(57)【要約】  本発明は、空間の広い臓器内部に導入された液体に浮遊するとともに、この臓器内部の広範囲且つ鮮明な画像を確実に撮像できることを目的とする。本発明にかかるカプセル型内視鏡２は、カプセル型の筐体１１と筐体１１内部に固定配置された撮像部１３とを備え、被検体の臓器内部に導入された液体の表面に浮遊した状態で撮像部１３によって臓器内部の画像を撮像する。このようなカプセル型内視鏡２において、筐体１１の中心Ｃから外れた位置にカプセル型内視鏡２の重心Ｇを設定して、筐体１１を浮遊状態で特定の浮遊姿勢に維持させ、この筐体１１の浮遊姿勢によって決定される撮像部１３の撮像方向Ａ１の被写体に合わせて撮像部１３の光学特性が設定される。
2008062594.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カプセル型筐体と該カプセル型筐体の内部に固定配置された撮像部とを備え、被検体内の臓器内部に導入された液体に浮遊した状態で前記撮像部によって前記臓器内部の画像を撮像するカプセル型内視鏡において、
前記カプセル型筐体の前記導入される液体に対する比重ρ（ρ＜１）とし、
前記カプセル型筐体を平面が、前記カプセル型筐体を体積比がρ対１−ρになるように分割し、
体積比がρの部分の体積の中心と前記カプセル型筐体の重心とを結ぶ直線が前記平面に略垂直で、前記中心が前記体積の中心よりも前記平面に対して離れた位置に存在し、
前記撮像部の画角をなす視野境界面と前記平面とが、前記カプセル型筐体の外側で交差しないことを特徴とするカプセル型内視鏡。
【請求項２】
カプセル型筐体と該カプセル型筐体の内部に固定配置された撮像部とを備え、被検体内の臓器内部に導入された液体に浮遊した状態で前記撮像部によって前記臓器内部の画像を撮像するカプセル型内視鏡において、
前記カプセル型筐体の前記導入される液体に対する比重ρ（ρ＜１）とすると、
前記カプセル型筐体を平面が、前記カプセル型筐体を体積比がρ対１−ρになるように分割し、
体積比がρの部分の体積の中心と前記カプセル型筐体の重心とを結ぶ直線が前記平面に略垂直で、前記中心が前記体積の中心よりも前記平面に対して離れた位置に存在し、
前記撮像部の撮像視野を照明する照明部を備え、
前記照明部が発光する照明光の配光角を成す照明境界面と前記平面とが、前記カプセル型筐体の外側で交差しないことを特徴とするカプセル型内視鏡。
【請求項３】
前記撮像部の光軸は、前記平面で分割された前記カプセル型筐体の体積比がρの部分の表面と交差することを特徴とする請求項１に記載のカプセル型内視鏡。
【請求項４】
前記撮像部の光軸は、前記平面で分割された前記カプセル型筐体の体積比がρの部分の表面と交差することを特徴とする請求項２に記載のカプセル型内視鏡。
【請求項５】
前記撮像部の光軸は、前記平面で分割された前記カプセル型筐体の体積比が１−ρの部分の表面と交差することを特徴とする請求項１に記載のカプセル型内視鏡。
【請求項６】
前記撮像部の光軸は、前記平面で分割された前記カプセル型筐体の体積比が１−ρの部分の表面と交差することを特徴とする請求項２に記載のカプセル型内視鏡。
【請求項７】
前記平面で分割された前記カプセル型筐体の体積比がρの部分の表面と前記光軸とが交差する撮像部をさらに備えたことを特徴とする請求項５に記載のカプセル型内視鏡。
【請求項８】
前記平面で分割された前記カプセル型筐体の体積比がρの部分の表面と前記光軸とが交差する撮像部をさらに備えたことを特徴とする請求項６に記載のカプセル型内視鏡。
【請求項９】
前記平面と前記撮像部の光軸とは、略垂直であることを特徴とする請求項１に記載のカプセル型内視鏡。
【請求項１０】
前記カプセル型筐体の体積比がρの部分の表面と前記光軸とが交差する撮像部の光学特性と、前記カプセル型筐体の体積比が１−ρの部分の表面と前記光軸とが交差する撮像部の光学特性とは、異なることを特徴とする請求項７に記載のカプセル型内視鏡。
【請求項１１】
前記カプセル型筐体の体積比がρの部分の表面と前記光軸とが交差する撮像部の光学特性と、前記カプセル型筐体の体積比が１−ρの部分の表面と前記光軸とが交差する撮像部の光学特性とは、異なることを特徴とする請求項８に記載のカプセル型内視鏡。
【請求項１２】
前記異なる光学特性は、前記撮像部の焦点距離であることを特徴とする請求項１０に記載のカプセル型内視鏡。
【請求項１３】
前記異なる光学特性は、前記撮像部の焦点距離であることを特徴とする請求項１１に記載のカプセル型内視鏡。
【請求項１４】
前記撮像部の撮像視野を照明する照明部を備え、
前記異なる光学特性は、前記照明部の光量であることを特徴とする請求項１０に記載のカプセル型内視鏡。
【請求項１５】
前記撮像部の撮像視野を照明する照明部を備え、
前記異なる光学特性は、前記照明部の光量であることを特徴とする請求項１１に記載のカプセル型内視鏡。
【請求項１６】
前記カプセル型筐体の体積比がρの部分の表面と前記光軸とが交差する撮像部の光軸と、前記カプセル型筐体の体積比が１−ρの部分の表面と前記光軸とが交差する撮像部の光軸とは、略平行であることを特徴とする請求項７に記載のカプセル型内視鏡。
【請求項１７】
前記カプセル型筐体の体積比がρの部分の表面と前記光軸とが交差する撮像部の光軸と、前記カプセル型筐体の体積比が１−ρの部分の表面と前記光軸とが交差する撮像部の光軸とは、略平行であることを特徴とする請求項８に記載のカプセル型内視鏡。
【請求項１８】
前記カプセル型筐体は、撮像部が被写体を撮像するための光学部材を備え、
前記光学部材の外表面に、透明な水滴防止膜を形成したことを特徴とする請求項１に記載のカプセル型内視鏡。
【請求項１９】
前記透明な水滴防止膜は、撥水性透明膜または親水性透明膜であることを特徴とする請求項１８に記載のカプセル型内視鏡。
【請求項２０】
カプセル型筐体と該カプセル型筐体の内部に固定配置された撮像部とを備え、被検体内の臓器内部に導入された液体に浮遊した状態で前記撮像部によって前記臓器内部の画像を撮像するカプセル型内視鏡において、
前記カプセル型筐体の前記導入される液体に対する比重ρ（ρ＜１）とすると、
前記カプセル型筐体を平面が、前記カプセル型筐体を体積比がρ対１−ρになるように分割し、
体積比がρの部分の体積の中心と前記カプセル型筐体の重心とを結ぶ直線が前記平面に略垂直で、前記中心が前記体積の中心よりも前記平面に対して離れた位置に存在し、
前記撮像部の画角を成す視野境界面と前記平面とが交差する位置から前記撮像部までの距離が、前記カプセル型筐体の表面から前記撮像部までの距離の３．２倍よりも大きいことを特徴とするカプセル型内視鏡。
【請求項２１】
カプセル型筐体と該カプセル型筐体の内部に固定配置された撮像部とを備え、被検体内の臓器内部に導入された液体に浮遊した状態で前記撮像部によって前記臓器内部の画像を撮像するカプセル型内視鏡において、
前記カプセル型筐体の前記導入される液体に対する比重ρ（ρ＜１）とすると、
前記カプセル型筐体を平面が、前記カプセル型筐体を体積比がρ対１−ρになるように分割し、
体積比がρの部分の体積の中心と前記カプセル型筐体の重心とを結ぶ直線が前記平面に略垂直で、前記中心が前記体積の中心よりも前記平面に対して離れた位置に存在し、
前記撮像部の撮像視野を照明する照明部を備え、
前記照明部が発光する照明光の配光角を成す照明境界面と前記平面とが交差する位置から前記撮像部までの距離が、前記カプセル型筐体の表面から前記撮像部までの距離の３．２倍よりも大きいことを特徴とするカプセル型内視鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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の画像を撮像するカプセル型内視鏡に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、内視鏡分野においては、撮像機能と無線通信機能とを備えた飲込み型のカプセル型内視鏡が開発され、このようなカプセル型内視鏡を用いて被検体内の画像を取得する被検体内情報取得システムが提案されている。カプセル型内視鏡は、観察（検査）のために被検体の口から飲込まれた後、自然排出されるまでの間、胃や小腸等の臓器の内部を蠕動運動等によって移動するとともに、例えば０．５秒間隔で被検体の臓器内部の画像（以下、被検体内の画像という場合がある）を順次撮像する。【０００３】
カプセル型内視鏡が被検体内を移動する間、このカプセル型内視鏡によって撮像された被検体内の画像は、順次無線通信によって体外の受信装置に送信される。受信装置は、無線通信機能とメモリ機能とを有し、被検体内のカプセル型内視鏡から受信した画像を記録媒体に順次保存する。被検体は、かかる受信装置を携帯することによって、カプセル型内視鏡を飲込んでから自然排出するまでの間に亘り、自由に行動できる。【０００４】
カプセル型内視鏡が被検体から自然排出された後、医師または看護師等のユーザにおいては、受信装置の記録媒体に蓄積された画像を画像表示装置に取り込ませ、この画像表示装置のディスプレイに被検体内の臓器の画像を表示させる。ユーザは、かかる画像表示装置に表示させた被検体内の画像を観察し、この被検体の診断を行うことができる。【０００５】
このようなカプセル型内視鏡として、筐体に浮きを設けて装置全体の比重を約１にした（すなわち水に浮遊可能にした）ものがある（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に例示されるカプセル型内視鏡は、被検体の消化管内部に導入された水に浮遊するとともに、この水の流水作用と臓器の蠕動運動とによって被検体の胃、小腸等を短時間で通過し、大腸に到達する。かかるカプセル型内視鏡は、この被検体の大腸内部の画像を集中的に撮像することができる。【０００６】
【特許文献１】特表２００４−５２９７１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述した特許文献１に例示される水に浮遊可能なカプセル型内視鏡は、被検体の胃内部に水とともに導入され、この水に浮遊した状態で胃内部の画像を広範囲に撮像する場合がある。このように、胃内部に導入した水に浮遊させたカプセル型内視鏡によって胃内部の画像を広範囲に撮像することは、被検体の胃内部を詳細に観察する方法として有効である。【０００８】
しかしながら、かかる従来のカプセル型内視鏡は、被検体の食道、小腸、または大腸等の空間の狭い臓器内部を近接撮像することによって、この臓器内部の鮮明な画像を得る。このため、かかる従来のカプセル型内視鏡は、胃等の空間の広い臓器内部の広範囲な画像を不鮮明に撮像する虞があった。【０００９】
なお、ここでいう空間の狭い臓器とは、局部的な内径が小さい小径の臓器であって、臓器内部に導入されたカプセル型内視鏡と臓器の内壁との間隙が小さい臓器である。また、空間の広い臓器とは、かかる小径の臓器に比して局部的な内径が大きい臓器であって、臓器内部に導入されたカプセル型内視鏡と臓器の内壁との間隙が小径の臓器に比して大きい臓器である。【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、空間の広い臓器内部に導入された液体に浮遊するとともに、この臓器内部の広範囲且つ鮮明な画像を確実に撮像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】
