内視鏡２の姿勢変更を誘導する外部磁界の磁界方向を角速度ω１（＜フレームレートｆ×画角θ）で変更し、この撮像間隔Ｔのうちのカプセル型内視鏡２が体内画像を撮像している期間、この外部磁界の磁界方向を角速度ω２（＜画角θ÷（一辺の画素数ｍ×発光時間ｔ））で変更する。カプセル型内視鏡２は、かかる角速度ω１，ω２で磁界方向を変更する外部磁界に追従して、撮像視野Ａ１の撮像方向Ｆを撮像視野Ａ２の撮像方向Ｆに角速度ω１で変更し、特に撮像視野Ａ１，Ａ２の体内画像を撮像している各期間、角速度ω２で撮像方向Ｆを変更する。【００７４】
このように、カプセル型内視鏡２が磁界発生部３の外部磁界の作用によって撮像方向Ｆを変更する場合、かかる撮像方向Ｆの変更角度α［ｄｅｇ．］は、このカプセル型内視鏡２の画角θ未満になる。具体的には、図６に示すように、撮像視野Ａ１の撮像方向Ｆと撮像視野Ａ２の撮像方向Ｆ（すなわち変更後の撮像方向Ｆ）とのなす変更角度αは、常に画角θ未満になる。例えば、カプセル型内視鏡２の撮像部２３のフレームレートｆが４［フレーム／秒］であり、画角θが１２０［ｄｅｇ．］である場合、上述した角速度ω１は、４８０［ｄｅｇ．／秒］未満であり、この角速度ω１で磁界方向を変更する外部磁界の作用によって、この撮像方向Ｆの変更角度αは常に１２０［ｄｅｇ．］未満になる。【００７５】
この結果、撮像方向Ｆの撮像視野Ａ１は、変更後の撮像方向Ｆの撮像視野Ａ２の少なくとも一部の視野領域と重複する。カプセル型内視鏡２は、このように視野領域が重複する撮像視野Ａ１，Ａ２の各体内画像を順次撮像することによって、体内画像間において少なくとも一部の画像部分が重複する体内画像群を確実に撮像することができる。かかるカプセル型内視鏡２は、被検体の体内画像群を時系列に沿って順次撮像した場合、時間的に隣接する体内画像間において少なくとも一部の画像部分が重複する連続的な体内画像群を確実に取得できる。【００７６】
ここで、かかるカプセル型内視鏡２によって撮像された連続的な体内画像群は、時間的に隣接する体内画像間における画像の重複部分をより多くすることが望ましい。何故ならば、かかる画像の重複部分を多くする程、時間的に隣接する体内画像間のパターンマッチング処理によって、これら連続的な体内画像群内の各体内画像をより正確に連結できるからである。この場合、上述した速度設定部１１ｂは、カプセル型内視鏡２の撮像間隔Ｔにおいて外部磁界の磁界方向を変更する際の外部磁界の平均角速度として、画角θとフレームレートｆとの乗算値の半数以下である角速度ω１を設定することが望ましい。【００７７】
このように角速度ω１（≦フレームレートｆ×画角θ÷２）を設定することによって、撮像視野Ａ１の撮像方向Ｆと撮像視野Ａ２の撮像方向Ｆとのなす変更角度αは、図６に示すように、常に画角θの半数以下になる。例えば、カプセル型内視鏡２の撮像部２３のフレームレートｆが４［フレーム／秒］であり、画角θが１２０［ｄｅｇ．］である場合、この角速度ω１は、２４０［ｄｅｇ．／秒］以下であり、この角速度ω１で磁界方向を変更する外部磁界の作用によって、この撮像方向Ｆの変更角度αは常に６０［ｄｅｇ．］以下になる。【００７８】
この結果、撮像方向Ｆの撮像視野Ａ１は、変更後の撮像方向Ｆの撮像視野Ａ２の半分以上と重複する。カプセル型内視鏡２は、このように視野領域が半分以上重複する撮像視野Ａ１，Ａ２の各体内画像を順次撮像することによって、体内画像間において半分以上の画像部分が重複する体内画像群を確実に撮像することができる。かかるカプセル型内視鏡２は、外部磁界に追従して回転する撮像方向Ｆの回転中心と画角θの中心とが一致しない場合であっても、時間的に隣接する体内画像間において少なくとも一部の画像部分が重複する連続的な体内画像群をより確実に取得できる。【００７９】
一方、カプセル型内視鏡２は、上述したように、撮像間隔Ｔのうちの撮像視野Ａ１，Ａ２の体内画像を撮像している各期間、角速度ω２（＜画角θ÷（一辺の画素数ｍ×発光時間ｔ））で磁界方向を変更する磁界発生部３の外部磁界に追従して、撮像方向Ｆを角速度ω２で変更する。この場合、撮像視野Ａ１，Ａ２は、かかる外部磁界の作用による撮像方向Ｆの変更に伴って視野ずれ量を発生させる。【００８０】
具体的には、図７に示すように、撮像視野Ａ１は、かかる磁界発生部３の外部磁界に追従する撮像方向Ｆの変化に伴って視野ずれ量ｅを発生させる。ここで、この撮像視野Ａ１の撮像方向Ｆは、上述したように、体内画像の撮像時間内において角速度ω２で変化（回転）する。このため、かかる撮像方向Ｆの変化に伴って体内画像の撮像時間内に変位する撮像視野Ａ１の視野ずれ量ｅは、この撮像視野Ａ１に対応する体内画像の１画素分のずれ量未満になる。例えば、カプセル型内視鏡２の画角θが１２０［ｄｅｇ．］であり、１フレームの体内画像の撮像時間、すなわち照明光の発光時間ｔが０．０２［秒］であり、体内画像の一辺の画素数ｍ、例えば撮像部２３の受光面の一辺の画素数が２００画素である場合、上述した角速度ω２は、３０［ｄｅｇ．／秒］未満であり、この角速度ω２で磁界方向を変更する外部磁界の作用によって、この撮像視野Ａ１の視野ずれ量ｅは、常に、撮像部２３の受光面の１画素未満のずれ量になる。【００８１】
なお、撮像部２３の受光面の一辺の画素数が、この受光面の一辺に対応する体内画像の表示系の一辺の画素数以下である場合、この体内画像の一辺の画素数ｍは、この撮像部２３の一辺の画素数と同値である。一方、この撮像部２３の受光面の一辺の画素数が、この受光面の一辺に対応する体内画像の表示系の一辺の画素数を越える場合、この体内画像の一辺の画素数ｍは、この表示系の一辺の画素数と同値である。したがって、撮像部２３の受光面の一辺の画素数が、この受光面の一辺に対応する体内画像の表示系の一辺の画素数以下である場合、上述したように撮像視野Ａ１の視野ずれ量ｅは撮像部２３の受光面の１画素未満のずれ量になる。一方、この撮像部２３の一辺の画素数がこの表示系の一辺の画素数を越える場合、上述した撮像視野Ａ１の視野ずれ量ｅは、この表示系の１画素未満のずれ量になる。【００８２】
この結果、かかる撮像視野Ａ１の変位に起因する体内画像のぶれは、この撮像部２３の一辺の画素数がこの体内画像の表示系の一辺の画素数以下である場合、撮像部２３の受光面の１画素未満に軽減でき、この撮像部２３の一辺の画素数がこの体内画像の表示系の一辺の画素数を越える場合、この体内画像の表示系の１画素未満に軽減できる。カプセル型内視鏡２は、上述した角速度ω２で撮像方向Ｆを変更することによって、体内画像を撮像するとともに撮像方向Ｆを変更する場合であっても、画像ぶれを軽減した鮮明な体内画像を順次撮像することができる。かかる体内画像のぶれ軽減効果は、撮像視野Ａ１の次に体内画像が撮像される次フレームの撮像視野Ａ２についても同様に得られる。【００８３】
以上、説明したように、本発明の実施の形態１では、被検体の体内に導入し易い大きさに形成されたカプセル型筐体の内部に、カプセル型筐体の姿勢によって規定される撮像方向の体内画像を順次撮像する撮像部と、外部磁界の磁界方向に追従してカプセル型筐体の姿勢を変更する磁石とを配置し、被検体の体内に導入されたカプセル型筐体内部の磁石に対して体外の磁界発生部が外部磁界を印加し、この外部磁界の磁界方向をこの撮像部の画角とフレームレートとの乗算値未満である角速度で変更して、このカプセル型筐体の姿勢とともに撮像部の撮像方向をこの角速度で変更するように構成した。このため、１フレームの体内画像の撮像開始から次のフレームの体内画像の撮像開始までの期間（すなわち上述した撮像間隔Ｔの期間）、この外部磁界の磁界方向に追従して変化する撮像部の撮像方向の変更角度をこの撮像部の画角未満に維持することができ、これによって、撮像方向の変更に伴って変位する各撮像視野の少なくとも一部の視野領域を互いに重複させることができる。この結果、被検体の体内画像群を時系列に沿って順次撮像した場合に、時間的に隣接する体内画像間において少なくとも一部の画像部分が重複する連続的な体内画像群を確実に取得できる体内観察システムおよび体内画像取得装置、並びにこれら体内画像群の観察を通して被検体の臓器内部を観察する体内観察方法を実現することができる。【００８４】
この実施の形態１にかかる体内観察システムおよび体内画像取得装置を用いることによって、被検体の臓器内部の撮像漏れを可能な限り低減できるとともに、臓器内部の略全範囲に亘って連続的な体内画像群を取得でき、これによって、胃または大腸等の被検体の臓器内部を隈なく観察することができる。【００８５】
また、１フレームの体内画像を撮像している期間、この体内画像の一辺の画像数と撮像時間との乗算値によって撮像部の画角を除算した除算値未満である角速度で外部磁界の磁界方向を変更して、この撮像部の撮像方向をこの角速度で変更するように構成した。このため、この撮像方向の変化に伴って体内画像の撮像時間内に変位する撮像部の撮像視野の視野ずれ量を体内画像の１画素分のずれ量未満に維持できる。この撮像視野の体内画像のぶれをこの撮像部の受光面の１画素未満または体内画像の表示系の１画素未満に軽減することができる。この結果、体内画像を撮像するとともに撮像方向を変更する場合であっても、画像ぶれを軽減した鮮明な体内画像を順次撮像することができる。【００８６】
（実施の形態２）
つぎに、本発明の実施の形態２について説明する。上述した実施の形態１では、体内画像の撮像条件（例えば照明光の発光時間、撮像部２３の受光時間等）を固定していたが、この実施の形態２では、体内画像の撮像条件を複数種類にし、これら複数種類の撮像条件を所定の順序に沿って切り替えて体内画像を順次撮像している。【００８７】
図８は、本発明の実施の形態２にかかる体内観察システムの一構成例を模式的に示すブロック図である。図８に示すように、この実施の形態２にかかる体内観察システム３１は、上述した実施の形態１にかかる体内観察システム１のカプセル型内視鏡２に代えて複数種類の撮像条件をもつカプセル型内視鏡３２を備え、制御部１１に代えて制御部３３を備える。その他の構成は実施の形態１と同じであり、同一構成部分には同一符号を付している。【００８８】
カプセル型内視鏡３２は、被検体の体内画像を撮像するための撮像条件（例えば照明光の発光条件および撮像部の受光条件等）を複数種類有し、これら複数種類の撮像条件を所定の順序に沿って切り替えて、被検体の体内画像を順次撮像する。これによって、カプセル型内視鏡３２は、複数種類の撮像条件によって撮像された体内画像群を取得する。なお、かかる撮像条件の種類は、１フレームの体内画像を撮像する際の照明光の発光条件および撮像部２３の受光条件等の組合せによって規定される。かかるカプセル型内視鏡３２が有する他の機能およびカプセル型内視鏡３２の構造は、上述した実施の形態１にかかるカプセル型内視鏡２と略同様である。なお、かかるカプセル型内視鏡３２が有する複数種類の撮像条件については、後述する。【００８９】
制御部３３は、磁界制御部３３ａおよび速度設定部３３ｂを有し、磁界発生部３が被検体内部のカプセル型内視鏡３２に印加する外部磁界を制御することによって、この被検体内部のカプセル型内視鏡３２の誘導（被検体内部における変位および姿勢変更の少なくとも一つ）を制御する。速度設定部３３ｂは、入力部８によって入力されたカプセル型内視鏡３２の撮像機能に関する情報（例えばフレームレート、画角、体内画像の一辺の画素数、および撮像条件）と撮像条件の種類数とを適宜用いて角速度を算出し、この算出した角速度を、上述した磁界発生部３による外部磁界の磁界方向を変更する際の角速度として設定する。磁界制御部３３ａは、速度設定部３３ｂによって設定された角速度で外部磁界の磁界方向（すなわち、この外部磁界に追従して姿勢を変更するカプセル型内視鏡３２の撮像方向）を磁界発生部３に変更させる。かかる制御部３３が有する他の機能は、上述した実施の形態１にかかる体内観察システム１の制御部１１と同様である。【００９０】