【００１１】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるカプセル型内視鏡は、カプセル型筐体と該カプセル型筐体の内部に固定配置された撮像部とを備え、被検体内の臓器内部に導入された液体に浮遊した状態で前記撮像部によって前記臓器内部の画像を撮像するカプセル型内視鏡において、前記カプセル型筐体の前記導入される液体に対する比重ρ（ρ＜１）とし、前記カプセル型筐体を平面が、前記カプセル型筐体を体積比がρ対１−ρになるように分割し、体積比がρの部分の体積の中心と前記カプセル型筐体の重心とを結ぶ直線が前記平面に略垂直で、前記中心が前記体積の中心よりも前記平面に対して離れた位置に存在し、前記撮像部の画角をなす視野境界面と前記平面とが、前記カプセル型筐体の外側で交差しないことを特徴とする。【００１２】
また、本発明にかかるカプセル型内視鏡は、カプセル型筐体と該カプセル型筐体の内部に固定配置された撮像部とを備え、被検体内の臓器内部に導入された液体に浮遊した状態で前記撮像部によって前記臓器内部の画像を撮像するカプセル型内視鏡において、前記カプセル型筐体の前記導入される液体に対する比重ρ（ρ＜１）とすると、前記カプセル型筐体を平面が、前記カプセル型筐体を体積比がρ対１−ρになるように分割し、体積比がρの部分の体積の中心と前記カプセル型筐体の重心とを結ぶ直線が前記平面に略垂直で、前記中心が前記体積の中心よりも前記平面に対して離れた位置に存在し、前記撮像部の撮像視野を照明する照明部を備え、前記照明部が発光する照明光の配光角を成す照明境界面と前記平面とが、前記カプセル型筐体の外側で交差しないことを特徴とする。【００１３】
また、本発明にかかるカプセル型内視鏡は、上記の発明において、前記撮像部の光軸は、前記平面で分割された前記カプセル型筐体の体積比がρの部分の表面と交差することを特徴とする。【００１４】
また、本発明にかかるカプセル型内視鏡は、上記の発明において、前記撮像部の光軸は、前記平面で分割された前記カプセル型筐体の体積比が１−ρの部分の表面と交差することを特徴とする。【００１５】
また、本発明にかかるカプセル型内視鏡は、上記の発明において、前記平面で分割された前記カプセル型筐体の体積比がρの部分の表面と前記光軸とが交差する撮像部をさらに備えたことを特徴とする。【００１６】
また、本発明にかかるカプセル型内視鏡は、上記の発明において、前記平面と前記撮像部の光軸とは、略垂直であることを特徴とする。【００１７】
また、本発明にかかるカプセル型内視鏡は、上記の発明において、前記カプセル型筐体の体積比がρの部分の表面と前記光軸とが交差する撮像部の光学特性と、前記カプセル型筐体の体積比が１−ρの部分の表面と前記光軸とが交差する撮像部の光学特性とは、異なることを特徴とする。【００１８】
また、本発明にかかるカプセル型内視鏡は、上記の発明において、前記異なる光学特性は、前記撮像部の焦点距離であることを特徴とする。【００１９】
また、本発明にかかるカプセル型内視鏡は、上記の発明において、前記撮像部の撮像視野を照明する照明部を備え、前記異なる光学特性は、前記照明部の光量であることを特徴とする。【００２０】
また、本発明にかかるカプセル型内視鏡は、上記の発明において、前記カプセル型筐体の体積比がρの部分の表面と前記光軸とが交差する撮像部の光軸と、前記カプセル型筐体の体積比が１−ρの部分の表面と前記光軸とが交差する撮像部の光軸とは、略平行であることを特徴とする。【００２１】
また、本発明にかかるカプセル型内視鏡は、上記の発明において、前記カプセル型筐体は、撮像部が被写体を撮像するための光学部材を備え、前記光学部材の外表面に、透明な水滴防止膜を形成したことを特徴とする。【００２２】
また、本発明にかかるカプセル型内視鏡は、上記の発明において、前記透明な水滴防止膜は、撥水性透明膜または親水性透明膜であることを特徴とする。【００２３】
また、本発明にかかるカプセル型内視鏡は、カプセル型筐体と該カプセル型筐体の内部に固定配置された撮像部とを備え、被検体内の臓器内部に導入された液体に浮遊した状態で前記撮像部によって前記臓器内部の画像を撮像するカプセル型内視鏡において、前記カプセル型筐体の前記導入される液体に対する比重ρ（ρ＜１）とすると、前記カプセル型筐体を平面が、前記カプセル型筐体を体積比がρ対１−ρになるように分割し、体積比がρの部分の体積の中心と前記カプセル型筐体の重心とを結ぶ直線が前記平面に略垂直で、前記中心が前記体積の中心よりも前記平面に対して離れた位置に存在し、前記撮像部の画角を成す視野境界面と前記平面とが交差する位置から前記撮像部までの距離が、前記カプセル型筐体の表面から前記撮像部までの距離の３．２倍よりも大きいことを特徴とする。【００２４】
また、本発明にかかるカプセル型内視鏡は、カプセル型筐体と該カプセル型筐体の内部に固定配置された撮像部とを備え、被検体内の臓器内部に導入された液体に浮遊した状態で前記撮像部によって前記臓器内部の画像を撮像するカプセル型内視鏡において、前記カプセル型筐体の前記導入される液体に対する比重ρ（ρ＜１）とすると、前記カプセル型筐体を平面が、前記カプセル型筐体を体積比がρ対１−ρになるように分割し、体積比がρの部分の体積の中心と前記カプセル型筐体の重心とを結ぶ直線が前記平面に略垂直で、前記中心が前記体積の中心よりも前記平面に対して離れた位置に存在し、前記撮像部の撮像視野を照明する照明部を備え、前記照明部が発光する照明光の配光角を成す照明境界面と前記平面とが交差する位置から前記撮像部までの距離が、前記カプセル型筐体の表面から前記撮像部までの距離の３．２倍よりも大きいことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明にかかるカプセル型内視鏡によれば、臓器内部の液体表面に浮遊した場合に維持される筐体の浮遊姿勢によって決定される撮像方向の被写体に合わせて撮像部の光学特性を設定でき、胃等の空間の広い臓器内部に導入された液体の表面に浮遊した状態でこの臓器内部の広範囲且つ鮮明な画像を確実に撮像できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１にかかるカプセル型内視鏡を有する被検体内情報取得システムの一構成例を示す模式図である。
【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側断面模式図である。
【図３】図３は、被検体の胃内部において水面に浮遊した状態で気中の胃内部を撮像するカプセル型内視鏡の動作を説明するための模式図である。
【図４】図４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模式的に示す側断面模式図である。
【図５】図５は、被検体の胃内部において水面に浮遊した状態で気中および液中の胃内部を交互に撮像するカプセル型内視鏡の動作を説明するための模式図である。
【図６】図６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模式的に示す側断面模式図である。
【図７】図７は、被検体の胃内部において水面に斜めに浮遊した状態で気中および液中の胃内部を交互に撮像するカプセル型内視鏡の動作を説明するための模式図である。
【図８】図８は、体内に導入される液体に浮遊した状態で撮像部の光軸が液面に対して垂直になるカプセル型内視鏡を示す模式図である。
【図９】図９は、カプセル型内視鏡が液中で姿勢を維持する原理を説明するための模式図である。
【図１０】図１０は、体内に導入される液体に浮遊した状態で撮像部の光軸が液面に対して垂直になるカプセル型内視鏡の変形例を示す模式図である。
【図１１】図１１は、体内に導入される液体に浮遊した状態で視野境界面内および照明境界面内に水面が入り込まないように比重と重心の位置と撮像部の位置とを設定したカプセル型内視鏡を示す模式図である。
【図１２】図１２は、体内に導入される液体に浮遊した状態で視野境界面内および照明境界面内に水面が入り込まないように比重と重心の位置と撮像部の位置とを設定したカプセル型内視鏡の変形例を示す模式図である。
【図１３】図１３は、カプセル型筐体から十分離れた位置で視野境界面または照明境界面と液面とが交差するカプセル型内視鏡を例示する模式図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  被検体
２，２０，３０  カプセル型内視鏡
３  受信装置
３ａ〜３ｈ  受信アンテナ
４  画像表示装置
５  携帯型記録媒体
１１，２１，３１  筐体
１１ａ，２１ａ，３１ａ  ケース本体
１１ｂ，２１ｂ，３１ｂ  光学ドーム
１２，２２  照明部
１２ａ，２２ａ  発光素子
１２ｂ，２２ｂ  照明基板
１３，２３  撮像部
１３ａ，２３ａ  固体撮像素子
１３ｂ，２３ｂ  光学系
１３ｃ，２３ｃ  撮像基板
１３ｄ，２３ｄ  レンズ
１３ｅ，２３ｅ  レンズ枠
１４  無線通信部
１４ａ  無線ユニット
１４ｂ  アンテナ
１４ｃ  無線基板
１５  電源部
１５ａ  電池
１５ｂ，１５ｃ  電源基板
１５ｄ  スイッチ
１６，２６  制御部
３７  錘部材
１００  気中の胃内部
１０１  液中の胃内部
Ｇ  重心
Ｗ  水
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、図面を参照して、本発明にかかるカプセル型内視鏡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。【００２９】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１にかかるカプセル型内視鏡を有する被検体内情報取得システムの一構成例を示す模式図である。図１に示すように、この被検体内情報取得システムは、被検体１内の画像を撮像するカプセル型内視鏡２と、カプセル型内視鏡２によって撮像された被検体１内の画像を受信する受信装置３と、受信装置３によって受信した被検体１内の画像を表示する画像表示装置４と、受信装置３と画像表示装置４との間のデータの受け渡しを行うための携帯型記録媒体５とを備える。【００３０】
カプセル型内視鏡２は、時系列に沿って被検体１内の画像を順次撮像する撮像機能と、撮像した被検体１内の画像を外部に順次無線送信する無線通信機能とを有する。また、かかるカプセル型内視鏡２の比重は、水等の所望の液体の表面で浮遊するように設定される。このようなカプセル型内視鏡２は、被検体１の臓器内部に導入され、この臓器内部の画像を撮像する。ここで、この臓器内部に水等の液体が所定量導入された場合、このカプセル型内視鏡２は、この臓器内部に導入された液体の表面に浮遊するとともに特定の浮遊姿勢をとり、かかる特定の浮遊姿勢の状態で臓器内部の広範囲な画像を順次撮像する。かかるカプセル型内視鏡２によって撮像された臓器内部の画像は、被検体１外の受信装置３に順次無線送信される。なお、かかるカプセル型内視鏡２は、被検体１の臓器内部に導入された場合、臓器の蠕動等によって被検体１の消化管に沿って進行する。これと同時に、カプセル型内視鏡２は、所定間隔、例えば０．５秒間隔で被検体１内の画像を逐次撮像し、得られた被検体１内の画像を受信装置３に逐次送信する。【００３１】
受信装置３は、例えば被検体１の体表上に分散配置された複数の受信アンテナ３ａ〜３ｈが接続され、かかる複数の受信アンテナ３ａ〜３ｈを介してカプセル型内視鏡２からの無線信号を受信し、受信した無線信号に含まれる被検体１内の画像を取得する。また、受信装置３は、携帯型記録媒体５が着脱可能に挿着され、かかる被検体１内の画像を携帯型記録媒体５に逐次保存する。このようにして、受信装置３は、カプセル型内視鏡２によって撮像された被検体１内の画像群を携帯型記録媒体５に保存する。【００３２】
受信アンテナ３ａ〜３ｈは、例えばループアンテナを用いて実現され、カプセル型内視鏡２によって送信された無線信号を受信する。このような受信アンテナ３ａ〜３ｈは、被検体１の体表上の所定位置、例えば被検体１内におけるカプセル型内視鏡２の移動経路（すなわち消化管）に対応する位置に分散配置される。なお、受信アンテナ３ａ〜３ｈは、被検体１に着用させるジャケットの所定位置に分散配置されてもよい。この場合、受信アンテナ３ａ〜３ｈは、被検体１がこのジャケットを着用することによって、被検体１内におけるカプセル型内視鏡２の移動経路に対応する被検体１の体表上の所定位置に配置される。このような受信アンテナは、被検体１に対して１以上配置されればよく、その配置数は、特に８つに限定されない。【００３３】
携帯型記録媒体５は、コンパクトフラッシュ（登録商標）等の携帯可能な記録メディアである。携帯型記録媒体５は、受信装置３および画像表示装置４に対して着脱可能であって、両者に対する挿着時にデータの出力および記録が可能な構造を有する。具体的には、携帯型記録媒体５は、受信装置３に挿着された場合、受信装置３によって取得された被検体１内の画像群等の各種データを逐次保存する。一方、携帯型記録媒体５は、画像表示装置４に挿着された場合、かかる被検体１内の画像群等の保存データを画像表示装置４に出力する。このようにして、かかる携帯型記録媒体５の保存データは、画像表示装置４に取り込まれる。また、携帯型記録媒体５には、患者名および患者ＩＤ等の被検体１に関する患者情報等が画像表示装置４によって書き込まれる。【００３４】
画像表示装置４は、カプセル型内視鏡２によって撮像された被検体１内の画像等を表示するためのものである。具体的には、画像表示装置４は、上述した携帯型記録媒体５を媒介にして被検体１内の画像群等の各種データを取り込み、取得した被検体１内の画像群をディスプレイに表示するワークステーション等のような構成を有する。このような画像表示装置４は、医師または看護師等のユーザが被検体１内の画像を観察（検査）して被検体１を診断するための処理機能を有する。この場合、ユーザは、画像表示装置４に被検体１内の画像を順次表示させて被検体１内の部位、例えば食道、胃、小腸、および大腸等を観察（検査）し、これをもとに、被検体１を診断する。【００３５】
つぎに、本発明の実施の形態１にかかるカプセル型内視鏡２の構成を説明する。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の一構成例を示す側断面模式図である。図２に示すように、この実施の形態１にかかるカプセル型内視鏡２は、カプセル形状に形成された筐体１１と、被検体の臓器内部を照明する照明部１２と、照明部１２によって照明された被検体の臓器内部の画像（被検体内の画像）を撮像する撮像部１３と、撮像部１３によって撮像された被検体内の画像を外部に無線送信する無線通信部１４とを有する。また、このカプセル型内視鏡２は、かかる各構成部に駆動電力を供給する電源部１５と、かかる各構成部を制御する制御部１６とを有する。【００３６】
筐体１１は、被検体の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、ケース本体１１ａと光学ドーム１１ｂとによって形成される。ケース本体１１ａは、一端が開口し且つ他端（すなわちドーム部１１ｃ）がドーム状に閉じた筒状のケースであり、照明部１２、撮像部１３、無線通信部１４、電源部１５、および制御部１６等のカプセル型内視鏡２の各構成部を内部に収容する。【００３７】
光学ドーム１１ｂは、ドーム状に形成された透明な光学部材であり、かかるケース本体１１ａの一端である開口端に取り付けられるとともに、この開口端を閉じる。かかる光学ドーム１１ｂの外表面には、透明な水滴防止膜が形成される。なお、かかる光学ドーム１１ｂの外表面に形成される透明な水滴防止膜は、撥水性透明膜であってもよいし、親水性透明膜であってもよい。【００３８】
このようなケース本体１１ａと光学ドーム１１ｂとによって形成される筐体１１は、カプセル型内視鏡２の各構成部（照明部１２、撮像部１３、無線通信部１４、電源部１５、制御部１６等）を液密に収容する。【００３９】
照明部１２は、撮像部１３によって撮像される被検体の臓器内部（すなわち撮像部１３の被写体）を照明する照明手段として機能する。具体的には、照明部１２は、筐体１１内部の光学ドーム１１ｂ側に配置され、光学ドーム１１ｂ越しに撮像部１３の被写体を照明する。このような照明部１２は、撮像部１３の被写体に対して照明光を発光する複数の発光素子１２ａと、照明部１２の機能を実現するための回路が形成された照明基板１２ｂとを有する。【００４０】
複数の発光素子１２ａは、照明基板１２ｂに実装され、光学ドーム１１ｂ越しに撮像部１３の撮像視野に対して照明光を発光する。複数の発光素子１２ａは、かかる照明光によって撮像部１３の被写体（すなわち被検体の臓器内部）を照明する。このような発光素子１２ａは、撮像部１３の被写体に合わせて、従来のカプセル型内視鏡（被検体の臓器内部を近接撮像するカプセル型内視鏡）の照明部に比して大きい発光量の照明光を出射する。照明基板１２ｂは、例えば円盤形状に形成されたリジットな回路基板であり、筐体１１内部の光学ドーム１１ｂ側に配置される。かかる照明基板１２ｂの中央部分には、後述する撮像部１３のレンズ枠が挿通される。【００４１】
撮像部１３は、照明部１２によって照明された被写体（被検体の臓器内部）の画像を撮像する撮像手段として機能する。具体的には、撮像部１３は、筐体１１内部の光学ドーム１１ｂ側に固定配置され、かかる筐体１１の姿勢（詳細には液体表面に浮遊する筐体１１の浮遊姿勢）によって決定される撮像方向Ａ１の被写体の画像を撮像する。このような撮像部１３は、ＣＣＤまたはＣＭＯＳ等の固体撮像素子１３ａと、固体撮像素子１３ａの受光面に被写体の画像を結像する光学系１３ｂと、撮像部１３の機能を実現するための回路が形成された撮像基板１３ｃとを有する。【００４２】
固体撮像素子１３ａは、照明部１２によって照明された被写体の画像を撮像する。具体的には、固体撮像素子１３ａは、筐体１１の浮遊姿勢によって決定される撮像方向Ａ１に撮像視野を有し、照明部１２によって照明された撮像視野内の臓器内部（すなわち被写体）の画像を撮像する。さらに具体的には、固体撮像素子１３ａは、撮像視野内に位置する被写体からの光を受光する受光面を有し、この受光面を介して受光した被写体からの光を光電変換して被写体の画像（すなわち被検体内の画像）を撮像する。かかる固体撮像素子１３ａの受光量等の光学特性は、撮像方向Ａ１の被写体に合わせて設定される。【００４３】
光学系１３ｂは、かかる固体撮像素子１３ａの受光面に被写体の画像を結像するレンズ１３ｄと、このレンズ１３ｄを保持するレンズ枠１３ｅとを有する。レンズ１３ｄは、撮像方向Ａ１に位置する被写体からの光を固体撮像素子１３ａの受光面に集光して、この被写体の画像を固体撮像素子１３ａの受光面に結像する。かかるレンズ１３ｄの焦点距離および被写界深度等の光学特性は、撮像方向Ａ１に位置する被写体に合わせて設定される。【００４４】
レンズ枠１３ｅは、両端が開口した筒状構造を有し、筒内部にレンズ１３ｄを保持する。具体的には、レンズ枠１３ｅは、一端の開口部近傍の筒内部にレンズ１３ｄを保持する。また、レンズ枠１３ｅの他端は、固体撮像素子１３ａの受光面に被写体からの光を導く態様で固体撮像素子１３ａに固定される。このようなレンズ枠１３ｅは、上述した固体撮像素子１３ａに対して所定の距離の位置にレンズ１３ｄを保持する。かかるレンズ枠１３ｅによって規定される固体撮像素子１３ａとレンズ１３ｄとの配置間距離は、撮像方向Ａ１の被写体に合わせて設定される。なお、かかるレンズ枠１３ｅの一端（レンズ１３ｄの保持部側）は、上述した照明基板１２ｂに挿通され、照明基板１２ｂに対して固定される。【００４５】
撮像基板１３ｃは、例えば円盤形状に形成されたリジットな回路基板であり、筐体１１内部の光学ドーム１１ｂ側に固定配置される。具体的には、撮像基板１３ｃは、照明基板１２ｂの近傍であって、この照明基板１２ｂに比してケース本体１１ａのドーム部１１ｃ寄りに固定配置される。かかる撮像基板１３ｃには、上述した固体撮像素子１３ａと制御部１６とが実装される。【００４６】
無線通信部１４は、撮像部１３によって撮像された被検体内の画像を外部の受信装置３（図１参照）に順次無線送信する無線通信手段として機能する。具体的には、無線通信部１４は、筐体１１内部のドーム部１１ｃ側に固定配置され、撮像方向Ａ１の被写体である臓器内部の画像を受信装置３に順次無線送信する。このような無線通信部１４は、かかる被検体内の画像を含む無線信号を生成する無線ユニット１４ａと、無線ユニット１４ａによって生成された無線信号を外部に送信するアンテナ１４ｂと、無線通信部１４の機能を実現するための回路が形成された無線基板１４ｃとを有する。【００４７】
無線ユニット１４ａは、上述した固体撮像素子１３ａによって撮像された被検体内の画像を含む画像信号を受信し、受信した画像信号に対して変調処理等を行う。かかる無線ユニット１４ａは、この被検体内の画像を含む無線信号を生成する。アンテナ１４ｂは、ループ状またはコイル状のアンテナであり、かかる無線ユニット１４ａによって生成された無線信号を被検体外の受信装置３に順次送信する。無線基板１４ｃは、円盤形状に形成されたリジットな回路基板であり、例えば筐体１１内部のドーム部１１ｃ側に固定配置される。かかる無線基板１４ｃには、無線ユニット１４ａおよびアンテナ１４ｂが実装される。【００４８】
電源部１５は、筐体１１内部のドーム部１１ｃ側に固定配置され、この実施の形態１にかかるカプセル型内視鏡２の各構成部（すなわち照明部１２、撮像部１３、無線通信部１４、および制御部１６等）に対して駆動電力を供給する。このような電源部１５は、所定の電力を有する電池１５ａと、電源部１５の機能を実現するための回路が形成された電源基板１５ｂ，１５ｃと、かかる電池１５ａからの電力供給のオンオフ状態を切り替えるスイッチ１５ｄとを有する。【００４９】
電池１５ａは、例えば酸化銀電池等のボタン型電池であり、図２に示すように電源基板１５ｂ，１５ｃの間に必要数（例えば２つ）接続される。電源基板１５ｂ，１５ｃは、かかる電池１５ａに電気的に接続されるプラス極端子およびマイナス極端子を有する。かかる電源基板１５ｂ，１５ｃとカプセル型内視鏡２の各構成部の回路基板（すなわち照明基板１２ｂ、撮像基板１３ｃ、および無線基板１４ｃ）とは、フレキシブル基板等によって電気的に接続される。スイッチ１５ｄは、例えば外部の磁力によってオンオフの切替動作を行うリードスイッチであり、電源基板１５ｃに設けられる。具体的には、スイッチ１５ｄは、かかるオンオフの切替動作を行って電池１５ａからの電力供給のオンオフ状態を切り替える。これによって、スイッチ１５ｄは、電池１５ａからカプセル型内視鏡２の各構成部への電力の供給を制御する。【００５０】