つぎに、本発明の実施の形態２にかかる体内画像取得装置の一例であるカプセル型内視鏡３２の構成を詳細に説明する。図９は、本発明の実施の形態２にかかるカプセル型内視鏡３２の一構成例を示す模式図である。図１０は、複数種類の撮像条件を有するカプセル型内視鏡３２による体内画像の撮像タイミングを例示する模式図である。図９に示すように、この実施の形態２にかかるカプセル型内視鏡３２は、上述した実施の形態１にかかるカプセル型内視鏡２の制御部２６に代えて制御部３６を有する。この制御部３６は、複数種類の撮像条件を所定の順序に沿って順次切り替えて撮像部２３に体内画像を順次撮像させる。その他の構成は実施の形態１と同じであり、同一構成部分には同一符号を付している。【００９１】
制御部３６は、複数種類の撮像条件を予め設定され、これら複数種類の撮像条件を所定の順序に沿って順次切り替えて撮像部２３に被検体の体内画像を順次撮像させる。具体的には、図１０に示すように、制御部３６は、体内画像の撮像条件として例えば照明光の発光時間ｔ１〜ｔ４を撮像間隔Ｔ毎（すなわちフレーム毎）に所定の順序に沿って切り替えて、照明光の発光量によって種別される複数種類の体内画像を撮像部２３に順次撮像させる。なお、かかる照明光の発光時間ｔ１〜ｔ４のうち、発光時間ｔ４が最大値であり、発光時間ｔ３は発光時間ｔ１，ｔ２に比して大きく、発光時間ｔ２は発光時間ｔ１に比して大きい。【００９２】
より具体的には、制御部３６は、複数の照明部２１に発光時間ｔ１だけ照明光を発光させるとともに、この発光時間ｔ１の照明光によって照明された被検体の体内画像（第１発光条件の体内画像）を撮像部２３に撮像させ、この直後の撮像間隔Ｔにおいて、複数の照明部２１に発光時間ｔ２だけ照明光を発光させるとともに、この発光時間ｔ２の照明光によって照明された被検体の体内画像（第２発光条件の体内画像）を撮像部２３に撮像させる。続いて、制御部３６は、発光時間ｔ２を発光時間ｔ３に切り替え、複数の照明部２１に発光時間ｔ３だけ照明光を発光させるとともに、この発光時間ｔ３の照明光によって照明された被検体の体内画像（第３発光条件の体内画像）を撮像部２３に撮像させ、この直後の撮像間隔Ｔにおいて、複数の照明部２１に発光時間ｔ４だけ照明光を発光させるとともに、この発光時間ｔ４の照明光によって照明された被検体の体内画像（第４発光条件の体内画像）を撮像部２３に撮像させる。その後、制御部３６は、かかる照明光の発光時間ｔ１〜ｔ４を同様に繰り返し切り替えて、第１発光条件の体内画像、第２発光条件の体内画像、第３発光条件の体内画像、および第４発光条件の体内画像を撮像部２３に繰り返し撮像させる。かかる制御部３６が有する他の機能は、上述した実施の形態１にかかるカプセル型内視鏡２の制御部２６と同様である。【００９３】
なお、制御部３６は、かかる照明光の発光時間ｔ１〜ｔ４の切り替えに同期して撮像部２３の受光時間を順次切り替える。この場合、制御部３６は、第１発光条件の体内画像を撮像する際の撮像部２３の受光時間と発光時間ｔ１とを同値に制御し、第２発光条件の体内画像を撮像する際の撮像部２３の受光時間と発光時間ｔ２とを同値に制御し、第３発光条件の体内画像を撮像する際の撮像部２３の受光時間と発光時間ｔ３とを同値に制御し、第４発光条件の体内画像を撮像する際の撮像部２３の受光時間と発光時間ｔ４とを同値に制御する。【００９４】
つぎに、被検体に対する相対的なカプセル型内視鏡３２の撮像方向Ｆを磁界発生部３に変更させる制御部３３の動作について説明する。制御部３３は、上述したステップＳ１０１〜Ｓ１０３（図４参照）と略同様の処理手順を繰り返し行って、体内画像の撮像間隔Ｔの期間に磁界方向を変更する際の外部磁界の角速度ω１と、各体内画像の撮像時間内に磁界方向を変更する際の外部磁界の角速度ω２とを設定し、この設定した角速度ω１，ω２でカプセル型内視鏡３２の撮像方向Ｆを変更するように磁界発生部３を制御する。【００９５】
この場合、速度設定部３３ｂは、上述したステップＳ１０１において、入力部８によって入力されたカプセル型内視鏡３２の撮像機能に関する情報（画角θ、フレームレートｆ、体内画像の一辺の画素数ｍ、および発光時間ｔ１〜ｔ４等の撮像条件）と撮像条件の種類数ｎとを取得する。かかる速度設定部３３ｂは、画角θとフレームレートｆとの乗算値を撮像条件の種類数ｎによって除算した除算値未満である角速度ω１［ｄｅｇ．／秒］を算出し、この算出した角速度ω１を、上述した撮像間隔Ｔにおいて外部磁界の磁界方向を変更する際の外部磁界の平均角速度として設定する。また、かかる速度設定部３３ｂは、体内画像の一辺の画素数ｍと照明光の発光時間との乗算値によって画角θを除算した除算値未満である角速度ω２［ｄｅｇ．／秒］を算出し、この算出した角速度ω２を、各体内画像の撮像時間（例えば照明光の発光時間）内に外部磁界の磁界方向を変更する際の外部磁界の平均角速度として設定する。ここで、かかる角速度ω２の算出処理に用いられる照明光の発光時間は、上述したカプセル型内視鏡３２の制御部３６の制御に基づいて切り替わる複数種類の発光時間のうちの最大値（例えば上述した発光時間ｔ１〜ｔ４のうちの発光時間ｔ４）である。【００９６】
一方、上述したステップＳ１０３において、磁界制御部３３ａは、撮像部２３の撮像間隔Ｔ内であって体内画像の撮像時間（照明光の発光時間または撮像部２３の受光時間）を除く期間、かかる角速度ω１（＜フレームレートｆ×画角θ÷撮像条件の種類数ｎ）で外部磁界の磁界方向を変更するように磁界発生部３を制御する。また、磁界制御部３３ａは、撮像部２３の撮像間隔Ｔのうちの体内画像の撮像時間、すなわち撮像部２３が体内画像を撮像している期間、かかる角速度ω２（＜画角θ÷（一辺の画素数ｍ×発光時間ｔ４））で外部磁界の磁界方向を変更するように磁界発生部３を制御する。【００９７】
つぎに、被検体内部のカプセル型内視鏡３２が図１０に示したように４種類の撮像条件（具体的には４種類の発光時間ｔ１〜ｔ４）を所定の順序に沿って切り替えて体内画像を順次撮像する場合を例示して、上述した制御部３３によって磁界方向を制御された磁界発生部３の外部磁界が被検体内部のカプセル型内視鏡３２に及ぼす作用並びに本発明にかかる体内観察方法における体内画像撮像ステップおよび撮像方向変更ステップについて具体的に説明する。図１１は、外部磁界の磁界方向に追従してカプセル型内視鏡３２が撮像方向Ｆを変更しつつ複数種類の撮像条件の体内画像を順次撮像する状態を例示する模式図である。【００９８】
なお、図１１において、撮像視野Ａ１，Ａ２は、４種類の発光時間ｔ１〜ｔ４のうちの最小値である発光時間ｔ１の照明光によって照明される撮像視野であり、撮像視野Ｂ１，Ｂ２は、発光時間ｔ１に比して大きい発光時間ｔ２の照明光によって照明される撮像視野であり、撮像視野Ｃ１，Ｃ２は、発光時間ｔ２に比して大きい発光時間ｔ３の照明光によって照明される撮像視野であり、撮像視野Ｄ１，Ｄ２は、発光時間ｔ３に比して大きい発光時間ｔ４の照明光によって照明される撮像視野である。かかる撮像視野Ａ１，Ａ２、撮像視野Ｂ１，Ｂ２、撮像視野Ｃ１，Ｃ２、および撮像視野Ｄ１，Ｄ２は、被検体の臓器内部を捉えたカプセル型内視鏡３２の撮像視野であり、上述した画角θによって規定される。また、撮像方向Ｆ１〜Ｆ８は、いずれもカプセル型内視鏡３２の撮像方向Ｆの一例であり、撮像方向Ｆ１，Ｆ５は、かかる撮像視野Ａ１，Ａ２にそれぞれ対応し、撮像方向Ｆ２，Ｆ６は、かかる撮像視野Ｂ１，Ｂ２にそれぞれ対応する。また、撮像方向Ｆ３，Ｆ７は、かかる撮像視野Ｃ１，Ｃ２にそれぞれ対応し、撮像方向Ｆ４，Ｆ８は、かかる撮像視野Ｄ１，Ｄ２にそれぞれ対応する。【００９９】
図１１に示すように、カプセル型内視鏡３２は、上述した制御部３３によって磁界方向を制御された磁界発生部３の外部磁界に追従して、被検体に対する相対的な方向（すなわち姿勢）を変更するとともに、撮像方向Ｆ１、撮像方向Ｆ２、撮像方向Ｆ３、撮像方向Ｆ４、撮像方向Ｆ５、撮像方向Ｆ６、撮像方向Ｆ７、撮像方向Ｆ８の順に撮像方向を連続的に変更する。この場合、カプセル型内視鏡３２は、かかる撮像方向の変更に伴って、撮像視野Ａ１、撮像視野Ｂ１、撮像視野Ｃ１、撮像視野Ｄ１、撮像視野Ａ２、撮像視野Ｂ２、撮像視野Ｃ２、撮像視野Ｄ２の順に撮像視野を変更して、第１発光条件の体内画像、第２発光条件の体内画像、第３発光条件の体内画像、および第４発光条件の体内画像を順次繰り返し撮像する。【０１００】
ここで、上述した磁界発生部３は、磁界制御部３３ａの制御に基づいて、カプセル型内視鏡３２の撮像間隔Ｔ内であって体内画像の撮像時間を除く期間、このカプセル型内視鏡３２の姿勢変更を誘導する外部磁界の磁界方向を角速度ω１（＜フレームレートｆ×画角θ÷撮像条件の種類数ｎ）で変更し、この撮像間隔Ｔのうちのカプセル型内視鏡３２が体内画像を撮像している期間、この外部磁界の磁界方向を角速度ω２（＜画角θ÷（一辺の画素数ｍ×発光時間ｔ４））で変更する。カプセル型内視鏡３２は、かかる角速度ω１，ω２で磁界方向を変更する外部磁界に追従して、撮像方向Ｆ１、撮像方向Ｆ２、撮像方向Ｆ３、撮像方向Ｆ４、撮像方向Ｆ５、撮像方向Ｆ６、撮像方向Ｆ７、撮像方向Ｆ８の順に撮像方向を角速度ω１で変更する。かかるカプセル型内視鏡３２は、特に体内画像を撮像している各期間、角速度ω２で撮像方向を変更する。【０１０１】
このように、カプセル型内視鏡３２が磁界発生部３の外部磁界の作用によって撮像方向を変更する場合、撮像方向Ｆ１〜Ｆ８の各撮像方向間の変更角度β［ｄｅｇ．］は、常に、このカプセル型内視鏡３２の撮像条件の種類数ｎ（＝４）によって画角θを除算した除算値未満になる。すなわち、同種類の体内画像（第１発光条件の体内画像）の撮像視野Ａ１，Ａ２にそれぞれ対応する撮像方向Ｆ１と撮像方向Ｆ５とのなす変更角度αは、図１１に示すように各撮像方向間の変更角度βの４倍であって、常に画角θ未満になる。これと同様に、第２発光条件の体内画像の撮像視野Ｂ１，Ｂ２にそれぞれ対応する撮像方向Ｆ２と撮像方向Ｆ６とのなす変更角度α、第３発光条件の体内画像の撮像視野Ｃ１，Ｃ２にそれぞれ対応する撮像方向Ｆ３と撮像方向Ｆ７とのなす変更角度α、および第４発光条件の体内画像の撮像視野Ｄ１，Ｄ２にそれぞれ対応する撮像方向Ｆ４と撮像方向Ｆ８とのなす変更角度αは、いずれも変更角度βの４倍であって、常に画角θ未満になる。【０１０２】
例えば、カプセル型内視鏡３２の撮像部２３のフレームレートｆが４［フレーム／秒］であり、画角θが１２０［ｄｅｇ．］であり、撮像条件の種類数ｎが４である場合、本実施の形態２における角速度ω１は、１２０［ｄｅｇ．／秒］未満であり、この角速度ω１で磁界方向を変更する外部磁界の作用によって、各撮像方向間の変更角度βは常に３０［ｄｅｇ．］（＝画角θ／４）未満になり、かかる各変更角度αは常に１２０［ｄｅｇ．］（＝画角θ）未満になる。【０１０３】
この結果、撮像方向Ｆ１の撮像視野Ａ１は、変更後の撮像方向Ｆ５の撮像視野Ａ２の少なくとも一部の視野領域と重複し、撮像方向Ｆ２の撮像視野Ｂ１は、変更後の撮像方向Ｆ６の撮像視野Ｂ２の少なくとも一部の視野領域と重複する。また、撮像方向Ｆ３の撮像視野Ｃ１は、変更後の撮像方向Ｆ７の撮像視野Ｃ２の少なくとも一部の視野領域と重複し、撮像方向Ｆ４の撮像視野Ｄ１は、変更後の撮像方向Ｆ８の撮像視野Ｄ２の少なくとも一部の視野領域と重複する。カプセル型内視鏡３２は、このように撮像視野Ａ１，Ａ２間、撮像視野Ｂ１，Ｂ２間、撮像視野Ｃ１，Ｃ２間、および撮像視野Ｄ１，Ｄ２間において視野領域を各々重複させることによって、照明光の発光量別に種別される体内画像群を撮像でき、且つ、かかる体内画像群のうちの同種類の体内画像間（具体的には、第１発光条件の体内画像間、第２発光条件の体内画像間、第３発光条件の体内画像間、および第４発光条件の体内画像間）の少なくとも一部の画像部分を確実に重複させることができる。かかるカプセル型内視鏡３２は、被検体の体内画像群を時系列に沿って順次撮像した場合、同種類の撮像条件の体内画像間の少なくとも一部の画像部分が重複する態様で連続する体内画像群を確実に撮像することができる。【０１０４】