制御部１６は、例えば撮像基板１３ｃに実装され、この実施の形態１にかかるカプセル型内視鏡２の各構成部を制御する。具体的には、制御部１６は、上述した照明部１２の発光素子１２ａ、撮像部１３の固体撮像素子１３ａ、および無線通信部１４の無線ユニット１４ａを制御する。さらに具体的には、制御部１６は、複数の発光素子１２ａの発光動作に同期して固体撮像素子１３ａが被写体の画像を所定時間毎に撮像するように、かかる複数の発光素子１２ａと固体撮像素子１３ａとの動作タイミングを制御する。このような制御部１６は、ホワイトバランス等の画像処理に関する各種パラメータを有し、固体撮像素子１３ａによって撮像された被写体の画像（被検体内の画像）を含む画像信号を生成する画像処理機能を有する。また、制御部１６は、かかる被検体内の画像を含む画像信号を無線通信部１４に送信し、かかる被検体内の画像を含む無線信号を生成出力するように無線ユニット１４ａを制御する。【００５１】
つぎに、この実施の形態１にかかるカプセル型内視鏡２の比重および重心について説明する。カプセル型内視鏡２は、上述したように、カプセル形状の筐体１１の内部に、照明部１２、撮像部１３、無線通信部１４、電源部１５、および制御部１６を収容した構造を有する（図２を参照）。このような構造のカプセル型内視鏡２は、被検体の臓器内部に導入された液体の表面に浮遊する。すなわち、かかるカプセル型内視鏡２の比重は、被検体の臓器内部に導入される所定の液体（例えば水等）の比重以下に設定される。【００５２】
具体的には、かかる液体表面に浮遊するカプセル型内視鏡２の比重は、例えば筐体１１の内部に所定容積以上の空間を形成することによって、または筐体１１に浮き部材（図示せず）を設けることによって実現される。例えば、被検体の臓器内部に導入される液体が例えば水である場合、かかるカプセル型内視鏡２の比重は、水の比重（＝１）以下に設定される。このようなカプセル型内視鏡２の比重は、被検体の臓器内部に導入された液体の表面に浮遊した状態のカプセル型内視鏡２の一部分（例えば光学ドーム１１ｂ）をこの液体から浮上させる程度のものであることが望ましい。【００５３】
一方、かかるカプセル型内視鏡２の重心は、液体の表面に浮遊した状態のカプセル型内視鏡２の浮遊姿勢、すなわち筐体１１の浮遊姿勢を特定の浮遊姿勢に維持するように設定される。具体的には、図２に示すように、例えば筐体１１の中心Ｃを境にして筐体１１内部のドーム部１１ｃ側に電源部１５の電池１５ａ等を配置することによって、カプセル型内視鏡２の重心Ｇは、筐体１１の中心Ｃから外れた位置に設定される。この場合、かかる重心Ｇは、筐体１１の中心Ｃを境にして上述した撮像部１３の反対側に設定される。すなわち、上述した撮像部１３は、筐体１１の中心Ｃを境にして重心Ｇの反対側である筐体１１の内部に固定配置される。【００５４】
このようにカプセル型内視鏡２の比重および重心を設定するためには、カプセル型内視鏡２内部の各構成部を適切に配置する必要がある。しかし、フレキシブル基板を介して電気的に接続された回路基板を単に折り畳んだだけでは、かかる各構成部の適切な配置状態を保つことができない。そこで、各構成部の間にスペーサを設けることによって、各構成部の適切な配置状態を容易に保てるようにした。具体的には、図２に示すように、撮像基板１３ｃと電源基板１５ｃとの間にスペーサ２００ａを設け且つ電源基板１５ｂと無線基板１４ｃとの間にスペーサ２００ｂを設けることによって、各回路基板の間隔が適切に保たれ、この結果、カプセル型内視鏡２の比重および重心を設定するために必要となる各構成部の適切な配置が容易に実現される。なお、かかるスペーサをＭＩＤ（Molded  Interconnect  Device：射出成形回路部品）にすることによって、フレキシブル基板とスペーサとを兼用するようにしてもよい。【００５５】
このように筐体１１の中心Ｃから外れた位置にカプセル型内視鏡２の重心Ｇを設定することによって、液体表面にカプセル型内視鏡２が浮遊した状態での筐体１１の浮遊姿勢は、特定の浮遊姿勢に維持される。具体的には、この筐体１１の浮遊姿勢は、かかる重心Ｇによって、この液体（カプセル型内視鏡２が浮遊する液体）の上方に撮像部１３の撮像方向Ａ１を向けるような特定の浮遊姿勢に維持される。【００５６】
ここで、上述した撮像部１３は、例えば図２に示すように、撮像方向Ａ１に対応する撮像部１３の光軸（すなわちレンズ１３ｄの光軸）と筐体１１の長手方向の中心軸ＣＬとが互いに平行または同一直線上に位置するように固定配置される。この場合、かかるカプセル型内視鏡２の重心Ｇは、筐体１１の中心Ｃから外れた位置であって中心軸ＣＬ上またはその近傍に設定される。このような位置に重心Ｇを設定することによって、筐体１１の浮遊姿勢は、撮像部１３の撮像方向Ａ１を略鉛直上方に向けるような特定の浮遊姿勢に維持される。【００５７】
なお、かかる筐体１１の浮遊姿勢によって決定される撮像方向Ａ１の被写体は、カプセル型内視鏡２を浮遊させる液体の上方に位置する気中の被写体である。この場合、上述した撮像部１３は、かかる撮像方向Ａ１に位置する気中の被写体の画像を光学ドーム１１ｂ越しに撮像する。【００５８】
つぎに、かかる筐体１１の浮遊姿勢によって決定される撮像方向Ａ１の被写体を撮像する撮像部１３の光学特性について説明する。撮像部１３は、上述したように、被検体の臓器内部に導入された液体の表面にカプセル型内視鏡２が浮遊した際の筐体１１の浮遊姿勢によって決定される撮像方向Ａ１の被写体を撮像する。この場合、撮像部１３は、かかる撮像方向Ａ１に位置する気中の被写体の画像を光学ドーム１１ｂ越しに撮像する。このような撮像部１３の光学特性は、かかる筐体１１の浮遊姿勢によって決定される撮像方向Ａ１の被写体（気中の被写体）に合わせて設定される。かかる撮像部１３の光学特性として、撮像方向Ａ１の焦点位置を決定する結像特性、かかる撮像方向Ａ１の焦点位置における被写界深度、撮像部１３の撮像視野を規定する画角、被写体の画像を撮像する際の受光量等が挙げられる。【００５９】
撮像部１３の結像特性は、撮像方向Ａ１の焦点位置を決定するための光学特性であり、例えば固体撮像素子１３ａとレンズ１３ｄとの配置間距離とレンズ１３ｄの焦点距離とを調整することによって設定される。かかる撮像部１３の結像特性は、図２に示すように、撮像方向Ａ１に対して撮像部１３から距離Ｌ１の位置Ｐ１に焦点を合わせるように設定される。ここで、かかる撮像方向Ａ１の距離Ｌ１は、被検体の臓器内部に導入された液体の上方に位置する気中の被写体から、この臓器内部の液体に浮遊した状態のカプセル型内視鏡２（具体的には撮像部１３）までの距離に略等しい。このような撮像方向Ａ１の位置Ｐ１に焦点を設定することによって、臓器内部の液体表面に浮遊した状態のカプセル型内視鏡２の撮像部１３は、この液体の上方に位置する気中の被写体近傍（具体的には気中の臓器内壁の近傍）に焦点を合わせることができる。【００６０】
なお、かかる撮像方向Ａ１の距離Ｌ１は、一般に、食道または小腸等の空間の狭い臓器内部を近接撮像する従来のカプセル型内視鏡の撮像部と被写体との距離に比して長い。したがって、かかる撮像部１３の結像特性は、従来のカプセル型内視鏡の焦点位置に比して遠方の位置Ｐ１に焦点を合わせるように設定される。【００６１】
撮像部１３の被写界深度Ｄ１は、固体撮像素子１３ａとレンズ１３ｄとの配置間距離、レンズ１３ｄの焦点距離、および、上述した撮像方向Ａ１の距離Ｌ１等を調整して設定される。このように設定された被写界深度Ｄ１は、図２に示すように、かかる撮像方向Ａ１の位置Ｐ１を中心にして所定の幅を有するように設定される。具体的には、かかる被写界深度Ｄ１は、被検体の臓器内部における液体表面の位置と臓器の伸縮動作とを考慮して、撮像方向Ａ１に位置する気中の被写体が撮像部１３の近点と遠点との間の領域内に位置するように設定される。【００６２】
撮像部１３の画角は、撮像部１３の撮像視野を規定するものであって、例えば、固体撮像素子１３ａとレンズ１３ｄとの配置間距離、レンズ１３ｄの焦点距離、固体撮像素子１３ａの受光面等を調整することによって設定される。かかる撮像部１３の画角は、食道または小腸等の空間の狭い臓器内部を近接撮像する従来のカプセル型内視鏡に比して広範囲な被写体（気中の臓器内部）を撮像視野内に捉えるように設定される。この場合、撮像部１３の画角は、かかる近接撮像に適した従来のカプセル型内視鏡に比して広角に設定されることが望ましい。【００６３】
被写体の画像を撮像する際の撮像部１３の受光量は、食道または小腸等の空間の狭い臓器内部の近接撮像に適した従来のカプセル型内視鏡の撮像部に比して大きく設定される。具体的には、上述した照明部１２の発光素子１２ａは、撮像方向Ａ１に位置する気中の被写体を照明するに十分な発光量（近接撮像に好適な従来のカプセル型内視鏡に比して大きい発光量）の照明光を出射する。撮像部１３（具体的には固体撮像素子１３ａ）の受光感度は、かかる発光素子１２ａの照明光が気中の被写体に照射された際に発生する気中の被写体からの反射光を受光するに好適な受光感度に設定される。これによって、撮像部１３の受光量は、かかる気中の被写体の広範囲な画像を鮮明に撮像するに十分なものになる。【００６４】
つぎに、空間の広い臓器の一例である被検体１の胃内部にカプセル型内視鏡２および必要量の水を導入し、この水の表面に浮遊した状態で被検体１の胃内部の画像を撮像するカプセル型内視鏡２の動作を説明する。図３は、被検体１の胃内部において水面に浮遊した状態で気中の胃内部を撮像するカプセル型内視鏡２の動作を説明するための模式図である。【００６５】
まず、カプセル型内視鏡２は、必要量の水とともに被検体１の口から飲込まれ、被検体１の胃内部に導入される。この場合、カプセル型内視鏡２は、水以下の比重（例えば０．８程度）に設定されているため、被検体１の胃内部において水面に浮遊する。その後、かかる水面に浮遊した状態のカプセル型内視鏡２は、特定の浮遊姿勢を維持しつつ、撮像部１３によって被検体１の胃内部の画像を撮像する。【００６６】
具体的には、図３に示すように、水以下の比重に設定されたカプセル型内視鏡２は、被検体１の胃内部に導入された必要量の水Ｗの表面に浮遊し、特定の浮遊姿勢をとる。ここで、カプセル型内視鏡２の重心Ｇは、上述したように、筐体１１の中心Ｃから外れた位置であって中心Ｃを境にして撮像部１３の反対側に（望ましくは中心軸ＣＬ上に）設定される。このような位置に重心Ｇを設定することによって、かかる浮遊状態のカプセル型内視鏡２は、水Ｗの表面において特定の浮遊姿勢、すなわち、光学ドーム１１ｂを水面から浮上させた態様の浮遊姿勢をとる。この場合、筐体１１は、かかる重心Ｇに起因して、ケース本体１１ａのドーム部１１ｃ側を水Ｗの表面下（液中）に沈めるとともに水Ｗの上方に撮像部１３の撮像方向Ａ１を向ける態様の浮遊姿勢を維持する。【００６７】
このような筐体１１の浮遊姿勢によって、撮像部１３の撮像方向Ａ１は、この水Ｗの上方（例えば鉛直上方）に決定される。撮像部１３は、かかる筐体１１の浮遊姿勢によって決定された撮像方向Ａ１に位置する気中の被写体の画像を撮像する。具体的には、複数の発光素子１２ａは、かかる撮像方向Ａ１の被写体である気中の胃内部１００を十分に照明する。撮像部１３は、かかる複数の発光素子１２ａによって十分に照明された気中の胃内部１００の画像を撮像する。【００６８】
ここで、この撮像部１３の光学特性は、かかる筐体１１の浮遊姿勢によって決定された撮像方向Ａ１の被写体（すなわち気中の胃内部１００）に合わせて設定される。具体的には、撮像部１３の結像特性は、撮像方向Ａ１に位置する気中の被写体近傍、すなわち、気中の胃内部１００の胃壁近傍に焦点を合わせるように設定される。この場合、上述した撮像方向Ａ１の距離Ｌ１が水Ｗの表面に浮遊した状態のカプセル型内視鏡２の撮像部１３と気中の胃内部１００との距離（被写体距離）に略等しくなるように、固体撮像素子１３ａとレンズ１３ｄとの配置間距離およびレンズ１３ｄの焦点距離等が調整される。【００６９】
また、撮像部１３の被写界深度Ｄ１は、かかる撮像方向Ａ１に対する撮像部１３の近点と遠点との間の領域内（すなわち撮像部１３の合焦領域内）に気中の胃内部１００が位置するように設定される。撮像部１３の画角は、かかる結像特性および被写界深度Ｄ１によって規定される撮像部１３の合焦領域内に位置する気中の胃内部１００を広範囲に（すなわち胃内部を近接撮像する場合に比して広範囲に）撮像できるように設定される。撮像部１３の受光感度は、上述した複数の発光素子１２ａの照明光が気中の胃内部１００に照射された際に発生する気中の胃内部１００からの反射光を受光するに好適な受光感度に設定される。【００７０】
このように撮像方向Ａ１の被写体（気中の胃内部１００）に合わせて光学特性を設定した撮像部１３は、臓器内部を近接撮像する場合に比して遠方に合焦領域を有し、かかる遠方の合焦領域内に位置する気中の胃内部１００を、画角によって規定される撮像視野内に捉える。また、かかる撮像部１３の撮像視野内に捉えられた気中の胃内部１００は、複数の発光素子１２ａによって十分に照明される。なお、光学ドーム１１ｂの外表面に水滴が発生した場合、撮像部１３によって光学ドーム１１ｂ越しに撮像された画像が不鮮明になる虞があるが、光学ドーム１１ｂの外表面には、撥水性透明膜または親水性透明膜等の透明な水滴防止膜が形成されているので、かかる光学ドーム１１ｂの外表面における水滴の発生を防止できる。例えば、シリコン系またはフッ素系などの撥水性透明膜を光学ドーム１１ｂの外表面に形成すれば、光学ドーム１１ｂに水滴がかかった場合であっても、光学ドーム１１ｂの外表面に水滴を留まらせることなく流れ落とすことができるので、水滴によって光学ドーム１１ｂ越しの撮像を阻害されることが無くなる。また、逆に親水性透明膜を光学ドーム１１ｂの外表面に形成すれば、光学ドーム１１ｂに水滴がかかった場合であっても、この水滴が光学ドーム１１ｂの外表面に均一な膜となるので、水滴によって光学ドーム１１ｂ越しの撮像を阻害されることが無くなる。したがって、撮像部１３は、水Ｗの表面において特定の浮遊姿勢を維持する筐体１１の光学ドーム１１ｂ越しに、かかる撮像方向Ａ１に位置する気中の胃内部１００の広範囲且つ鮮明な画像を確実に撮像することができる。【００７１】
以上、説明したように、本発明の実施の形態１では、カプセル型の筐体内部に撮像部が固定配置された構造を有する当該カプセル型内視鏡の比重を被検体の臓器内部に導入される液体の比重以下に設定し、この筐体の中心から外れた位置であってこの撮像部の反対側に当該カプセル型内視鏡の重心を設定することによって、被検体の臓器内部で液体表面に浮遊した際に筐体を特定の浮遊姿勢に維持させ、この筐体が維持する特定の浮遊姿勢によって決定される撮像方向の被写体に合わせて、この撮像部の光学特性を設定している。このため、臓器内部を近接撮像する場合に比して遠方に位置する気中の被写体近傍に焦点を合わせることができ、この撮像部の合焦領域内に位置する気中の被写体を広範囲な撮像視野内に確実に捉えることができる。この結果、胃等の空間の広い臓器内部に導入された液体の表面に浮遊した状態でこの臓器内部の広範囲且つ鮮明な画像を確実に撮像可能なカプセル型内視鏡を実現することができる。【００７２】
（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、筐体１１の内部であって筐体１１の中心Ｃを境にしてカプセル型内視鏡２の重心Ｇの反対側に単一の撮像部１３を固定配置していたが、この実施の形態２では、筐体の中心を境にしてカプセル型内視鏡の重心の反対側と同じ側（重心側）とにそれぞれ撮像部を固定配置した多眼のカプセル型内視鏡にしている。【００７３】
図４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模式的に示す側断面模式図である。図４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２０は、上述した実施の形態１のカプセル型内視鏡２の筐体１１に代えて筐体２１を有し、制御部１６に代えて制御部２６を有し、さらに照明部２２および撮像部２３を有する。この場合、無線通信部１４は、上述した撮像部１３によって撮像された被検体内の画像を含む無線信号と撮像部２３によって撮像された被検体内の画像を含む無線信号とを外部の受信装置３に対して交互に無線送信する。なお、この実施の形態２にかかる被検体内情報取得システムは、上述した実施の形態１にかかるカプセル型内視鏡２に代えてカプセル型内視鏡２０を有する。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。【００７４】
筐体２１は、上述した実施の形態１にかかるカプセル型内視鏡２の筐体１１と略同様に、被検体の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る。具体的には、筐体２１は、筒状構造のケース本体２１ａと光学ドーム１１ｂ，２１ｂとによって形成される。【００７５】
ケース本体２１ａは、両端が開口した筒状のケースであり、照明部１２，２２、撮像部１３，２３、無線通信部１４、電源部１５、および制御部２６等のカプセル型内視鏡２０の各構成部を内部に収容する。この場合、かかるケース本体２１ａの一方の開口端近傍には上述した照明部１２および撮像部１３が固定配置され、他方の開口端近傍には照明部２２および撮像部２３が固定配置される。また、かかる照明部１２および撮像部１３と照明部２２および撮像部２３との間に挟まれたケース本体２１ａの内部領域には、上述した無線通信部１４、電源部１５、および制御部２６が配置される。【００７６】
光学ドーム１１ｂは、上述したように、ドーム状に形成された透明な光学部材であり、撥水性透明膜または親水性透明膜等の透明な水滴防止膜が外表面に形成される。このような光学ドーム１１ｂは、かかるケース本体２１ａの一方の開口端、具体的には、照明部１２および撮像部１３が固定配置された側の開口端に取り付けられるとともに、この開口端を閉じる。一方、光学ドーム２１ｂは、ドーム状に形成された透明な光学部材であるが、その外表面には水滴防止膜が形成されていない。このような光学ドーム２１ｂは、かかるケース本体２１ａの他方の開口端、具体的には、照明部２２および撮像部２３が固定配置された側の開口端に取り付けられるとともに、この開口端を閉じる。【００７７】
このようなケース本体２１ａと両端の光学ドーム１１ｂ，２１ｂとによって形成される筐体２１は、カプセル型内視鏡２０の各構成部（照明部１２，２２、撮像部１３，２３、無線通信部１４、電源部１５、制御部２６等）を液密に収容する。【００７８】
照明部２２は、撮像部２３によって撮像される被検体の臓器内部（すなわち撮像部２３の被写体）を照明する照明手段として機能する。具体的には、照明部２２は、筐体２１内部の光学ドーム２１ｂ側に配置され、光学ドーム２１ｂ越しに撮像部２３の被写体を照明する。このような照明部２２は、撮像部２３の被写体に対して照明光を発光する複数の発光素子２２ａと、照明部２２の機能を実現するための回路が形成された照明基板２２ｂとを有する。なお、カプセル型内視鏡２０の照明部１２は、筐体２１内部の光学ドーム１１ｂ側に配置され、上述したように撮像方向Ａ１の被写体（すなわち撮像部１３の被写体）を照明する。【００７９】
複数の発光素子２２ａは、照明基板２２ｂに実装され、光学ドーム２１ｂ越しに撮像部２３の撮像視野に対して照明光を発光する。複数の発光素子２２ａは、かかる照明光によって撮像部２３の被写体（すなわち被検体の臓器内部）を照明する。このような発光素子２２ａは、撮像部２３によって近接撮像される被写体を照明するに十分な発光量（具体的には上述した照明部１２の発光素子１２ａに比して小さい発光量）の照明光を出射する。照明基板２２ｂは、例えば円盤形状に形成されたリジットな回路基板であり、筐体２１内部の光学ドーム２１ｂ側に配置される。かかる照明基板２２ｂの中央部分には、後述する撮像部２３のレンズ枠が挿通される。【００８０】
撮像部２３は、照明部２２によって照明された被写体（被検体の臓器内部）の画像を撮像する撮像手段として機能する。具体的には、撮像部２３は、筐体２１内部の光学ドーム２１ｂ側に固定配置され、かかる筐体２１の姿勢（詳細には液体表面に浮遊する筐体２１の浮遊姿勢）によって決定される撮像方向Ａ２の被写体の画像を撮像する。なお、この撮像方向Ａ２は、例えば、上述した撮像部１３の撮像方向Ａ１の逆方向である。このような撮像部２３は、ＣＣＤまたはＣＭＯＳ等の固体撮像素子２３ａと、固体撮像素子２３ａの受光面に被写体の画像を結像する光学系２３ｂと、撮像部２３の機能を実現するための回路が形成された撮像基板２３ｃとを有する。なお、カプセル型内視鏡２０の撮像部１３は、筐体２１内部の光学ドーム１１ｂ側に固定配置され、上述したように撮像方向Ａ１の被写体（例えば気中の臓器内部）の画像を撮像する。【００８１】
固体撮像素子２３ａは、照明部２２によって照明された被写体の画像を撮像する。具体的には、固体撮像素子２３ａは、筐体２１の浮遊姿勢によって決定される撮像方向Ａ２に撮像視野を有し、照明部２２によって照明された撮像視野内の臓器内部（すなわち被写体）の画像を撮像する。さらに具体的には、固体撮像素子２３ａは、撮像視野内に位置する被写体からの光を受光する受光面を有し、この受光面を介して受光した被写体からの光を光電変換して被写体の画像（すなわち被検体内の画像）を撮像する。かかる固体撮像素子２３ａの受光量等の光学特性は、撮像方向Ａ２の被写体に合わせて設定される。【００８２】
光学系２３ｂは、かかる固体撮像素子２３ａの受光面に被写体の画像を結像するレンズ２３ｄと、このレンズ２３ｄを保持するレンズ枠２３ｅとを有する。レンズ２３ｄは、撮像方向Ａ２に位置する被写体からの光を固体撮像素子２３ａの受光面に集光して、この被写体の画像を固体撮像素子２３ａの受光面に結像する。かかるレンズ２３ｄの焦点距離および被写界深度等の光学特性は、撮像方向Ａ２に位置する被写体に合わせて設定される。【００８３】
レンズ枠２３ｅは、両端が開口した筒状構造を有し、筒内部にレンズ２３ｄを保持する。具体的には、レンズ枠２３ｅは、一端の開口部近傍の筒内部にレンズ２３ｄを保持する。また、レンズ枠２３ｅの他端は、固体撮像素子２３ａの受光面に被写体からの光を導く態様で固体撮像素子２３ａに固定される。このようなレンズ枠２３ｅは、上述した固体撮像素子２３ａに対して所定の距離の位置にレンズ２３ｄを保持する。かかるレンズ枠２３ｅによって規定される固体撮像素子２３ａとレンズ２３ｄとの配置間距離は、撮像方向Ａ２の被写体に合わせて設定される。なお、かかるレンズ枠２３ｅの一端（レンズ２３ｄの保持部側）は、上述した照明基板２２ｂに挿通され、照明基板２２ｂに対して固定される。【００８４】
撮像基板２３ｃは、例えば円盤形状に形成されたリジットな回路基板であり、筐体２１内部の光学ドーム２１ｂ側に固定配置される。具体的には、撮像基板２３ｃは、照明基板２２ｂの近傍であって、この照明基板２２ｂに比して筐体２１の中心Ｃ寄りに固定配置される。かかる撮像基板２３ｃには、上述した固体撮像素子２３ａが実装される。【００８５】