ここで、本実施の形態２における角速度ω１は、上述した実施の形態１の場合と略同様に、画角θとフレームレートｆとの乗算値を撮像条件の種類数ｎによって除算した除算値の半数以下に設定することが望ましい。このように角速度ω１（≦フレームレートｆ×画角θ÷撮像条件の種類数ｎ÷２）を設定することによって、撮像方向Ｆ１，Ｆ５間の変更角度α、撮像方向Ｆ２，Ｆ６間の変更角度α、撮像方向Ｆ３，Ｆ７間の変更角度α、および撮像方向Ｆ４，Ｆ８間の変更角度αは、常に画角θの半数以下になる。【０１０５】
例えば、カプセル型内視鏡３２の撮像部２３のフレームレートｆが４［フレーム／秒］であり、画角θが１２０［ｄｅｇ．］であり、撮像条件の種類数ｎが４である場合、この角速度ω１は、６０［ｄｅｇ．／秒］以下であり、この角速度ω１で磁界方向を変更する外部磁界の作用によって、上述した各撮像方向間の変更角度βは常に１５［ｄｅｇ．］（＝画角θ／４）未満になり、上述した各変更角度αは常に６０［ｄｅｇ．］（＝画角θ／２）未満になる。【０１０６】
この結果、撮像方向Ｆ１の撮像視野Ａ１は、変更後の撮像方向Ｆ５の撮像視野Ａ２の半分以上と重複し、撮像方向Ｆ２の撮像視野Ｂ１は、変更後の撮像方向Ｆ６の撮像視野Ｂ２の半分以上と重複する。また、撮像方向Ｆ３の撮像視野Ｃ１は、変更後の撮像方向Ｆ７の撮像視野Ｃ２の半分以上と重複し、撮像方向Ｆ４の撮像視野Ｄ１は、変更後の撮像方向Ｆ８の撮像視野Ｄ２の半分以上と重複する。カプセル型内視鏡３２は、このように撮像視野Ａ１，Ａ２間、撮像視野Ｂ１，Ｂ２間、撮像視野Ｃ１，Ｃ２間、および撮像視野Ｄ１，Ｄ２間において各々半分以上の視野領域を重複させることによって、同種類の撮像条件の体内画像間において半分以上の画像部分が重複する体内画像群を確実に撮像することができる。かかるカプセル型内視鏡３２は、外部磁界に追従して回転する撮像方向の回転中心と画角θの中心とが一致しない場合であっても、同種類の撮像条件の体内画像間の少なくとも一部の画像部分が重複する態様で連続する体内画像群をより確実に取得できる。【０１０７】
一方、カプセル型内視鏡３２は、上述したように、撮像間隔Ｔのうちの体内画像を撮像している各期間、角速度ω２（＜画角θ÷（一辺の画素数ｍ×発光時間ｔ４））で磁界方向を変更する磁界発生部３の外部磁界に追従して、撮像方向を角速度ω２で変更する。ここで、発光時間ｔ４は、４種類の発光条件（発光時間ｔ１〜ｔ４）のうちの最大値である。このため、かかる角速度ω２で磁界方向を変更する外部磁界に追従して変位する撮像視野Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１，Ｃ２，Ｄ１，Ｄ２の各視野ずれ量は、照明光の発光時間ｔ１〜ｔ４を順次切り替えた場合（すなわち照明光の発光量を順次切り替えた場合）であっても、常に、撮像部２３の受光面の１画素未満のずれ量になる。この結果、上述した実施の形態１の場合と略同様に、カプセル型内視鏡３２は、複数種類の撮像条件の体内画像を撮像している各期間、かかる角速度ω２で撮像方向を変更することによって、体内画像を撮像するとともに撮像方向を変更する場合であっても、複数種類の撮像条件の体内画像群の画像ぶれを軽減でき、かかる複数種類の撮像条件の体内画像群を鮮明に順次撮像することができる。【０１０８】
以上、説明したように、本発明の実施の形態２では、撮像部が撮像する体内画像の撮像条件を複数種類に設定し、これら複数種類の撮像条件を所定の順序に沿って切り替えて、複数種類の撮像条件の体内画像を順次撮像し、この撮像部のフレームレートと画角との乗算値を撮像条件の種類数によって除算した除算値未満である角速度で外部磁界の磁界方向を変更して、この外部磁界の磁界方向に追従する撮像部の撮像方向をこの角速度で変更するようにし、その他を上述した実施の形態１と同様に構成した。このため、複数種類の撮像条件によって種別される複数種類の体内画像群の各撮像間隔の期間、これら複数種類の体内画像群の各撮像方向のうちの同種類の撮像条件が繰り返される撮像方向の変更角度をこの撮像部の画角未満に維持することができ、これによって、撮像方向の変更に伴って変位する各撮像視野のうち、同種類の撮像条件が繰り返される各撮像視野間において少なくとも一部の視野領域を互いに重複させることができる。この結果、上述した実施の形態１と同様の作用効果を享受するとともに、同種類の撮像条件の体内画像間において少なくとも一部の画像部分が重複する態様で時間的に連続する体内画像群を確実に取得できる体内観察システムおよび体内画像取得装置、並びにこれら体内画像群の観察を通して被検体の臓器内部を観察する体内観察方法を実現することができる。【０１０９】
この実施の形態２にかかる体内観察システムおよび体内画像取得装置を用いることによって、被検体の臓器内部の撮像漏れを可能な限り低減できるとともに、胃または大腸等の比較的広い空間を形成する臓器内部において変化する臓器内壁部と撮像部との相対的な距離に合った様々な光量の体内画像を光量別に連続して順次撮像することができる。これによって、時間的に連続する体内画像群を光量別に種別することができるとともに、被検体の臓器内部を鮮明に且つ隈なく観察することができる。【０１１０】
なお、本発明の実施の形態２にかかる体内観察システムおよび体内画像取得装置は、上述した体内画像の撮像条件が１種類である場合（すなわち撮像条件の種類数ｎ＝１の場合）、実施の形態１にかかる体内観察システムおよび体内画像取得装置と同じである。【０１１１】
（実施の形態３）
つぎに、本発明の実施の形態３について説明する。上述した実施の形態１では、カプセル型内視鏡２の磁石２８に印加した外部磁界の磁界方向を変更して、この外部磁界の磁界方向に追従するカプセル型内視鏡２の撮像方向Ｆを変更していたが、この実施の形態３では、被検体を載置したベッド等の載置部を駆動することによって、この載置部上の被検体の姿勢を変更し、この結果、この被検体内部のカプセル型内視鏡の撮像方向をこの被検体に対して相対的に変更している。【０１１２】
図１２は、本発明の実施の形態３にかかる体内観察システムの一構成例を模式的に示すブロック図である。図１２に示すように、この実施の形態３にかかる体内観察システム４１は、上述した実施の形態１にかかる体内観察システム１のカプセル型内視鏡２に代えて液体に浮遊可能なカプセル型内視鏡４２を備え、制御部１１に代えて制御部４６を備える。また、体内観察システム４１は、上述した磁界発生部３、コイル用電源４、および位置姿勢検出部７を備えておらず、カプセル型内視鏡４２を臓器内部に導入する被検体１００を載置するベッド４３と、このベッド４３を駆動して被検体１００の姿勢を変更する駆動部４４と、かかるベッド４３および駆動部を支持する支持部４５とを備える。その他の構成は実施の形態１と同じであり、同一構成部分には同一符号を付している。【０１１３】
カプセル型内視鏡４２は、被検体の臓器内部に導入される液体（例えば水または生理食塩水等）に比して小さい比重を有し、この液体の液面において特定の浮遊姿勢を維持しつつ、被検体の体内画像を順次撮像する。かかるカプセル型内視鏡４２は、被検体１００の臓器内部に導入された後、この臓器内部の液面に浮遊し、上述した外部磁界に追従して撮像方向を変更する代わりに、ベッド４３上に載置された被検体１００の姿勢を変更することによって、この被検体１００に対して相対的に体内画像の撮像方向を変化させる。かかるカプセル型内視鏡４２が有する他の機能および構造は、上述した実施の形態１にかかるカプセル型内視鏡２と同様である。なお、かかるカプセル型内視鏡４２の構成については、後述する。【０１１４】
ベッド４３は、カプセル型内視鏡４２を臓器内部に導入される被検体１００を載置する載置手段として機能する。具体的には、ベッド４３は、図１２に示すようにｘｙｚ座標系が規定され、このｘｙｚ座標系の空間内に被検体１００を載置する。また、ベッド４３は、ベルト４３ａ，４３ｂ，４３ｃを有する。ベルト４３ａ，４３ｂ，４３ｃは、ベッド４３上に載置された被検体１００を束縛し、これによって、被検体１００の姿勢変更の際にベッド４３から被検体１００が落下することを防止する。【０１１５】
駆動部４４は、ベッド４３上に載置した被検体１００内部のカプセル型内視鏡４２の撮像方向を変更する方向変更手段として機能する。具体的には、駆動部４４は、制御部４６の制御に基づいて、ｘｙｚ座標系の軸回り（例えばｘ軸回り、ｙ軸回り）にベッド４３を回転駆動し、このベッド４３上の被検体１００の姿勢を変更する。これによって、駆動部４４は、この被検体１００の臓器内部の液面に浮遊した状態のカプセル型内視鏡４２の撮像方向を被検体１００に対して相対的に変更する。【０１１６】
制御部４６は、駆動制御部４６ａおよび速度設定部４６ｂを有し、上述した実施の形態１の制御部１１のようにコイル用電源４の通電量制御を通して磁界発生部３の外部磁界を制御する代わりに、駆動部４４を制御することによって、ベッド４３上の被検体１００に対するカプセル型内視鏡４２の相対的な姿勢を制御する。速度設定部４６ｂは、入力部８によって入力されたカプセル型内視鏡４２の撮像機能に関する情報（例えばフレームレート、画角、体内画像の一辺の画素数、および撮像条件）を適宜用いて角速度を算出し、この算出した角速度を、上述したｘｙｚ座標系の軸回りにベッド４３を回転する際の角速度として設定する。駆動制御部４６ａは、速度設定部４６ｂによって設定された角速度でベッド４３を駆動部４４に回転駆動させ、かかる駆動部４４の駆動制御を通して、ベッド４３上の被検体１００に対するカプセル型内視鏡４２の相対的な姿勢を制御する。この結果、駆動制御部４６ａは、この被検体１００に対して相対的に、被検体１００内部のカプセル型内視鏡４２の撮像方向を駆動部４４に変更させる。なお、かかる制御部４６は、上述した実施の形態１にかかる体内観察システム１の制御部１１と同様の画像処理機能を有し、この制御部１１と同様に、受信部６、入力部８、表示部９、および記憶部１０を制御する。【０１１７】
つぎに、本発明の実施の形態３にかかる体内画像取得装置の一例であるカプセル型内視鏡４２の構成を詳細に説明する。図１３は、本発明の実施の形態３にかかるカプセル型内視鏡４２の一構成例を示す模式図である。図１３に示すように、この実施の形態３にかかるカプセル型内視鏡４２は、上述した実施の形態１にかかるカプセル型内視鏡２の磁石２８を備えていない。また、カプセル型内視鏡４２は、上述したように、被検体１００の臓器内部に導入される液体に比して小さい比重を有し、被検体１００の臓器内部において、この液体の液面Ｓに浮遊する。また、カプセル型内視鏡４２は、筐体２０の中心から外れた位置に重心を有し、この液面Ｓに浮遊した状態において、この重心によって規定される特定の浮遊姿勢を維持する。その他の構成は実施の形態１と同じであり、同一構成部分には同一符号を付している。【０１１８】
かかる特定の浮遊姿勢を液面Ｓにおいて維持するカプセル型内視鏡４２は、液面Ｓに対して所定の方向（例えば鉛直上方）に撮像方向Ｆを向ける。この撮像方向Ｆは、臓器内部の液面Ｓにカプセル型内視鏡４２を浮遊させた被検体１００の姿勢変更、すなわち、この被検体１００を載置したベッド４３の回転駆動に伴い、この被検体１００に対して相対的に変化する。【０１１９】