無線通信部１４は、上述したように、無線ユニット１４ａ、アンテナ１４ｂ、および無線基板１４ｃを有し、撮像部１３によって撮像された被検体内の画像を含む無線信号と撮像部２３によって撮像された被検体内の画像を含む無線信号とを外部の受信装置３に対して交互に無線送信する。この場合、無線ユニット１４ａは、撮像部１３によって撮像された被検体内の画像を含む無線信号と撮像部２３によって撮像された被検体内の画像を含む無線信号とを交互に生成し、生成した無線信号をアンテナ１４ｂに順次出力する。アンテナ１４ｂは、かかる無線ユニット１４ａによって生成された無線信号、すなわち撮像部１３によって撮像された被検体内の画像を含む無線信号と撮像部２３によって撮像された被検体内の画像を含む無線信号とを交互に送信する。【００８６】
電源部１５は、筐体２１内部の光学ドーム２１ｂ側に固定配置され、この実施の形態２にかかるカプセル型内視鏡２０の各構成部（すなわち照明部１２，２２、撮像部１３，２３、無線通信部１４、および制御部２６等）に対して駆動電力を供給する。【００８７】
制御部２６は、例えば撮像基板１３ｃに実装され、この実施の形態２にかかるカプセル型内視鏡２０の各構成部を制御する。具体的には、制御部２６は、上述した照明部１２，２２の各発光素子１２ａ，２２ａ、撮像部１３，２３の各固体撮像素子１３ａ，２３ａ、および無線通信部１４の無線ユニット１４ａを制御する。この場合、制御部２６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１６と同様に、複数の発光素子１２ａと固体撮像素子１３ａとの動作タイミングを制御する。また、制御部２６は、複数の発光素子２２ａの発光動作に同期して固体撮像素子２３ａが被写体の画像を所定時間毎に撮像するように、かかる複数の発光素子２２ａと固体撮像素子２３ａとの動作タイミングを制御する。制御部２６は、このような発光素子１２ａおよび固体撮像素子１３ａに対する制御と発光素子２２ａおよび固体撮像素子２３ａに対する制御とを所定時間毎に交互に行う。このような制御部２６は、ホワイトバランス等の画像処理に関する各種パラメータを有し、固体撮像素子１３ａ，２３ａによって交互に撮像された被写体の各画像を含む画像信号を交互に生成する画像処理機能を有する。また、制御部２６は、かかる被検体内の画像を含む各画像信号を無線通信部１４に交互に送信し、かかる被検体内の画像を含む各無線信号を交互に生成出力するように無線ユニット１４ａを制御する。【００８８】
つぎに、この実施の形態２にかかるカプセル型内視鏡２０の比重および重心について説明する。カプセル型内視鏡２０は、上述したように、カプセル形状の筐体２１の内部に、照明部１２，２２、撮像部１３，２３、無線通信部１４、電源部１５、および制御部２６を収容した構造を有する（図４を参照）。このような構造のカプセル型内視鏡２０は、被検体の臓器内部に導入された液体の表面に浮遊する。すなわち、かかるカプセル型内視鏡２０の比重は、被検体の臓器内部に導入される所定の液体（例えば水等）の比重以下に設定される。【００８９】
具体的には、かかる液体表面に浮遊するカプセル型内視鏡２０の比重は、例えば筐体２１の内部に所定容積以上の空間を形成することによって、または筐体２１に浮き部材（図示せず）を設けることによって実現される。例えば、被検体の臓器内部に導入される液体が例えば水である場合、かかるカプセル型内視鏡２０の比重は、水の比重（＝１）以下に設定される。このようなカプセル型内視鏡２０の比重は、被検体の臓器内部に導入された液体の表面に浮遊した状態のカプセル型内視鏡２０の一部分（例えば光学ドーム１１ｂ）をこの液体から浮上させる程度のものであることが望ましい。【００９０】
一方、かかるカプセル型内視鏡２０の重心は、液体の表面に浮遊した状態のカプセル型内視鏡２０の浮遊姿勢、すなわち筐体２１の浮遊姿勢を特定の浮遊姿勢に維持するように設定される。具体的には、図４に示すように、例えば筐体２１の中心Ｃを境にして筐体２１内部の光学ドーム２１ｂ側に電源部１５の電池１５ａ等を配置することによって、カプセル型内視鏡２０の重心Ｇは、筐体２１の中心Ｃから外れた位置に設定される。この場合、かかる重心Ｇは、筐体２１の中心Ｃを境にして光学ドーム２１ｂ側、すなわち、上述した撮像部１３の反対側であって撮像部２３と同じ側に設定される。望ましくは、かかる重心Ｇは、筐体２１の中心Ｃから光学ドーム２１ｂ側（撮像部２３側）に外れた位置であって中心軸ＣＬ上またはその近傍に設定される。換言すれば、撮像部１３は、筐体２１の中心Ｃを境にして重心Ｇの反対側である筐体２１の内部に固定配置され、撮像部２３は、筐体２１の中心Ｃを境にして重心Ｇと同じ側（重心側）である筐体２１の内部に固定配置される。【００９１】
このようにカプセル型内視鏡２０の比重および重心を設定するためには、カプセル型内視鏡２０内部の各構成部を適切に配置する必要がある。しかし、フレキシブル基板を介して電気的に接続された回路基板を単に折り畳んだだけでは、かかる各構成部の適切な配置状態を保つことができない。そこで、各構成部の間にスペーサを設けることによって、各構成部の適切な配置状態を容易に保てるようにした。具体的には、図４に示すように、撮像基板１３ｃと無線基板１４ｃとの間にスペーサ２０１ａを設け、無線基板１４ｃと電源基板１５ｃとの間にスペーサ２０１ｂを設け、さらに電源基板１５ｂと撮像基板２３ｃとの間にスペーサ２０１ｃを設けることによって、各回路基板の間隔が適切に保たれ、この結果、カプセル型内視鏡２０の比重および重心を設定するために必要となる各構成部の適切な配置が容易に実現される。なお、かかるスペーサをＭＩＤ（Molded  Interconnect  Device：射出成形回路部品）にすることによって、フレキシブル基板とスペーサとを兼用するようにしてもよい。【００９２】
このように筐体２１の中心Ｃから外れた位置にカプセル型内視鏡２０の重心Ｇを設定することによって、液体表面にカプセル型内視鏡２０が浮遊した状態での筐体２１の浮遊姿勢は、特定の浮遊姿勢に維持される。具体的には、この筐体２１の浮遊姿勢は、かかる重心Ｇによって、この液体（カプセル型内視鏡２０が浮遊する液体）の上方に撮像部１３の撮像方向Ａ１を向けるとともに、この液体表面の下方（すなわち液中）に撮像部２３の撮像方向Ａ２を向けるような特定の浮遊姿勢に維持される。【００９３】
ここで、上述した撮像部１３は、撮像方向Ａ１に対応する撮像部１３の光軸（すなわちレンズ１３ｄの光軸）と筐体２１の長手方向の中心軸ＣＬとが互いに平行または同一直線上に位置するように固定配置される。また、上述した撮像部２３は、撮像方向Ａ２に対応する撮像部２３の光軸（すなわちレンズ２３ｄの光軸）と中心軸ＣＬとが互いに平行または同一直線上に位置するように固定配置される。すなわち、かかる撮像部１３，２３の各光軸は、互いに平行または同一直線上に位置する。この場合、かかるカプセル型内視鏡２０の重心Ｇは、液体の上方に撮像部１３の撮像方向Ａ１を向けるとともに液中に撮像部２３の撮像方向Ａ２を向けるような特定の浮遊姿勢に筐体２１を維持させる。かかる筐体２１の浮遊姿勢によって、撮像部１３の撮像方向Ａ１は略鉛直上方に向くとともに撮像部２３の撮像方向Ａ２は略鉛直下方に向く。【００９４】
なお、かかる筐体２１の浮遊姿勢によって決定される撮像方向Ａ１の被写体は、カプセル型内視鏡２０を浮遊させる液体の上方に位置する気中の被写体である。この場合、上述した撮像部１３は、上述した実施の形態１の場合と同様に、かかる撮像方向Ａ１に位置する気中の被写体の画像を光学ドーム１１ｂ越しに撮像する。一方、かかる筐体２１の浮遊姿勢によって決定される撮像方向Ａ２の被写体は、カプセル型内視鏡２０を浮遊させる液体の下方に位置する液中の被写体である。この場合、上述した撮像部２３は、かかる撮像方向Ａ２に位置する液中の被写体の画像を光学ドーム２１ｂ越しに撮像する。【００９５】
つぎに、かかる筐体２１の浮遊姿勢によって決定される撮像方向Ａ２の被写体を撮像する撮像部２３の光学特性について説明する。なお、撮像方向Ａ１の被写体を撮像する撮像部１３の光学特性は、上述した実施の形態１の場合と同様に、撮像方向Ａ１の気中の被写体に合わせて設定される。【００９６】
撮像部２３は、上述したように、被検体の臓器内部に導入された液体の表面にカプセル型内視鏡２が浮遊した際の筐体２１の浮遊姿勢によって決定される撮像方向Ａ２の被写体を撮像する。この場合、撮像部２３は、かかる撮像方向Ａ２に位置する液中の被写体の画像を光学ドーム２１ｂ越しに近接撮像する。このような撮像部２３の光学特性は、かかる筐体２１の浮遊姿勢によって決定される撮像方向Ａ２の被写体（液中の被写体）に合わせて設定される。かかる撮像部２３の光学特性として、撮像方向Ａ２の焦点位置を決定する結像特性、かかる撮像方向Ａ２の焦点位置における被写界深度、撮像部２３の撮像視野を規定する画角、被写体の画像を撮像する際の受光量等が挙げられる。【００９７】
撮像部２３の結像特性は、撮像方向Ａ２の焦点位置を決定するための光学特性であり、例えば固体撮像素子２３ａとレンズ２３ｄとの配置間距離とレンズ２３ｄの焦点距離とを調整することによって設定される。かかる撮像部２３の結像特性は、図４に示すように、撮像方向Ａ２に対して撮像部２３から距離Ｌ２の位置Ｐ２に焦点を合わせるように設定される。ここで、かかる撮像方向Ａ２の距離Ｌ２は、上述した撮像方向Ａ１の距離Ｌ１に比して短い距離であり、被検体の臓器内部に導入された液体の下方に位置する液中の被写体を近接撮像する際の被写体距離（撮像部２３から液中の臓器内壁までの距離）に略等しい。このような撮像方向Ａ２の位置Ｐ２に焦点を設定することによって、臓器内部の液体表面に浮遊した状態のカプセル型内視鏡２０の撮像部２３は、この液体の下方に位置する液中の被写体近傍（具体的には液中の臓器内壁の近傍）に焦点を合わせることができる。【００９８】
なお、上述した撮像方向Ａ１の距離Ｌ１は、かかる撮像方向Ａ２の距離Ｌ２に比して長い。したがって、上述した撮像部１３の結像特性は、液中の被写体を近接撮像する撮像部２３の結像特性に比して遠方に焦点を合わせるように設定される。【００９９】
撮像部２３の被写界深度Ｄ２は、固体撮像素子２３ａとレンズ２３ｄとの配置間距離、レンズ２３ｄの焦点距離、および、上述した撮像方向Ａ２の距離Ｌ２等を調整して設定される。このように設定された被写界深度Ｄ２は、図４に示すように、かかる撮像方向Ａ２の位置Ｐ２を中心にして所定の幅を有するように設定される。具体的には、かかる被写界深度Ｄ２は、被検体の臓器内部における液体表面の位置と臓器の伸縮動作とを考慮して、撮像方向Ａ２に位置する液中の被写体が撮像部２３の近点と遠点との間の領域内に位置するように設定される。【０１００】
撮像部２３の画角は、撮像部２３の撮像視野を規定するものであって、例えば、固体撮像素子２３ａとレンズ２３ｄとの配置間距離、レンズ２３ｄの焦点距離、固体撮像素子２３ａの受光面等を調整することによって設定される。かかる撮像部２３の画角は、食道または小腸等の空間の狭い臓器内部を近接撮像する場合と略同様に、液中の被写体を撮像視野内に捉えるように設定される。なお、上述した撮像部１３の画角は、かかる近接撮像に適した撮像部２３の画角と同程度に設定されてもよいが、かかる撮像部２３の画角に比して広角に設定されることが望ましい。【０１０１】