つぎに、被検体１００に対する相対的なカプセル型内視鏡４２の撮像方向Ｆを駆動部４４に変更させる制御部４６の動作について説明する。制御部４６は、上述したステップＳ１０１〜Ｓ１０３（図４参照）と略同様の処理手順を繰り返し行って、体内画像の撮像間隔Ｔの期間にベッド４３を回転駆動する際の角速度ω１と、体内画像の撮像時間内にベッド４３を回転駆動する際の角速度ω２とを設定し、この設定した角速度ω１，ω２で被検体１００内部のカプセル型内視鏡４２の撮像方向Ｆを被検体１００に対して相対的に変更するように駆動部４４を制御する。【０１２０】
この場合、制御部４６は、上述したステップＳ１０１に代えてベッド４３の回転駆動の角速度を設定する。具体的には、速度設定部４６ｂは、入力部８によって入力されたカプセル型内視鏡４２の撮像機能に関する情報（画角θ、フレームレートｆ、体内画像の一辺の画素数ｍ、および発光時間ｔ等の撮像条件）を取得する。速度設定部４６ｂは、画角θとフレームレートｆとの乗算値未満である角速度ω１［ｄｅｇ．／秒］を算出し、この算出した角速度ω１を、上述した撮像間隔Ｔにおいてベッド４３上の被検体１００の姿勢を変更する際のベッド４３の平均角速度として設定する。また、速度設定部４６ｂは、体内画像の一辺の画素数ｍと照明光の発光時間ｔとの乗算値によって画角θを除算した除算値未満である角速度ω２［ｄｅｇ．／秒］を算出し、この算出した角速度ω２を、各体内画像の撮像時間（例えば照明光の発光時間）内にベッド４３上の被検体１００の姿勢を変更する際のベッド４３の平均角速度として設定する。【０１２１】
一方、制御部４６は、上述したステップＳ１０３に代えて、かかる角速度ω１，ω２でベッド４３を駆動部４４に回転駆動させる。具体的には、駆動制御部４６ａは、撮像部２３の撮像間隔Ｔ内であって体内画像の撮像時間（照明光の発光時間または撮像部２３の受光時間）を除く期間、かかる角速度ω１（＜フレームレートｆ×画角θ）でベッド４３をｘｙｚ座標系の軸回りに回転駆動するように駆動部４４を制御する。また、駆動制御部４６ａは、撮像部２３の撮像間隔Ｔのうちの体内画像の撮像時間、すなわち撮像部２３が体内画像を撮像している期間、かかる角速度ω２（＜画角θ÷（一辺の画素数ｍ×発光時間ｔ））でベッド４３をｘｙｚ座標系の軸回りに回転駆動するように駆動部４４を制御する。【０１２２】
つぎに、被検体１００の臓器内部の液面Ｓに浮遊した状態のカプセル型内視鏡４２が液面Ｓに対して鉛直上方に撮像方向Ｆを向けて体内画像を順次撮像する場合を例示して、上述した制御部４６に駆動制御された駆動部４４によるベッド４３の回転駆動が被検体１００内部のカプセル型内視鏡４２に及ぼす作用並びに本発明にかかる体内観察方法における体内画像撮像ステップおよび撮像方向変更ステップについて具体的に説明する。図１４は、被検体１００を載置したベッド４３の回転駆動に伴ってカプセル型内視鏡４２が被検体１００に対して相対的に撮像方向Ｆを変更しつつ体内画像を順次撮像する状態を例示する模式図である。【０１２３】
図１４に示すように、カプセル型内視鏡４２は、被検体１００の臓器内部（例えば胃等）の液面Ｓに浮遊するとともに特定の浮遊姿勢を維持して、この液面Ｓに対して鉛直上方に撮像方向Ｆを向ける。かかる浮遊状態のカプセル型内視鏡４２は、上述した制御部４６に制御された駆動部４４によるベッド４３の回転駆動（例えばｙ軸回りの回転駆動）に伴って、ベッド４３上の被検体１００に対する相対的な方向（すなわち姿勢）を変更するとともに、被検体１００に対して相対的に変位する撮像視野の体内画像を順次撮像する。この場合、カプセル型内視鏡４２は、臓器内部の液面Ｓに対して鉛直上方に撮像方向Ｆを向けつつ、かかるベッド４３の回転駆動に伴って撮像方向Ｆを被検体１００に対して相対的に変更する。【０１２４】
ここで、上述した駆動部４４は、駆動制御部４６ａの制御に基づいて、カプセル型内視鏡４２の撮像間隔Ｔ内であって体内画像の撮像時間を除く期間、被検体１００を載置したベッド４３を角速度ω１（＜フレームレートｆ×画角θ）で回転駆動し、この撮像間隔Ｔのうちのカプセル型内視鏡４２が体内画像を撮像している期間、このベッド４３を角速度ω２（＜画角θ÷（一辺の画素数ｍ×発光時間ｔ））で回転駆動する。カプセル型内視鏡４２は、かかる角速度ω１，ω２によるベッド４３の回転駆動に伴い、被検体１００に対して相対的に角速度ω１で撮像方向Ｆを変更し、特に体内画像を撮像している各期間、被検体１００に対して相対的に角速度ω２で撮像方向Ｆを変更する。【０１２５】
このように、カプセル型内視鏡４２がベッド４３の回転駆動の作用によって被検体１００に対して相対的に撮像方向Ｆを変更する場合、かかる撮像方向Ｆの変更角度α［ｄｅｇ．］は、図１４に示すように、常にカプセル型内視鏡４２の画角θ未満になる。この結果、撮像方向Ｆの撮像視野は、変更後の撮像方向Ｆの撮像視野の少なくとも一部の視野領域と重複する。カプセル型内視鏡４２は、このように撮像視野の視野領域を重複させつつ体内画像を順次撮像することによって、体内画像間において少なくとも一部の画像部分が重複する体内画像群を確実に撮像することができる。かかるカプセル型内視鏡４２は、被検体の体内画像群を時系列に沿って順次撮像した場合、時間的に隣接する体内画像間において少なくとも一部の画像部分が重複する連続的な体内画像群を確実に取得できる。【０１２６】
ここで、本実施の形態３における角速度ω１は、上述した実施の形態１の場合と同様に、画角θとフレームレートｆとの乗算値の半数以下に設定することが望ましい。このように角速度ω１（≦フレームレートｆ×画角θ÷２）を設定することによって、各撮像方向間の変更角度αは、常に画角θの半数以下になる。この結果、撮像方向Ｆの撮像視野は、変更後の撮像方向Ｆの撮像視野の半分以上と重複する。カプセル型内視鏡４２は、このように各撮像視野間において半分以上の視野領域を重複させることによって、体内画像間において半分以上の画像部分が重複する体内画像群を確実に撮像することができる。かかるカプセル型内視鏡４２は、撮像方向Ｆの回転中心と画角θの中心とが一致しない場合であっても、時間的に隣接する体内画像間の少なくとも一部の画像部分が重複する連続的な体内画像群をより確実に取得できる。【０１２７】
一方、カプセル型内視鏡４２は、上述したように、撮像間隔Ｔのうちの体内画像を撮像している各期間、角速度ω２（＜画角θ÷（一辺の画素数ｍ×発光時間ｔ））によるベッド４３の回転駆動に伴い、被検体１００に対して相対的に角速度ω２で撮像方向Ｆを変更する。このため、かかる角速度ω２で変化する撮像方向Ｆに追従して変位する撮像視野の視野ずれ量は、常に撮像部２３の受光面の１画素未満のずれ量になる。この結果、上述した実施の形態１の場合と同様に、カプセル型内視鏡４２は、体内画像を撮像している各期間、かかる角速度ω２で撮像方向Ｆを変更することによって、体内画像を撮像するとともに撮像方向Ｆを変更する場合であっても、画像ぶれを軽減した鮮明な体内画像を順次撮像することができる。【０１２８】
以上、説明したように、本発明の実施の形態３では、被検体の体内に導入し易い大きさに形成されたカプセル型筐体の内部に撮像部を固定配置し、かかるカプセル型筐体と撮像部とを有するカプセル型内視鏡の比重を、被検体内部に導入される液体に比して小さく設定して、この液体の液面にカプセル型内視鏡を浮遊させ、且つこのカプセル型筐体の中心から外れた位置にカプセル型内視鏡の重心を設定して、この液体の液面において特定の浮遊姿勢をカプセル型内視鏡に維持させるとともに、この液面に対して所定の方向に撮像部の撮像方向を向けるようにし、臓器内部の液面にカプセル型内視鏡を浮遊させた状態の被検体を載置した載置部（例えば上述したベッド４３）をこの撮像部の画角とフレームレートとの乗算値未満である角速度で回転駆動して、この被検体に対して相対的に撮像方向を変更するように構成した。このため、この撮像部によって順次撮像される体内画像の撮像間隔の期間、この被検体に対して相対的に変化する撮像方向の変更角度をこの撮像部の画角未満に維持することができ、これによって、撮像方向の変更に伴って変位する各撮像視野の少なくとも一部の視野領域を互いに重複させることができる。この結果、上述した実施の形態１の場合と同様に、時間的に隣接する体内画像間において少なくとも一部の画像部分が重複する連続的な体内画像群を確実に取得できる体内観察システムおよび体内画像取得装置、並びにこれら体内画像群の観察を通して被検体の臓器内部を観察する体内観察方法を実現することができる。【０１２９】
この実施の形態３にかかる体内観察システムおよび体内画像取得装置を用いることによって、被検体の臓器内部の撮像漏れを可能な限り低減できるとともに、臓器内部の略全範囲に亘って連続的な体内画像群を取得でき、これによって、胃または大腸等の被検体の臓器内部を隈なく観察することができる。【０１３０】
また、１フレームの体内画像を撮像している期間、この体内画像の一辺の画像数と撮像時間との乗算値によって撮像部の画角を除算した除算値未満である角速度で被検体の載置部を回転駆動して、この被検体に対して相対的に撮像部の撮像方向をこの角速度で変更するように構成した。このため、この撮像方向の変化に伴って体内画像の撮像時間内に変位する撮像部の撮像視野の視野ずれ量を体内画像の１画素分のずれ量未満に維持でき、上述した実施の形態１の場合と同様に、この撮像視野の体内画像のぶれをこの撮像部の受光面の１画素未満または体内画像の表示系の１画素未満に軽減することができる。この結果、体内画像を撮像するとともに撮像方向を変更する場合であっても、画像ぶれを軽減した鮮明な体内画像を順次撮像することができる。【０１３１】
（実施の形態４）
つぎに、本発明の実施の形態４について説明する。上述した実施の形態３では、被検体１００を載置したベッド４３を回転駆動することによって、被検体１００に対して相対的にカプセル型内視鏡４２の撮像方向Ｆを変更していたが、この実施の形態４では、このベッド４３を回転駆動する代わりに、カプセル型内視鏡の内部の撮像部２３を回転駆動して、撮像部２３の撮像方向Ｆを変更している。【０１３２】
図１５は、本発明の実施の形態４にかかる体内観察システムの一構成例を模式的に示すブロック図である。図１５に示すように、この実施の形態４にかかる体内観察システム５１は、上述した実施の形態３にかかる体内観察システム４１のカプセル型内視鏡４２に代えてカプセル型内視鏡５２を備え、制御部４６に代えて制御部５６を備える。このカプセル型内視鏡５２は、被検体１００の外部に配置される制御部５６によらず、自ら撮像方向を変更する機能を有する。また、体内観察システム５１は、上述した駆動部４４を備えていない。すなわち、この体内観察システム５１において、ベッド４３は、ｘｙｚ座標系の軸回りに回転駆動して被検体１００の姿勢を変更するものではなく、支持部４５によって固定される。その他の構成は実施の形態３と同じであり、同一構成部分には同一符号を付している。【０１３３】
カプセル型内視鏡５２は、上述したように、被検体１００の外部に配置された制御部５６の制御によらずに、体内画像の撮像方向を自ら変更する。例えば、カプセル型内視鏡５２は、上述した実施の形態３にかかるカプセル型内視鏡４１と同様に比重および重心を設定され、被検体１００の臓器内部に導入された液体の液面に浮遊するとともに、この液面において特定の浮遊姿勢を維持する。かかるカプセル型内視鏡５２は、この特定の浮遊姿勢を維持した状態において、自ら撮像方向を変更するとともに被検体の体内画像を順次撮像する。かかるカプセル型内視鏡５２が有する他の機能およびカプセル型内視鏡５２の構造は、上述した実施の形態３にかかるカプセル型内視鏡４２と同様である。【０１３４】
なお、カプセル型内視鏡５２は、特に、被検体１００内部の液面に浮遊しなくてもよい。すなわち、かかるカプセル型内視鏡５２の比重は、被検体１００の臓器内部に導入される液体の比重以上であってもよい。この場合、カプセル型内視鏡５２の重心は、カプセル型筐体（後述する図１６に示す筐体２０）の内部における特定の位置に設定されればよく、特に筐体２０の中心から外れた位置に設定されなくてもよい。【０１３５】
制御部５６は、上述した実施の形態３にかかる体内観察システム４１の制御部４６と同様に、受信部６、入力部８、表示部９、および記憶部１０を制御する。一方、制御部５６は、カプセル型内視鏡５２の撮像方向の変更を制御する機能を有していない。この場合、入力部８は、制御部５６に対して指示する指示情報、被検体の患者情報、および被検体の検査情報等を制御部５６に入力すればよく、フレームレート、画角、体内画像の一辺の画素数、撮像条件等のカプセル型内視鏡５２の撮像機能に関する情報を制御部５６に入力しなくてもよい。【０１３６】
なお、この実施の形態４において、被検体１００を載置するベッド４３は、ｘｙｚ座標系の軸回りに回転駆動して被検体１００の姿勢を変更するものではないため、上述したベルト４３ａ，４３ｂ，４３ｃによって被検体１００を束縛する必要がない。すなわち、かかるベッド４３は、ベルト４３ａ，４３ｂ，４３ｃを備えていなくてもよい。【０１３７】
つぎに、本発明の実施の形態４にかかる体内画像取得装置の一例であるカプセル型内視鏡５２の構成を詳細に説明する。図１６は、本発明の実施の形態４にかかるカプセル型内視鏡５２の一構成例を示す模式図である。図１６に示すように、この実施の形態４にかかるカプセル型内視鏡５２は、撮像部２３の撮像方向Ｆを変更する駆動部５４をさらに備え、上述した実施の形態３にかかるカプセル型内視鏡４２の制御部２６に代えて、この駆動部５４の駆動制御機能を有する制御部５５を備える。この駆動部５４は、複数の照明部２１と撮像部２３とを含む撮像機構５３を回転駆動することによって撮像部２３の撮像方向Ｆを変更する。その他の構成は実施の形態３と同じであり、同一構成部分には同一符号を付している。【０１３８】
駆動部５４は、少なくとも撮像部２３を回転駆動して撮像部２３の撮像方向Ｆを変更する方向変更手段として機能する。具体的には、駆動部５４は、複数の照明部２１と撮像部２３とを含む撮像機構５３を回転駆動して、撮像方向Ｆの撮像視野に対する照明光の照射（すなわち照明光による撮像視野の照明）を確保しつつ、この撮像方向Ｆを変更（回転）する。かかる駆動部５４は、被検体１００内部のカプセル型内視鏡５２が被検体１００に対して相対的に静止した状態であっても、撮像方向Ｆを順次変更する。【０１３９】
制御部５５は、駆動制御部５５ａおよび速度設定部５５ｂを有し、上述した駆動部５４を制御することによって、カプセル型内視鏡５２の撮像方向Ｆを制御する。速度設定部５５ｂは、カプセル型内視鏡５２の撮像機能に関する情報（例えばフレームレートｆ、画角θ、体内画像の一辺の画素数ｍ、および発光時間ｔ等の撮像条件）を予め取得し、この取得した情報を適宜用いて角速度を算出する。速度設定部５５ｂは、上述した駆動部５４によって撮像機構５３を回転駆動する（すなわち撮像方向Ｆを回転する）際の角速度として、この算出した角速度を設定する。駆動制御部５５ａは、速度設定部５５ｂによって設定された角速度で撮像機構５３を駆動部５４に回転駆動させ、これによって、撮像部２３の撮像方向Ｆを駆動部５４に変更させる。すなわち、駆動制御部５５ａは、かかる駆動部５４の駆動制御を通して撮像部２３の撮像方向Ｆを制御する。なお、かかる制御部５５が有する他の機能は、上述した実施の形態３にかかるカプセル型内視鏡４２の制御部２６と同様である。【０１４０】
つぎに、被検体１００の体内画像を順次撮像する撮像部２３の撮像方向Ｆを駆動部５４に変更させるカプセル型内視鏡５２の制御部５５の動作について説明する。制御部５５は、上述したステップＳ１０１〜Ｓ１０３（図４参照）と略同様の処理手順を繰り返し行って、体内画像の撮像間隔Ｔの期間に撮像機構５３を回転駆動する際の角速度ω１と、体内画像の撮像時間内に撮像機構５３を回転駆動する際の角速度ω２とを設定し、この設定した角速度ω１，ω２で撮像方向Ｆを変更するように駆動部５４を制御する。【０１４１】
この場合、制御部５５は、上述したステップＳ１０１に代えて撮像機構５３の回転駆動の角速度を設定する。具体的には、速度設定部５５ｂは、カプセル型内視鏡５２の撮像機能に関する情報（画角θ、フレームレートｆ、体内画像の一辺の画素数ｍ、および発光時間ｔ等の撮像条件）を予め取得する。速度設定部５５ｂは、画角θとフレームレートｆとの乗算値未満である角速度ω１［ｄｅｇ．／秒］を算出し、この算出した角速度ω１を、上述した撮像間隔Ｔにおいて撮像機構５３を回転駆動する際の角速度として設定する。また、速度設定部５５ｂは、体内画像の一辺の画素数ｍと照明光の発光時間ｔとの乗算値によって画角θを除算した除算値未満である角速度ω２［ｄｅｇ．／秒］を算出し、この算出した角速度ω２を、各体内画像の撮像時間（例えば照明光の発光時間）内に撮像機構５３を回転駆動する際の角速度として設定する。【０１４２】
一方、制御部５５は、上述したステップＳ１０３に代えて、かかる角速度ω１，ω２で撮像機構５３を駆動部５４に回転駆動させる。具体的には、駆動制御部５５ａは、撮像部２３の撮像間隔Ｔ内であって体内画像の撮像時間（照明光の発光時間または撮像部２３の受光時間）を除く期間、かかる角速度ω１（＜フレームレートｆ×画角θ）で撮像機構５３を回転駆動するように駆動部５４を制御する。また、駆動制御部５５ａは、撮像部２３の撮像間隔Ｔのうちの体内画像の撮像時間、すなわち撮像部２３が体内画像を撮像している期間、かかる角速度ω２（＜画角θ÷（一辺の画素数ｍ×発光時間ｔ））で撮像機構５３を回転駆動するように駆動部５４を制御する。【０１４３】
つぎに、上述した図３に示したように発光時間ｔの照明光によって照明された被検体１００の体内画像を撮像間隔Ｔ毎に順次撮像する場合を例示して、かかる制御部５５に駆動制御された駆動部５４による撮像方向Ｆの変更作用並びに本発明にかかる体内観察方法における体内画像撮像ステップおよび撮像方向変更ステップについて具体的に説明する。図１７は、駆動部５４の作用によってカプセル型内視鏡５２の撮像方向Ｆが変化する状態を例示する模式図である。【０１４４】
図１７に示すように、撮像機構５３は、駆動部５４の作用によって回転駆動するとともに撮像方向Ｆを順次変更する。この場合、複数の照明部２１は、かかる駆動部５４の作用によって変化（回転）する撮像方向Ｆの撮像視野を撮像間隔Ｔ毎に発光時間ｔだけ順次照明し、撮像部２３は、かかる撮像方向Ｆの撮像視野の画像、すなわち被検体１００の体内画像を撮像間隔Ｔ毎に順次撮像する。【０１４５】
ここで、駆動部５４は、上述した駆動制御部５５ａの制御に基づいて、撮像部２３の撮像間隔Ｔ内であって体内画像の撮像時間を除く期間、撮像機構５３を角速度ω１（＜フレームレートｆ×画角θ）で回転駆動し、この撮像間隔Ｔのうちの撮像部２３が体内画像を撮像している期間、この撮像機構５３を角速度ω２（＜画角θ÷（一辺の画素数ｍ×発光時間ｔ））で回転駆動する。この場合、撮像部２３は、かかる角速度ω１，ω２による撮像機構５３の回転駆動に伴って、角速度ω１で撮像方向Ｆを変更し、特に体内画像を撮像している各期間、角速度ω２で撮像方向Ｆを変更する。【０１４６】
このように駆動部５４が撮像機構５３の回転駆動によって撮像方向Ｆを変更する場合、かかる撮像方向Ｆの変更角度α［ｄｅｇ．］は、図１７に示すように、常にカプセル型内視鏡５２の画角θ未満になる。この結果、撮像方向Ｆの撮像視野は、変更後の撮像方向Ｆの撮像視野の少なくとも一部の視野領域と重複する。撮像部２３は、このように撮像視野の視野領域を重複させつつ体内画像を順次撮像することによって、体内画像間において少なくとも一部の画像部分が重複する体内画像群を確実に撮像することができる。この実施の形態４にかかるカプセル型内視鏡５２は、かかる撮像部２３が被検体の体内画像群を時系列に沿って順次撮像した場合、時間的に隣接する体内画像間において少なくとも一部の画像部分が重複する連続的な体内画像群を確実に取得できる。【０１４７】
ここで、この実施の形態４における角速度ω１は、上述した実施の形態３の場合と同様に、画角θとフレームレートｆとの乗算値の半数以下に設定することが望ましい。このように角速度ω１（≦フレームレートｆ×画角θ÷２）を設定することによって、各撮像方向間の変更角度αは、常に画角θの半数以下になる。この結果、撮像方向Ｆの撮像視野は、変更後の撮像方向Ｆの撮像視野の半分以上と重複する。カプセル型内視鏡５２は、このように各撮像視野間において半分以上の視野領域を重複させることによって、体内画像間において半分以上の画像部分が重複する体内画像群を確実に撮像することができる。かかるカプセル型内視鏡５２は、撮像方向Ｆの回転中心と画角θの中心とが一致しない場合であっても、時間的に隣接する体内画像間の少なくとも一部の画像部分が重複する連続的な体内画像群をより確実に取得できる。【０１４８】
一方、撮像部２３は、上述したように、撮像間隔Ｔのうちの体内画像を撮像している各期間、角速度ω２（＜画角θ÷（一辺の画素数ｍ×発光時間ｔ））による撮像機構５３の回転駆動に伴い、角速度ω２で撮像方向Ｆを変更する。このため、かかる角速度ω２で変化する撮像方向Ｆに追従して変位する撮像視野の視野ずれ量は、常に撮像部２３の受光面の１画素未満のずれ量になる。この結果、上述した実施の形態３の場合と同様に、カプセル型内視鏡５２は、体内画像を撮像している各期間、かかる角速度ω２で撮像方向Ｆを変更することによって、体内画像を撮像するとともに撮像方向Ｆを変更する場合であっても、画像ぶれを軽減した鮮明な体内画像を順次撮像することができる。【０１４９】
以上、説明したように、本発明の実施の形態４では、被検体の体内に導入し易い大きさに形成されたカプセル型筐体の内部に、体内画像を順次撮像する撮像部と、この撮像部を回転駆動する駆動部とを配置し、この撮像部の画角とフレームレートとの乗算値未満である角速度で駆動部に撮像部を回転駆動させて、この撮像部の撮像方向を変更するように構成した。このため、この撮像部によって順次撮像される体内画像の撮像間隔の期間、この駆動部の作用によって変更する撮像方向の変更角度をこの撮像部の画角未満に維持することができ、これによって、撮像方向の変更に伴って変位する各撮像視野の少なくとも一部の視野領域を互いに重複させることができる。この結果、上述した実施の形態３の場合と同様に、時間的に隣接する体内画像間において少なくとも一部の画像部分が重複する連続的な体内画像群を確実に取得できるとともに、被検体に対してカプセル型筐体が静止した状態であっても、撮像部の撮像方向を順次変更できる体内観察システムおよび体内画像取得装置、並びにこれら体内画像群の観察を通して被検体の臓器内部を観察する体内観察方法を実現することができる。【０１５０】
この実施の形態４にかかる体内観察システムおよび体内画像取得装置を用いることによって、被検体の臓器内部の撮像漏れを可能な限り低減できるとともに、臓器内部の略全範囲に亘って連続的な体内画像群を取得でき、これによって、胃または大腸等の被検体の臓器内部を隈なく観察することができる。【０１５１】
また、１フレームの体内画像を撮像している期間、この体内画像の一辺の画像数と撮像時間との乗算値によって撮像部の画角を除算した除算値未満である角速度で駆動部に撮像部を回転駆動させて、この撮像部の撮像方向をこの角速度で変更するように構成した。このため、この撮像方向の変化に伴って体内画像の撮像時間内に変位する撮像部の撮像視野の視野ずれ量を体内画像の１画素分のずれ量未満に維持でき、上述した実施の形態３の場合と同様に、この撮像視野の体内画像のぶれをこの撮像部の受光面の１画素未満または体内画像の表示系の１画素未満に軽減することができる。この結果、体内画像を撮像するとともに撮像方向を変更する場合であっても、画像ぶれを軽減した鮮明な体内画像を順次撮像することができる。【０１５２】