被写体の画像を近接撮像する際の撮像部２３の受光量は、食道または小腸等の空間の狭い臓器内部の画像を近接撮像する場合と略同等に設定される。具体的には、上述した照明部２２の発光素子２２ａは、撮像方向Ａ２に位置する液中の被写体を照明するに十分な発光量の照明光を出射する。撮像部２３（具体的には固体撮像素子２３ａ）の受光感度は、かかる発光素子２２ａの照明光が液中の被写体に照射された際に発生する液中の被写体からの反射光を受光するに好適な受光感度に設定される。なお、上述した発光素子１２ａの発光量は、かかる液中の被写体を照明する発光素子２２ａに比して大きい。【０１０２】
つぎに、空間の広い臓器の一例である被検体１の胃内部にカプセル型内視鏡２０および必要量の水を導入し、この水の表面に浮遊した状態で被検体１の胃内部の画像を撮像するカプセル型内視鏡２０の動作を説明する。図５は、被検体１の胃内部において水面に浮遊した状態で気中および液中の胃内部を交互に撮像するカプセル型内視鏡２０の動作を説明するための模式図である。【０１０３】
まず、カプセル型内視鏡２０は、必要量の水とともに被検体１の口から飲込まれ、被検体１の胃内部に導入される。この場合、カプセル型内視鏡２０は、水以下の比重（例えば０．８程度）に設定されているため、被検体１の胃内部において水面に浮遊する。その後、かかる水面に浮遊した状態のカプセル型内視鏡２０は、特定の浮遊姿勢を維持しつつ、撮像部１３によって気中の胃内部の画像を撮像し、撮像部２３によって液中の胃内部の画像を撮像する。この場合、カプセル型内視鏡２０は、かかる撮像部１３，２３によって気中の胃内部の画像と液中の胃内部の画像とを交互に撮像する。【０１０４】
具体的には、図５に示すように、水以下の比重に設定されたカプセル型内視鏡２０は、被検体１の胃内部に導入された必要量の水Ｗの表面に浮遊し、特定の浮遊姿勢をとる。ここで、カプセル型内視鏡２０の重心Ｇは、上述したように、筐体２１の中心Ｃから外れた位置であって中心Ｃを境にして撮像部１３の反対側に（望ましくは中心軸ＣＬ上に）設定される。このような位置に重心Ｇを設定することによって、かかる浮遊状態のカプセル型内視鏡２０は、水Ｗの表面において特定の浮遊姿勢、すなわち、光学ドーム１１ｂを水面から浮上させ且つ光学ドーム２１ｂを水中に沈めた態様の浮遊姿勢をとる。この場合、筐体２１は、かかる重心Ｇに起因して、上述した実施の形態１の場合と同様に水Ｗの上方に撮像部１３の撮像方向Ａ１を向けるとともに、水Ｗの表面下（液中）に撮像部２３の撮像方向Ａ２を向ける態様の浮遊姿勢を維持する。【０１０５】
このような筐体２１の浮遊姿勢によって、撮像部１３の撮像方向Ａ１は水Ｗの上方（例えば鉛直上方）に決定され、且つ、撮像部２３の撮像方向Ａ２は水Ｗの下方（例えば鉛直下方）に決定される。撮像部２３は、かかる筐体２１の浮遊姿勢によって決定された撮像方向Ａ２に位置する液中の被写体の画像を撮像する。具体的には、複数の発光素子２２ａは、かかる撮像方向Ａ２の被写体である液中の胃内部１０１を十分に照明する。撮像部２３は、かかる複数の発光素子２２ａによって十分に照明された液中の胃内部１０１の画像を近接撮像する。【０１０６】
ここで、この撮像部２３の光学特性は、かかる筐体２１の浮遊姿勢によって決定された撮像方向Ａ２の被写体（すなわち液中の胃内部１０１）に合わせて設定される。具体的には、撮像部２３の結像特性は、撮像方向Ａ２に位置する液中の被写体近傍、すなわち、液中の胃内部１０１の胃壁近傍に焦点を合わせるように設定される。この場合、上述した撮像方向Ａ２の距離Ｌ２が水Ｗの表面に浮遊した状態のカプセル型内視鏡２０の撮像部２３と液中の胃内部１０１との距離（被写体距離）に略等しくなるように、固体撮像素子２３ａとレンズ２３ｄとの配置間距離およびレンズ２３ｄの焦点距離等が調整される。【０１０７】
また、撮像部２３の被写界深度Ｄ２は、かかる撮像方向Ａ２に対する撮像部２３の近点と遠点との間の領域内（すなわち撮像部２３の合焦領域内）に液中の胃内部１０１が位置するように設定される。撮像部２３の画角は、かかる結像特性および被写界深度Ｄ２によって規定される撮像部２３の合焦領域内に位置する液中の胃内部１０１の近接撮像に適したものに設定される。撮像部２３の受光感度は、上述した複数の発光素子２２ａの照明光が液中の胃内部１０１に照射された際に発生する液中の胃内部１０１からの反射光を受光するに好適な受光感度に設定される。【０１０８】
このように撮像方向Ａ２の被写体（液中の胃内部１０１）に合わせて光学特性を設定した撮像部２３は、画角によって規定される撮像視野内に、合焦領域内の液中の胃内部１０１を捉える。また、かかる撮像部２３の撮像視野内に捉えられた液中の胃内部１０１は、複数の発光素子２２ａによって十分に照明される。したがって、撮像部２３は、水Ｗの表面において特定の浮遊姿勢を維持する筐体２１の光学ドーム２１ｂ越しに、かかる撮像方向Ａ２に位置する液中の胃内部１０１の鮮明な画像を確実に近接撮像することができる。【０１０９】
なお、撮像部１３は、上述した実施の形態１の場合と同様に、水Ｗの表面における筐体２１の浮遊姿勢によって決定される撮像方向Ａ１の被写体（気中の胃内部１００）の広範囲且つ鮮明な画像を確実に撮像することができる。【０１１０】
以上、説明したように、本発明の実施の形態２では、カプセル型の筐体内部に第１および第２の撮像部が固定配置された構造を有する当該カプセル型内視鏡の比重を被検体の臓器内部に導入される液体の比重以下に設定し、この筐体の中心から外れた位置であって第１の撮像部の反対側という条件と第２の撮像部と同じ側という条件とをともに満足する位置に当該カプセル型内視鏡の重心を設定することによって、被検体の臓器内部で液体表面に浮遊した際に筐体を特定の浮遊姿勢に維持させ、この筐体が維持する特定の浮遊姿勢によって決定される第１の撮像方向に位置する気中の被写体に合わせて第１の撮像部の光学特性を設定し、この筐体が維持する特定の浮遊姿勢によって決定される第２の撮像方向に位置する液中の被写体に合わせて第２の撮像部の光学特性を設定している。このため、上述した実施の形態１の場合と同様に、第１の撮像部の合焦領域内に位置する気中の被写体を第１の撮像部の広範囲な撮像視野内に確実に捉えることができるとともに、第２の撮像部の合焦領域内に位置する液中の被写体を第２の撮像部の撮像視野内に確実に捉えることができる。この結果、上述した実施の形態１の作用効果を享受するとともに、液中の臓器内部の画像を鮮明に近接撮像することができ、胃等の空間の広い臓器内部の広範囲且つ鮮明な画像を短時間に効率良く撮像可能なカプセル型内視鏡を実現することができる。【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２では、筐体２１の中心軸ＣＬ上にカプセル型内視鏡２０の重心Ｇを設定し、撮像部１３の撮像方向Ａ１を筐体２１の中心軸ＣＬに対して平行にしていたが、この実施の形態３では、さらに中心軸ＣＬから外れた位置にカプセル型内視鏡の重心Ｇを設定し、筐体の長手方向の中心軸ＣＬに対して重心Ｇの反対側に傾斜した方向を撮像部１３の撮像方向にしている。【０１１２】
図６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模式的に示す側断面模式図である。図６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３０は、上述した実施の形態２のカプセル型内視鏡２０の筐体２１に代えて筐体３１を有し、カプセル型内視鏡３０の重心Ｇの位置を調整するための錘部材３７をさらに有する。この場合、撮像部１３の撮像方向Ａ３は、筐体３１の中心軸ＣＬに対して重心Ｇの反対側に傾斜した方向に設定される。なお、この実施の形態３にかかる被検体内情報取得システムは、上述した実施の形態２にかかるカプセル型内視鏡２０に代えてカプセル型内視鏡３０を有する。その他の構成は実施の形態２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】
筐体３１は、上述した実施の形態２にかかるカプセル型内視鏡２０の筐体２１と略同様に、被検体の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る。具体的には、筐体３１は、筒状構造のケース本体３１ａと光学ドーム２１ｂ，３１ｂとによって形成される。【０１１４】
ケース本体３１ａは、両端が開口した筒状のケースである。詳細には、ケース本体３１ａは、筐体３１の長手方向の中心軸ＣＬに対してカプセル型内視鏡３０の重心Ｇの反対側に傾斜する方向に開口した開口端（傾斜開口端）を一端に有し、この中心軸ＣＬと同一方向に開口した開口端を他端に有する。このようなケース本体３１ａは、照明部１２，２２、撮像部１３，２３、無線通信部１４、電源部１５、制御部２６、および錘部材３７等のカプセル型内視鏡３０の各構成部を内部に収容する。この場合、かかるケース本体３１ａの一方の開口端（傾斜開口端）近傍には上述した照明部１２および撮像部１３が固定配置され、他方の開口端近傍には照明部２２および撮像部２３が固定配置される。また、かかる照明部１２および撮像部１３と照明部２２および撮像部２３との間に挟まれたケース本体３１ａの内部領域には、上述した無線通信部１４、電源部１５、および制御部２６が配置される。さらに、かかるケース本体３１ａの他端の開口部近傍には、錘部材３７が固定配置される。【０１１５】
光学ドーム３１ｂは、ドーム状に形成された透明な光学部材であり、ケース本体３１ａの傾斜開口端（照明部１２および撮像部１３が固定配置された側の開口端）に取り付けられるとともに、この傾斜開口端を閉じる。かかる光学ドーム３１ｂの外表面には、上述した光学ドーム１１ｂと同様に、撥水性透明膜または親水性透明膜等の透明な水滴防止膜が形成される。なお、光学ドーム２１ｂは、かかるケース本体３１ａの他方の開口端、具体的には、上述した照明部２２および撮像部２３が固定配置された側の開口端に取り付けられるとともに、この開口端を閉じる。【０１１６】
このようなケース本体３１ａと両端の光学ドーム２１ｂ，３１ｂとによって形成される筐体３１は、カプセル型内視鏡３０の各構成部（照明部１２，２２、撮像部１３，２３、無線通信部１４、電源部１５、制御部２６、錘部材３７等）を液密に収容する。【０１１７】
かかる筐体３１の内部（具体的にはケース本体３１ａの傾斜開口端近傍）に固定配置された撮像部１３は、上述した撮像方向Ａ１に代えて、筐体３１の中心軸ＣＬに対してカプセル型内視鏡３０の重心Ｇの反対側に傾斜する方向に撮像方向Ａ３を向ける。この場合、撮像部１３の光軸（すなわちレンズ１３ｄの光軸）は、かかる中心軸ＣＬに対してカプセル型内視鏡３０の重心Ｇの反対側に傾斜する。かかる撮像部１３の光学特性は、撮像方向Ａ３の被写体に合わせて設定される。この場合、かかる撮像部１３の光学特性は、その撮像方向を上述した撮像方向Ａ１から撮像方向Ａ３に変更したことを除き、上述した撮像方向Ａ１の被写体を撮像する場合と同様に設定される。したがって、撮像部１３は、上述した撮像方向Ａ１の場合と同様に、この撮像方向Ａ３に位置する気中の被写体の画像を撮像する。【０１１８】
なお、かかるケース本体３１ａの傾斜開口端近傍に固定配置された照明部１２（具体的には複数の発光素子１２ａ）は、上述した撮像方向Ａ１の気中の被写体の場合と同様に、かかる撮像部１３の撮像視野、すなわち撮像方向Ａ３の被写体を十分に照明する。【０１１９】