（実施の形態５）
つぎに、本発明の実施の形態５について説明する。上述した実施の形態１では、被検体の臓器内部に導入したカプセル型内視鏡２の姿勢を磁界発生部３の外部磁界によって変更することによって、このカプセル型内視鏡２の撮像方向Ｆを変更していたが、この実施の形態５では、かかるカプセル型内視鏡に代えて、被検体の臓器内部に挿入可能な細長の挿入部を有する内視鏡装置を有し、この挿入部の先端部を湾曲駆動することによって撮像部の撮像方向を変更している。【０１５３】
図１８は、本発明の実施の形態５にかかる体内観察システムの一構成例を模式的に示すブロック図である。図１９は、本発明の実施の形態５にかかる体内画像取得装置の一例である内視鏡装置の挿入部先端の内部構成を例示する縦断面模式図である。図１８に示すように、この実施の形態５にかかる体内観察システム６１は、被検体の体内画像を順次取得する内視鏡装置６２と、内視鏡装置６２によって取得された体内画像群を表示する画像表示装置６３とを備える。内視鏡装置６２は、被検体の臓器内部に挿入可能な細長の挿入部６４ａを有する内視鏡本体６４と、挿入部６４ａの先端部６４ｂを湾曲駆動する湾曲駆動部６５と、この先端部６４ｂの湾曲駆動を操作する操作部６６と、被検体の臓器内部に挿入された挿入部６４ａを介して臓器内部を照明する照明部６８と、を備える。また、内視鏡装置６２は、各種情報を入力する入力部７０と、被検体の体内画像群等の各種情報を記憶する記憶部７１と、かかる内視鏡装置６２の各構成部を制御する制御部７２と、を備える。【０１５４】
内視鏡本体６４は、上述したように、被検体の臓器内部に挿入可能な細長の挿入部６４ａを有する。また、図１９に示すように、内視鏡本体６４は、この挿入部６４ａの内部に光ファイバ等のライトガイド６７と、撮像部６９とを有する。挿入部６４ａは、可撓性のある細長な部材であり、被検体の口または肛門等から臓器内部に挿入される。かかる挿入部６４ａは、後述する湾曲駆動部６５の作用によって先端部６４ｂを湾曲させる。【０１５５】
ライトガイド６７は、光ファイバ等を用いて実現され、挿入部６４ａの内部に導光経路を形成する。かかるライトガイド６７は、照明部６８によって発光された照明光を挿入部６４ａの基端部側から先端部６４ｂ側へ伝達し、この照明光を撮像部６９の撮像視野（例えば被検体の臓器内部）に導く。【０１５６】
撮像部６９は、挿入部６４ａの先端部６４ｂの内部に固定配置され、ライトガイド６７によって導入された照明光、すなわち照明部６８の照明光によって照明された被検体の体内画像を撮像する。具体的には、撮像部６９は、集光レンズ等の光学系６９ａと、ＣＭＯＳイメージセンサまたはＣＣＤ等の固体撮像素子６９ｂとを有する。光学系６９ａは、照明部６８の照明光によって照明された被検体の臓器内部（すなわち撮像部６９の撮像視野）からの反射光を集光して、固体撮像素子６９ｂの受光面に被写体画像を結像する。固体撮像素子６９ｂは、この光学系６９ａの焦点位置に受光面を配置し、この受光面を介して臓器内部からの反射光を受光し、この受光した反射光に対して光電変換処理を行って体内画像の画像データを生成する。【０１５７】
かかる光学系６９ａおよび固体撮像素子６９ｂを有する撮像部６９は、図１９に示すように、画角θ［ｄｅｇ．］を有し、挿入部６４ａの長手方向の中心軸と略平行な撮像方向Ｆに、この画角θによって規定される撮像視野を有する。この場合、かかる撮像部６９の光軸は、挿入部６４ａの長手方向の中心軸と略平行であり、望ましくは略一致する。また、かかる撮像部６９は、この撮像視野内に位置する臓器内部の体内画像を所定のフレームレートｆ［フレーム／秒］で順次撮像する。かかる撮像部６９によって撮像された体内画像の画像データは、画像表示装置６３に順次送出される。【０１５８】
湾曲駆動部６５は、挿入部６４ａの先端部６４ｂを湾曲駆動して撮像部６９の撮像方向Ｆを変更する方向変更手段として機能する。具体的には、湾曲駆動部６５は、挿入部６４ａの先端部６４ｂに接続されたケーブル（図示せず）と、このケーブルを介して先端部６４ｂを湾曲させるアクチュエータ（図示せず）とを有する。かかる湾曲駆動部６５は、制御部７２の制御に基づいて、ｘｙｚ座標系の空間内部における所望の方向（上下方向、左右方向等）に先端部６４ｂを湾曲駆動する。これによって、湾曲駆動部６５は、この先端部６４ｂ内の撮像部６９の撮像方向Ｆを変更する。【０１５９】
操作部６６は、かかる撮像部６９の撮像方向Ｆを変更する湾曲駆動部６５を操作するためのものである。かかる操作部６６は、例えば医師または看護師等のユーザによって把持され、湾曲駆動部６５に挿入部６４ａの先端部６４ｂを湾曲駆動させるための指示情報を制御部７２に入力する。【０１６０】
照明部６８は、上述した挿入部６４ａの内部に配置されたライトガイド６７を介して撮像部６９の撮像視野に照明光を照射し、この照明光によって撮像部６９の撮像視野を照明する。具体的には、照明部６８は、ＬＥＤ等の発光素子６８ａと、複数色のカラーフィルタを有するカラーフィルタ群６８ｂとを有する。発光素子６８ａは、白色光を発光し、この発光した白色光をカラーフィルタ群６８ｂに透過させる。カラーフィルタ群６８ｂは、複数色のカラーフィルタ、例えば、光の３原色である赤色、緑色、および青色の各カラーフィルタ（以下、ＲＧＢカラーフィルタという）を有し、このＲＧＢカラーフィルタを回転して、発光素子６８ａからの白色光を透過させるカラーフィルタの色を順次変更する。かかるカラーフィルタ群６８ｂは、発光素子６８ａからの白色光を所定の間隔で赤色光、緑色光、および青色光に順次変化させる。かかる発光素子６８ａおよびカラーフィルタ群６８ｂを有する照明部６８は、制御部７２の制御に基づいて、上述したライトガイド６７を介して撮像部６９の撮像視野に赤色、緑色、および青色の各照明光を所定の間隔で順次照射し、かかる複数色の各照明光によって撮像部６９の撮像視野を順次照明する。【０１６１】
入力部７０は、キーボードおよびマウス等の入力デバイスを用いて実現され、医師または看護師等のユーザによる入力操作に応じて、制御部７２に各種情報を入力する。かかる入力部７０によって制御部７２に入力される各種情報は、例えば、制御部７２に対して指示する指示情報、撮像部６９の撮像機能に関する情報等である。なお、撮像部６９の撮像機能に関する情報は、例えば、被検体の体内画像を順次する際のフレームレートｆ、画角θ、体内画像の一辺の画素数ｍ、光学系の焦点位置または撮像時間等の体内画像の撮像条件等である。【０１６２】
記憶部７１は、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、またはハードディスク等の書き換え可能に情報を保存する各種記憶メディアを用いて実現される。記憶部７１は、制御部７２が記憶指示した各種情報を記憶し、記憶した各種情報の中から制御部７２が読み出し指示した情報を制御部７２に送出する。かかる記憶部７１が記憶する情報は、例えば、入力部７０によって入力された撮像部６９の撮像機能に関する情報等である。【０１６３】
制御部７２は、内視鏡装置６２の各構成部（湾曲駆動部６５、操作部６６、照明部６８、撮像部６９、入力部７０、および記憶部７１）の動作を制御し、かかる各構成部間における信号の入出力を制御する。具体的には、制御部７２は、入力部７０によって入力された指示情報に基づいて、照明部６８による照明光の発光動作および撮像部による体内画像の撮像動作を制御する。また、制御部７２は、操作部６６によって入力された指示情報に基づいて、湾曲駆動部６５の動作を制御する。【０１６４】
かかる制御部７２は、撮像制御部７２ａ、駆動制御部７２ｂ、および速度設定部７２ｃを有する。撮像制御部７２ａは、照明部６８に赤色、緑色、および青色の各照明光を所定の間隔で順次出力させ、かかる赤色、緑色、および青色の各照明光（以下、赤色光、緑色光、青色光という場合がある）によって順次照明された被検体の体内画像を面順次方式によって撮像部６９に撮像させる。具体的には、図２０に示すように、撮像制御部７２ａは、照明部６８に発光時間ｔＲの赤色光、発光時間ｔＧの緑色光、および発光時間ｔＢの青色光を順次出力させ、かかる赤色光、緑色光、および青色光によって順次照明された被検体の体内画像を所定の撮像間隔Ｔ毎に撮像部６９に撮像させる。この場合、撮像制御部７２ａは、撮像間隔Ｔ毎に所定の順序（例えば、赤色光、緑色光、青色光の順）で照明部６８に赤色光、緑色光、および青色光を繰り返し出力させ、かかる照明光の各発光時間ｔＲ，ｔＧ，ｔＢと同時期に撮像部６９を順次露光させる。【０１６５】
なお、かかる撮像部６９が面順次方式によって撮像する１フレームの体内画像は、発光時間ｔＲの赤色光によって照明された被検体の体内画像（以下、赤色分光画像という）と、発光時間ｔＧの緑色光によって照明された被検体の体内画像（以下、緑色分光画像という）と、発光時間ｔＢの青色光によって照明された被検体の体内画像（以下、青色分光画像という）とを合成して形成される。すなわち、かかる撮像部６９の１フレームの体内画像の撮像時間は、これら赤色光、緑色光、および青色光の各発光時間ｔＲ，ｔＧ，ｔＢを加算した加算値である。また、かかる撮像部６９の撮像間隔Ｔは、上述したように、１フレームの体内画像を撮像開始してから次のフレームの体内画像を撮像開始するまでの時間間隔であり、赤色光、緑色光、および青色光の各発光時間ｔＲ，ｔＧ，ｔＢおよび撮像部６９の受光時間（露光時間）等を含む。【０１６６】
速度設定部７２ｃは、入力部７０によって入力された撮像部６９の撮像機能に関する情報（フレームレートｆ、画角θ、体内画像の一辺の画素数ｍ、および発光時間等の撮像条件）を予め取得し、この取得した情報を適宜用いて角速度を算出する。速度設定部７２ｃは、上述した湾曲駆動部６５によって挿入部６４ａの先端部６４ｂを湾曲駆動する（すなわち撮像部６９の撮像方向Ｆを変更する）際の角速度として、この算出した角速度を設定する。駆動制御部７２ｂは、速度設定部７２ｃによって設定された角速度で挿入部６４ａの先端部６４ｂを湾曲駆動部６５に湾曲駆動させ、これによって、先端部６４ｂ内の撮像部６９の撮像方向Ｆを湾曲駆動部６５に変更させる。すなわち、駆動制御部７２ｂは、かかる湾曲駆動部６５の駆動制御を通して撮像部６９の撮像方向Ｆを制御する。【０１６７】
一方、画像表示装置６３は、上述した撮像部６９が面順次方式によって順次撮像した被検体の体内画像群を取得し、この被検体の体内画像群を表示するワークステーション等のような構成を有する。具体的には、画像表示装置６３は、ケーブル６３ａ等を介して撮像部６９から画像データ群を取得し、取得した画像データ群に対して所定の画像処理を行って被検体の体内画像群を生成する。画像表示装置６３は、大容量の記憶媒体を有し、得られた被検体の体内画像群をこの記憶媒体に保存する。また、画像表示装置６３は、各種情報を入力する入力部を有し、この入力部によって入力された各種情報（例えば被検体の患者情報および検査情報）を被検体の体内画像とともに表示する。すなわち、画像表示装置６３は、被検体に対する内視鏡検査に有用な情報を表示する。また、画像表示装置６３は、医師または看護師等のユーザが被検体の体内画像を観察（検査）するための処理機能を有する。ユーザは、かかる画像表示装置６３に被検体の体内画像群を表示させることによって、この被検体の臓器内部を観察できる。【０１６８】
つぎに、内視鏡本体６４の挿入部６４ａの先端部６４ｂに内蔵された撮像部６９の撮像方向Ｆを湾曲駆動部６５に変更させる制御部７２の動作について説明する。図２１は、湾曲駆動部６５の駆動制御を通して撮像部６９の撮像方向Ｆを制御する制御部７２の処理手順を例示するフローチャートである。制御部７２は、被検体の臓器内部に挿入された挿入部６４ａの先端部６４ｂを湾曲駆動部に湾曲駆動させ、これによって、この先端部６４ｂ内の撮像部６９の撮像方向Ｆを湾曲駆動部６５に変更させる。【０１６９】
すなわち、図２１に示すように、制御部７２は、まず、上述した挿入部６４ａの湾曲駆動の角速度を設定する（ステップＳ２０１）。このステップＳ２０１において、速度設定部７２ｃは、入力部７０によって入力された撮像部６９の撮像機能に関する情報、例えば撮像部６９の画角θおよびフレームレートｆと体内画像の一辺の画素数ｍと照明光の発光時間ｔＲ，ｔＧ，ｔＢとを取得し、この取得した各種情報を適宜用いて湾曲駆動の角速度を設定する。【０１７０】
詳細には、速度設定部７２ｃは、画角θとフレームレートｆとを乗算した乗算値未満である角速度ω１［ｄｅｇ．／秒］を算出し、この算出した角速度ω１を、上述した撮像間隔Ｔにおいて先端部６４ｂを湾曲駆動する際の平均角速度として設定する。また、速度設定部７２ｃは、体内画像の一辺の画素数ｍと照明光の発光時間ｔＳとの乗算値によって画角θを除算した除算値未満である角速度ω２［ｄｅｇ．／秒］を算出し、この算出した角速度ω２を、上述した撮像間隔Ｔのうちの撮像時間内に先端部６４ｂを湾曲駆動する際の平均角速度として設定する。なお、この発光時間ｔＳは、上述した赤色光の発光時間ｔＲと緑色光の発光時間ｔＧと青色光の発光時間ｔＢとを加算した合計値である。かかる角速度ω１，ω２は、記憶部７１に記憶され、必要に応じて制御部７２によって読み出される。【０１７１】
つぎに、制御部７２は、挿入部６４ａの湾曲指示の有無を判断する（ステップＳ２０２）。このステップＳ２０２において、制御部７２は、挿入部６４ａの湾曲駆動の指示情報を入力されていない場合、挿入部６４ａの湾曲指示なしと判断し（ステップＳ２０２，Ｎｏ）、このステップＳ２０２の処理手順を繰り返す。一方、制御部７２は、挿入部６４ａの湾曲駆動の指示情報を操作部６６によって入力された場合、挿入部６４ａの湾曲指示ありと判断し（ステップＳ２０２，Ｙｅｓ）、上述したステップＳ２０１において設定した角速度ω１，ω２で挿入部６４ａの先端部６４ｂを湾曲駆動部６５に変更させる（ステップＳ２０３）。【０１７２】
このステップＳ２０３において、駆動制御部７２ｂは、撮像部６９の撮像間隔Ｔ内であって体内画像の撮像時間を除く期間、上述した角速度ω１（＜フレームレートｆ×画角θ）で挿入部６４ａの先端部６４ｂを湾曲駆動するように湾曲駆動部６５を制御する。一方、駆動制御部７２ｂは、撮像部６９の撮像間隔Ｔのうちの体内画像の撮像時間、すなわち撮像部６９が面順次方式によって体内画像を撮像している期間、上述した角速度ω２（＜画角θ÷（一辺の画素数ｍ×発光時間ｔＳ））で挿入部６４ａの先端部６４ｂを湾曲駆動するように湾曲駆動部６５を制御する。【０１７３】
このように駆動制御部７２ｂが湾曲駆動部６５を駆動制御することによって、湾曲駆動部６５は、撮像部６９の撮像間隔Ｔ内であって体内画像の撮像時間を除く期間、挿入部６４ａの先端部６４ｂの湾曲駆動に伴って変化する撮像部６９の撮像方向Ｆを上述した角速度ω１で変更し、撮像部６９が面順次方式によって体内画像を撮像している期間、挿入部６４ａの先端部６４ｂの湾曲駆動に伴って変化する撮像部６９の撮像方向Ｆを上述した角速度ω２で変更する。その後、制御部７２は、上述したステップＳ２０２に戻り、このステップＳ２０２以降の処理手順を繰り返す。【０１７４】
つぎに、被検体の臓器内部に挿入された挿入部６４ａの先端部６４ｂ内の撮像部６９が２フレームの体内画像を順次撮像する場合を例示して、上述した制御部７２に駆動制御された湾曲駆動部６５による撮像方向Ｆの変更作用並びに本発明にかかる体内観察方法における体内画像撮像ステップおよび撮像方向変更ステップについて具体的に説明する。図２２は、挿入部６４ａの先端部６４ｂの湾曲駆動に伴って撮像部６９が撮像方向Ｆを変更しつつ面順次方式による体内画像を順次撮像する状態を例示する模式図である。図２３は、撮像方向Ｆの変更に伴って各分光画像の撮像視野がずれる状態を例示する模式図である。【０１７５】
なお、図２２において、撮像視野Ｅ１，Ｅ２は、被検体の臓器内部を捉えた撮像部６９の撮像視野であり、上述したように画角θによって規定される。かかる撮像視野Ｅ１，Ｅ２のうち、撮像視野Ｅ１は、撮像部６９が面順次方式によって順次撮像する２フレームの体内画像のうちの１フレーム目の体内画像に対応する撮像視野であり、撮像視野Ｅ２は、これら２フレームの体内画像のうちの２フレーム目の体内画像に対応する撮像視野である。また、図２３において、撮像視野ＥＲ，ＥＧ，ＥＢは、１フレームの体内画像の撮像視野Ｅ１に含まれる撮像視野である。撮像視野ＥＲは、この１フレームの体内画像の赤色分光画像の撮像視野であり、撮像視野ＥＧは、この１フレームの体内画像の緑色分光画像の撮像視野であり、撮像視野ＥＢは、この１フレームの体内画像の青色分光画像の撮像視野である。【０１７６】
図２２に示すように、挿入部６４ａは、上述した制御部７２に駆動制御された湾曲駆動部６５の作用によって先端部６４ｂを湾曲させる。この先端部６４ｂ内の撮像部６９は、かかる先端部６４ｂの湾曲駆動に伴って撮像方向Ｆを撮像視野Ｅ１の撮像方向Ｆ（点線矢印）から撮像視野Ｅ２の撮像方向Ｆ（実線矢印）に変更するとともに、かかる撮像視野Ｅ１，Ｅ２の各体内画像を面順次方式によって順次撮像する。【０１７７】
ここで、湾曲駆動部６５は、上述した駆動制御部７２ｂの制御に基づいて、撮像部６９の撮像間隔Ｔ内であって体内画像の撮像時間を除く期間、挿入部６４ａの先端部６４ｂを角速度ω１（＜フレームレートｆ×画角θ）で湾曲駆動し、この撮像間隔Ｔのうちの撮像部６９が面順次方式によって体内画像を撮像している期間、この先端部６４ｂを角速度ω２（＜画角θ÷（一辺の画素数ｍ×発光時間ｔＳ））で変更する。この場合、撮像部６９は、かかる角速度ω１，ω２による先端部６４ｂの湾曲駆動に伴って、角速度ω１で撮像視野Ｅ１の撮像方向Ｆを撮像視野Ｅ２の撮像方向Ｆに変更し、特に撮像視野Ｅ１，Ｅ２の体内画像を撮像している各期間、角速度ω２で撮像方向Ｆを変更する。【０１７８】
このように湾曲駆動部６５が先端部６４ｂの湾曲駆動によって撮像方向Ｆを変更する場合、かかる撮像方向Ｆの変更角度α［ｄｅｇ．］は、図２２に示すように、常に撮像部６９の画角θ未満になる。この結果、撮像方向Ｆの撮像視野Ｅ１は、変更後の撮像方向Ｆの撮像視野Ｅ２の少なくとも一部の視野領域と重複する。撮像部６９は、このように視野領域を重複させつつ撮像視野Ｅ１，Ｅ２の各体内画像を順次撮像することによって、体内画像間において少なくとも一部の画像部分が重複する体内画像群を確実に撮像することができる。かかる撮像部６９は、被検体の体内画像群を時系列に沿って順次撮像した場合、時間的に隣接する体内画像間において少なくとも一部の画像部分が重複する連続的な体内画像群を確実に取得できる。【０１７９】
ここで、この実施の形態５における角速度ω１は、上述した実施の形態１の場合と同様に、画角θとフレームレートｆとの乗算値の半数以下に設定することが望ましい。このように角速度ω１（≦フレームレートｆ×画角θ÷２）を設定することによって、撮像視野Ｅ１の撮像方向Ｆと撮像視野Ｅ２の撮像方向Ｆとのなす変更角度αは、図２２に示すように、常に画角θの半数以下になる。この結果、撮像方向Ｆの撮像視野Ｅ１は、変更後の撮像方向Ｆの撮像視野Ｅ２の半分以上と重複する。撮像部６９は、このように視野領域が半分以上重複する撮像視野Ｅ１，Ｅ２の各体内画像を順次撮像することによって、体内画像間において半分以上の画像部分が重複する体内画像群を確実に撮像することができる。かかる撮像部６９は、撮像方向Ｆの回転中心と画角θの中心とが一致しない場合であっても、時間的に隣接する体内画像間において少なくとも一部の画像部分が重複する連続的な体内画像群をより確実に取得できる。【０１８０】
一方、撮像部６９は、上述したように、撮像間隔Ｔのうちの撮像視野Ｅ１，Ｅ２の体内画像を面順次方式によって撮像している各期間、角速度ω２（＜画角θ÷（一辺の画素数ｍ×発光時間ｔＳ））による先端部６４ｂの湾曲駆動に伴い、角速度ω２で撮像方向Ｆを変更する。この場合、面順次方式による体内画像の撮像視野Ｅ１，Ｅ２は、かかる撮像方向Ｆの変更に伴って視野ずれ量を発生させる。【０１８１】
具体的には、図２３に示すように、面順次方式による体内画像の撮像視野Ｅ１に含まれる撮像視野ＥＲ，ＥＧ，ＥＢは、かかる撮像方向Ｆの変化に伴って視野ずれ量ｅを発生させる。ここで、この撮像部６９の撮像方向Ｆは、上述したように、体内画像の撮像時間内、すなわち各照明光の発光時間ｔＳ内において角速度ω２で変化（回転）する。このため、かかる撮像方向Ｆの変化に伴って体内画像の撮像時間内に変位する撮像視野ＥＲ，ＥＧ，ＥＢの視野ずれ量ｅは、撮像視野ＥＲ，ＥＧ，ＥＢを含む撮像視野Ｅ１に対応する体内画像（すなわち面順次方式による体内画像）の１画素分のずれ量未満になる。【０１８２】
この結果、かかる撮像視野ＥＲ，ＥＧ，ＥＢの変位に起因する赤色分光画像と緑色分光画像と青色分光画像との画像ぶれ、すなわち、かかる赤色分光画像と緑色分光画像と青色分光画像との合成によって形成される面順次方式の体内画像の色ぶれは、この撮像部６９の一辺の画素数がこの体内画像の表示系の一辺の画素数以下である場合、撮像部６９の受光面の１画素未満に軽減でき、この撮像部６９の一辺の画素数がこの体内画像の表示系の一辺の画素数を越える場合、この体内画像の表示系の１画素未満に軽減できる。このように、撮像部６９は、上述した角速度ω２で撮像方向Ｆを変更することによって、体内画像を撮像するとともに撮像方向Ｆを変更する場合であっても、面順次方式による体内画像の色ぶれを軽減でき、面順次方式による鮮明な体内画像を順次撮像することができる。かかる体内画像の色ぶれ軽減効果は、撮像視野Ｅ１の次に体内画像が撮像される次フレームの撮像視野Ｅ２についても同様に得られる。【０１８３】
以上、説明したように、本発明の実施の形態５では、被検体の体内に挿入される細長の挿入部の先端部内に撮像部を固定配置し、この撮像部の画角とフレームレートとの乗算値未満である角速度でこの挿入部の先端部を湾曲駆動して、この撮像部の撮像方向をこの角速度で変更するように構成した。このため、この撮像部によって順次撮像される体内画像の撮像間隔の期間、この先端部の湾曲駆動に伴って変化する撮像部の撮像方向の変更角度をこの撮像部の画角未満に維持することができ、これによって、撮像方向の変更に伴って変位する各撮像視野の少なくとも一部の視野領域を互いに重複させることができる。この結果、被検体の体内画像群を時系列に沿って順次撮像した場合に、時間的に隣接する体内画像間において少なくとも一部の画像部分が重複する連続的な体内画像群を確実に取得できる体内観察システムおよび体内画像取得装置、並びにこれら体内画像群の観察を通して被検体の臓器内部を観察する体内観察方法を実現することができる。【０１８４】
この実施の形態５にかかる体内観察システムおよび体内画像取得装置を用いることによって、被検体の臓器内部の撮像漏れを可能な限り低減できるとともに、臓器内部の略全範囲に亘って連続的な体内画像群を取得でき、これによって、胃または大腸等の被検体の臓器内部を隈なく観察することができる。【０１８５】
また、面順次方式による１フレームの体内画像を撮像している期間、この体内画像の一辺の画像数と撮像時間との乗算値によって撮像部の画角を除算した除算値未満である角速度で挿入部の先端部を湾曲駆動して、この撮像部の撮像方向をこの角速度で変更するように構成した。このため、面順次方式による体内画像を形成する各分光画像の撮像視野の視野ずれ量を体内画像の１画素分のずれ量未満に維持でき、これによって、かかる各分光画像の画像ぶれをこの撮像部の受光面の１画素未満または体内画像の表示系の１画素未満に軽減することができる。この結果、面順次方式による体内画像を撮像するとともに撮像方向を変更する場合であっても、かかる各分光画像の画像ぶれに起因する体内画像の色ぶれを軽減でき、面順次方式による鮮明な体内画像を順次撮像することができる。【０１８６】
なお、本発明の実施の形態１，２では、カプセル型内視鏡に内蔵した磁石２８の磁化方向と撮像部２３の撮像方向Ｆとを一致させていたが、これに限らず、例えばカプセル型の筐体２０の長手方向に対して所定の角度で傾斜する方向または筐体２０の径方向に磁石２８を磁化して、この磁石２８の磁化方向と撮像部２３の撮像方向Ｆとを一致させなくてもよい。この場合、磁界発生部３の外部磁界に追従して変化する撮像方向Ｆの変化量は、磁石２８の磁化方向と撮像部２３の撮像方向Ｆとを一致させたカプセル型内視鏡の撮像方向Ｆの変化量以下である。このため、磁石２８の磁化方向と撮像部２３の撮像方向Ｆとを一致させたカプセル型内視鏡の撮像方向Ｆを変更する際の磁界方向の角速度条件と同じ条件でカプセル型内視鏡の姿勢を制御すれば、磁石２８の磁化方向と撮像部２３の撮像方向Ｆとを一致させていない場合であっても、一致させた場合と同様に、連続的な体内画像を確実に取得できるとともに、体内画像の画像ぶれを軽減できる。【０１８７】
また、本発明の実施の形態２では、照明光の発光時間を複数種類に設定し、これら複数種類の発光時間を所定の順序で切り替えて照明光の発光量を変化させていたが、これに限らず、カプセル型内視鏡３２の制御部３６は、体内画像の輝度情報等をもとに、撮像部２３と臓器内壁との相対距離に応じて好適な照明光の発光量を調光してもよいし、照明光の発光時間を調整してもよい。この場合、被検体外の制御部３３は、かかるカプセル型内視鏡３２から取得した体内画像の輝度情報等をもとに照明光の発光時間を把握し、この把握した発光時間をもとに磁界方向の角速度ω２を設定してもよい。【０１８８】
さらに、本発明の実施の形態１〜３では、体内画像のフレームレートｆおよび撮像条件等の角速度ω１，ω２の算出に必要な情報を入力部８によって入力していたが、これに限らず、受信部６によってカプセル型内視鏡から受信した情報、例えば、体内画像の受信時間、体内画像の輝度情報等をもとに、フレームレートｆ、発光時間等の撮像条件、撮像条件の種類数ｎ、体内画像の一辺の画素数ｍ等の角速度ω１，ω２の算出に必要な情報を把握してもよい。【０１８９】
また、本発明の実施の形態２では、複数種類の撮像条件として照明光の発光時間が異なる４種類の撮像条件（発光時間ｔ１〜ｔ４の撮像条件）を設定したが、これに限らず、２種類以上の発光時間によって種別される撮像条件であってもよい。また、発光時間に代えて照明光の発光波長別に種別される複数種類の撮像条件を設定してもよいし、光学系の焦点位置すなわち撮像部のピント位置別に種別される複数種類の撮像条件を設定してもよいし、照明光の発光時間、発光波長、ピント位置等を適宜組み合わせて複数種類の撮像条件を設定してもよい。いずれの場合であっても、同種類の撮像条件の体内画像間において少なくとも一部の画像部分が重複するように、上述した外部磁界の磁界方向を変更すればよい。【０１９０】
例えば、複数種類の発光波長を撮像条件として設定する場合、図２４に示すように、複数種類の発光波長（すなわち照明光の発光色）を体内画像の撮像間隔Ｔ毎に所定の順序に沿って切り替えればよい。この場合、カプセル型内視鏡３２の制御部３６は、複数種類の発光波長の照明光として、発光時間ｔＲの赤色光、発光時間ｔＧの緑色光、発光時間ｔＢの青色光、および発光時間ｔＷの白色光を所定の順序に沿って繰り返し切り替えてもよい。また、被検体外の制御部３３は、かかるカプセル型内視鏡３２によって撮像された体内画像群のうちの同じ発光波長帯域（または同じ受光波長帯域）の各体内画像間で少なくとも一部の画像部分が重複するように、外部磁界の磁界方向を磁界発生部３に変更させればよい。【０１９１】
また、本発明の実施の形態２では、４種類の発光時間ｔ１〜ｔ４のうちの最小時間である発光時間ｔ１から発光時間が順次増加する順序を発光時間の１サイクルの切替順序にしていたが、これに限らず、発光時間の１サイクルの切替順序が固定されていれば、発光時間が順次減少する順序を１サイクルの切替順序にしてもよいし、発光時間が増加または減少を繰り返す順序を１サイクルの切替順序にしてもよい。【０１９２】
さらに、本発明の実施の形態１〜５では、速度設定部によって角速度ω１，ω２を算出していたが、これに限らず、撮像条件に応じて予め設定した角速度ω１，ω２を入力部によって被検体外の制御部に入力してもよいし、撮像方向を変更するカプセル型内視鏡または内視鏡装置の制御部に角速度ω１，ω２を予め設定してもよい。【０１９３】
また、本発明の実施の形態２では、発光時間ｔ１〜ｔ４のうちの最大値である発光時間ｔ４を用いて角速度ω２を算出していたが、これに限らず、複数種類の発光時間に応じて角速度ω２を複数種類算出し、発光時間に合わせて角速度ω２を切り替えてもよい。例えば、発光時間ｔ１の照明光を発光する場合、この発光時間ｔ１を用いて算出した角速度ω２で撮像方向Ｆを変更し、発光時間ｔ２の照明光を発光する場合、この発光時間ｔ２を用いて算出した角速度ω２で撮像方向Ｆを変更し、発光時間ｔ３の照明光を発光する場合、この発光時間ｔ３を用いて算出した角速度ω２で撮像方向Ｆを変更し、発光時間ｔ４の照明光を発光する場合、この発光時間ｔ４を用いて算出した角速度ω２で撮像方向Ｆを変更すればよい。これによって、撮像時間に応じて磁界方向の角速度ω２を最適値に設定できるため、撮像時間が長い場合に角速度ω２を小さくし、また、撮像時間が短い場合に角速度ω２を大きくすることができる。この結果、体内画像の画像ぶれを短時間で効率的に軽減することができる。【０１９４】
さらに、本発明の実施の形態３では、被検体１００を載置したベッド４３を回転駆動して、撮像方向Ｆを被検体１００に対して相対的に変更していたが、これに限らず、カプセル型内視鏡を臓器内部に含む被検体１００の体位を検査者または被検体１００自身によって変更して、撮像方向Ｆを被検体１００に対して相対的に変更してもよい。この場合、例えば図２５に示すように、ベッド１０１を用いて被検体１００の体位を臥位、立位、および座位に適宜変更して、被検体１００内部のカプセル型内視鏡の撮像方向Ｆを被検体１００に対して相対的に変更してもよい。この場合、体内画像の撮像間隔Ｔにおいて角速度ω１で被検体１００の体位を変更し、体内画像の撮像時間（例えば発光時間ｔ）において角速度ω２で被検体１００の体位を変更すればよい。【０１９５】
また、本発明の実施の形態３では、被検体１００を載置する載置手段としてベッド４３を用いていたが、これに限らず、被検体１００を姿勢（体位）変更可能に載置するリクライニングシートであってもよい。この場合、体内画像の撮像間隔Ｔにおいて角速度ω１でリクライニングシートを駆動（例えば背もたれ部を駆動）して被検体１００の体位を変更し、体内画像の撮像時間において角速度ω２でリクライニングシートを駆動して被検体１００の体位を変更すればよい。【０１９６】
さらに、本発明の実施の形態１〜５では、フレームレートｆ、画角θ、撮像条件の種類数ｎ、および撮像条件等の角速度ω１，ω２の算出に必要な情報を入力部８によって入力していたが、これに限らず、カプセル型内視鏡の仕様に合わせて速度設定部に事前に設定してもよい。この時、角速度ω１は、カプセル型内視鏡に設定されたフレームレートｆの最大値を基準に、角速度ω２はカプセル型内視鏡に設定された発光時間ｔの最大値をもとに決定する。これによって、撮像条件が変化する場合でも、確実な画像取得を実現できる。【０１９７】
また、本発明の実施の形態１〜５では、入力部８への入力に応じて、速度設定部に設定された角速度ω１，ω２で角度を定速で変化させていたが、これに限らず、入力部８への入力量に応じて、角速度を変化するようにしてもよい。この時、角速度ω１，ω２を角速度の最大値として、速度設定部に設定する。これにより、操作者の意思によって観察方向の変化速度を変えることができるので、確実な画像取得を実現できるとともに、操作性が向上する。【０１９８】
さらに、本発明の実施の形態１〜５では、撮像タイミングを把握し、撮像間隔Ｔ内であって体内画像の撮像時間を除く期間を角速度ω１、撮像している期間を角速度ω２で撮像部の方向を変化させていたが、これに限らず、撮像タイミングを把握していない状態でも、角速度として、角速度ω１，ω２の小さい方の値を設定し、設定された角速度で撮像部の方向を変化させることによって、確実に画像を取得することができる。さらに、上述したように、角速度ω１，ω２の小さい方の値を、角速度の最大値として設定してもよい。【０１９９】
また、本発明の実施の形態１〜５では、角速度を規定することによって、少なくとも画像の一部が重複する連続的な体内画像群を確実に取得しているが、これに限らず、角度の変化量を規定することによって、確実に画像を取得することができる。具体的には、上述した速度設定部の代わりに移動量設定部を備え、撮像間隔Ｔ内であって体内画像の撮像時間を除く期間の角度の変化量φを移動量設定部に設定する。この時、角度の変化量φが画角θ以下になるようにする。体内画像を撮像している期間終了後に、撮像間隔Ｔ内であって体内画像の撮像時間を除く期間に撮像部の角度を変化量φ（＜画角θ）だけ変化する。その後、次の体内画像を撮像する期間が終了するまで、撮像部の姿勢を維持すればよい。この場合も、上述したように角速度を規定した場合と同様の作用効果が得られる。【０２００】
ここで、かかる移動量設定部を備える体内観察システムでは、体内画像を撮像する期間（タイミング）を把握し、撮像間隔Ｔ内であって体内画像の撮像時間を除く期間で撮像部の方向を変化させたが、これに限らず、撮像タイミングを把握しない状態でも、撮像部の角度を変化量φだけ変化させた後に、撮像間隔Ｔと体内画像を撮像する時間との和の期間、撮像部の方向を維持することによって、重複する連続的な体内画像群を確実に取得することができる。【０２０１】
さらに、撮像部の方向を一定時間維持した後に、この一定時間とフレームレートｆと画角θとを乗算した値よりも小さく且つ画角θよりも小さい角度分、撮像部の角度を変化するように制御してもよい。この場合、撮像部の方向の平均角速度が常に角速度ω１以下となるので、重複する連続的な体内画像群を取得することができる。【０２０２】
また、本発明の実施の形態１では、撮像部２３または表示部９の一辺の画素数ｍと発光時間ｔとの乗算値によって画角θを除算した除算値未満に角速度ω２を設定していたが、これに限らず、撮像部２３または表示部９の各画素内に撮像または表示される角度の最小値を発光時間ｔによって除算した除算値未満に角速度ω２を設定してもよい。この場合、撮像部２３または表示部９の各画素に撮像または表示される角度が異なる場合であっても、全ての画素において画像ぶれを軽減でき、この結果、より鮮明に体内画像を撮像することができる。
【産業上の利用可能性】
【０２０３】
以上のように、本発明にかかる体内観察システムおよび体内観察方法は、被検体の体内画像群の観察を通して行われる被検体の臓器内部の観察に有用であり、特に、体内画像間において少なくとも一部の画像部分が重複する連続的な体内画像群を確実に取得できる体内観察システムおよび体内観察方法に適している。
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【国際調査報告】
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