錘部材３７は、カプセル型内視鏡３０の重心Ｇの位置を調整するためのものである。具体的には、錘部材３７は、例えば、ケース本体３１ａの他端の開口部近傍、すなわち光学ドーム２１ｂが取り付けられる開口端の近傍に固定配置される。かかる錘部材３７の重量は、筐体３１の内部に固定配置された場合であっても、被検体の臓器内部に導入される液体（例えば水等）の比重以下にカプセル型内視鏡３０の比重を抑えることが可能な程度である。このような錘部材３７は、カプセル型内視鏡３０の比重を液体以下に維持しつつ、筐体３１の中心軸ＣＬから外れた位置にカプセル型内視鏡３０の重心Ｇを移動させる。【０１２０】
つぎに、この実施の形態３にかかるカプセル型内視鏡３０の比重および重心について説明する。カプセル型内視鏡３０は、上述したように、カプセル形状の筐体３１の内部に、照明部１２，２２、撮像部１３，２３、無線通信部１４、電源部１５、制御部２６、および錘部材３７を収容した構造を有する（図６を参照）。このような構造のカプセル型内視鏡３０は、被検体の臓器内部に導入された液体の表面に浮遊する。すなわち、かかるカプセル型内視鏡３０の比重は、被検体の臓器内部に導入される所定の液体（例えば水等）の比重以下に設定される。【０１２１】
具体的には、かかる液体表面に浮遊するカプセル型内視鏡３０の比重は、例えば筐体３１の内部に所定容積以上の空間を形成することによって、または筐体３１に浮き部材（図示せず）を設けることによって実現される。例えば、被検体の臓器内部に導入される液体が例えば水である場合、かかるカプセル型内視鏡３０の比重は、水の比重（＝１）以下に設定される。このようなカプセル型内視鏡３０の比重は、被検体の臓器内部に導入された液体の表面に浮遊した状態のカプセル型内視鏡３０の一部分（例えば光学ドーム３１ｂ）をこの液体から浮上させる程度のものであることが望ましい。【０１２２】
一方、かかるカプセル型内視鏡３０の重心は、液体の表面に浮遊した状態のカプセル型内視鏡３０の浮遊姿勢、すなわち筐体３１の浮遊姿勢を特定の浮遊姿勢に維持するように設定される。具体的には、図６に示すように、例えば筐体３１の中心Ｃを境にして筐体３１内部の光学ドーム２１ｂ側に電源部１５の電池１５ａ等を配置し、且つケース本体３１ａの開口端（光学ドーム２１ｂが取り付けられる開口端）の近傍に錘部材３７を固定配置することによって、カプセル型内視鏡３０の重心Ｇは、筐体３１の中心Ｃおよび中心軸ＣＬから外れた位置に設定される。この場合、かかる重心Ｇは、筐体３１の中心Ｃを境にして光学ドーム２１ｂ側であって、中心軸ＣＬに対して傾斜する撮像部１３の光軸の反対側に中心軸ＣＬから外れた位置に設定される。換言すれば、撮像部１３は、中心軸ＣＬに対して重心Ｇの反対側に光軸（撮像方向Ａ３）を傾斜した態様で、筐体３１の中心Ｃを境にして重心Ｇの反対側である筐体３１の内部に固定配置される。また、撮像部２３は、筐体３１の中心Ｃを境にして重心Ｇと同じ側（重心側）である筐体３１の内部に固定配置される。【０１２３】
このようにカプセル型内視鏡３０の比重および重心を設定するためには、カプセル型内視鏡３０内部の各構成部を適切に配置する必要がある。しかし、フレキシブル基板を介して電気的に接続された回路基板を単に折り畳んだだけでは、かかる各構成部の適切な配置状態を保つことができない。そこで、各構成部の間にスペーサを設けることによって、各構成部の適切な配置状態を容易に保てるようにした。具体的には、図６に示すように、撮像基板１３ｃと無線基板１４ｃとの間にスペーサ２０２ａを設け、無線基板１４ｃと電源基板１５ｃとの間にスペーサ２０２ｂを設け、さらに電源基板１５ｂと撮像基板２３ｃとの間にスペーサ２０２ｃを設けることによって、各回路基板の間隔が適切に保たれ、この結果、カプセル型内視鏡３０の比重および重心を設定するために必要となる各構成部の適切な配置が容易に実現される。なお、かかるスペーサをＭＩＤ（Molded  Interconnect  Device：射出成形回路部品）にすることによって、フレキシブル基板とスペーサとを兼用するようにしてもよい。【０１２４】
このように中心軸ＣＬから外れた位置にカプセル型内視鏡３０の重心Ｇを設定することによって、液体表面にカプセル型内視鏡３０が浮遊した状態での筐体３１の浮遊姿勢は、特定の浮遊姿勢に維持される。具体的には、この筐体３１の浮遊姿勢は、かかる重心Ｇによって、この液体（カプセル型内視鏡３０が浮遊する液体）の上方に撮像部１３の撮像方向Ａ３を向けるとともに、この液体表面の下方（すなわち液中）に撮像部２３の撮像方向Ａ２を向けるような特定の浮遊姿勢に維持される。【０１２５】
ここで、上述した撮像部１３は、撮像方向Ａ３に対応する撮像部１３の光軸（すなわちレンズ１３ｄの光軸）を中心軸ＣＬに対して重心Ｇの反対側に傾斜させる態様で固定配置される。また、上述した撮像部２３は、撮像方向Ａ２に対応する撮像部２３の光軸（すなわちレンズ２３ｄの光軸）と中心軸ＣＬとが互いに平行または同一直線上に位置するように固定配置される。この場合、かかるカプセル型内視鏡３０の重心Ｇは、液体の上方に撮像部１３の撮像方向Ａ３を向けるとともに液中に撮像部２３の撮像方向Ａ２を向けるような特定の浮遊姿勢に筐体３１を維持させる。かかる筐体３１の浮遊姿勢によって、撮像部１３の撮像方向Ａ３は略鉛直上方に向くとともに撮像部２３の撮像方向Ａ２は液面の下方に向く。【０１２６】
なお、かかる筐体３１の浮遊姿勢によって決定される撮像方向Ａ３の被写体は、カプセル型内視鏡３０を浮遊させる液体の上方に位置する気中の被写体である。この場合、上述した撮像部１３は、上述した実施の形態２の場合と同様に、かかる撮像方向Ａ３に位置する気中の被写体の画像を光学ドーム３１ｂ越しに撮像する。一方、かかる筐体３１の浮遊姿勢によって決定される撮像方向Ａ２の被写体は、カプセル型内視鏡３０を浮遊させる液体の下方に位置する液中の被写体である。この場合、上述した撮像部２３は、かかる撮像方向Ａ２に位置する液中の被写体の画像を光学ドーム２１ｂ越しに撮像する。【０１２７】
つぎに、空間の広い臓器の一例である被検体１の胃内部にカプセル型内視鏡３０および必要量の水を導入し、この水の表面に浮遊した状態で被検体１の胃内部の画像を撮像するカプセル型内視鏡３０の動作を説明する。図７は、被検体１の胃内部において水面に斜めに浮遊した状態で気中および液中の胃内部を交互に撮像するカプセル型内視鏡３０の動作を説明するための模式図である。【０１２８】
まず、カプセル型内視鏡３０は、必要量の水とともに被検体１の口から飲込まれ、被検体１の胃内部に導入される。この場合、カプセル型内視鏡３０は、水以下の比重（例えば０．８程度）に設定され、且つ筐体３１の中心軸ＣＬから外れた位置に重心Ｇが設定されているため、被検体１の胃内部において水面に斜めに浮遊する。その後、かかる水面に浮遊した状態のカプセル型内視鏡３０は、特定の浮遊姿勢を維持しつつ、撮像部１３によって気中の胃内部の画像を撮像し、撮像部２３によって液中の胃内部の画像を撮像する。この場合、カプセル型内視鏡３０は、かかる撮像部１３，２３によって気中の胃内部の画像と液中の胃内部の画像とを交互に撮像する。【０１２９】
具体的には、図７に示すように、水以下の比重に設定されたカプセル型内視鏡３０は、被検体１の胃内部に導入された必要量の水Ｗの表面に浮遊し、特定の浮遊姿勢をとる。ここで、カプセル型内視鏡３０の重心Ｇは、上述したように、筐体３１の中心Ｃから撮像部１３の反対側に外れた位置であって中心軸ＣＬから撮像部１３の光軸の反対側に外れた位置に設定される。このような位置に重心Ｇを設定したカプセル型内視鏡３０は、水Ｗの水面に対して中心軸ＣＬを傾斜させた態様で斜めに浮遊し、光学ドーム３１ｂを水面から浮上させ且つ光学ドーム２１ｂを水中に沈めた態様の浮遊姿勢をとる。この場合、筐体３１は、かかる重心Ｇに起因して、水Ｗの水面に対して中心軸ＣＬを傾斜させた浮遊姿勢（以下、傾斜浮遊姿勢という）をとり、水Ｗの上方に撮像部１３の撮像方向Ａ１を向けるとともに、水Ｗの表面下（液中）に撮像部２３の撮像方向Ａ２を向ける態様の傾斜浮遊姿勢を維持する。【０１３０】
このような筐体３１の傾斜浮遊姿勢によって、撮像部１３の撮像方向Ａ３は、上述した実施の形態２の場合と同様に、水Ｗの上方（例えば鉛直上方）に決定される。これと同時に、撮像部２３の撮像方向Ａ２は、水Ｗの下方に決定される。この場合、撮像部１３は、上述した実施の形態２の場合と同様に、水Ｗの表面における筐体３１の浮遊姿勢によって決定される撮像方向Ａ３の被写体（気中の胃内部１００）の広範囲且つ鮮明な画像を確実に撮像することができる。一方、撮像部２３は、上述した実施の形態２の場合と略同様に、水Ｗの表面における筐体３１の浮遊姿勢によって決定される撮像方向Ａ２の被写体（液中の胃内部１０１）の鮮明な画像を近接撮像することができる。【０１３１】
ここで、かかる撮像部１３，２３によって気中および液中の胃内部１００，１０１の各画像を交互に撮像するカプセル型内視鏡３０は、上述したように重心Ｇが設定されているので、水Ｗの上方（気中）に撮像方向Ａ３を向けるとともに水Ｗの下方（液中）に撮像方向Ａ２を向けた態様の傾斜浮遊姿勢（図７参照）を維持する。したがって、上述した実施の形態１，２の場合に比して、かかるカプセル型内視鏡３０を例えば胃内部で浮遊させる水Ｗの必要量（被検体の臓器内部に導入される水の量）を減ずることができる。この結果、かかるカプセル型内視鏡３０と水Ｗとを飲み込む被検体１の負担を軽減することができる。【０１３２】
以上、説明したように、本発明の実施の形態３では、上述した実施の形態２と略同様の構成を有し、さらに、筐体内部に固定配置された第１および第２の撮像部のうちの第１の撮像部の光軸を筐体の中心軸に対して傾斜させ、筐体の中心から第１の撮像部の反対側に外れた位置であって筐体の中心軸から第１の撮像部の光軸の反対側に外れた位置に当該カプセル型内視鏡の重心を設定することによって、被検体の臓器内部の液体表面において筐体を傾斜浮遊姿勢に維持させている。このため、被検体の臓器内部において筐体を浮遊させるために必要な液体の量を減ずることができる。この結果、上述した実施の形態２の作用効果を享受するとともに、被検体の臓器内部に導入される液体の量を減じて被検体の負担を軽減できるカプセル型内視鏡を実現することができる。【０１３３】
なお、本発明の実施の形態１〜３では、照明部１２の発光素子１２ａによって発光される照明光の発光量を臓器内部の近接撮像の場合に比して大きくしていたが、これに限らず、かかる発光素子１２ａの照明光の発光量を臓器内部の近接撮像の場合（具体的には撮像方向Ａ２の被写体を照明する照明部２２の発光素子２２ａによって発光される照明光）と略同等にし、気中の被写体の画像を撮像する撮像部１３の固体撮像素子１３ａの受光感度を臓器内部の近接撮像の場合に比して高くしてもよい。【０１３４】
また、本発明の実施の形態１〜３では、電源部１５に２つの電池１５ａを接続していたが、これに限らず、本発明にかかるカプセル型内視鏡の各構成部に対して必要量の駆動電力を供給可能であれば、電源部１５に１以上の電池１５ａを接続すればよい。【０１３５】
さらに、本発明の実施の形態１，２では、電源部１５の電池１５ａの配置によってカプセル型内視鏡の重心を筐体中心から外れた位置に設定していたが、これに限らず、かかるカプセル型内視鏡を構成する何れの構成部（照明部、撮像部、電源部、無線通信部、制御部等）の配置によってカプセル型内視鏡の重心を筐体中心から外れた位置に設定してもよい。また、筐体に錘部材または浮き部材等を追加配置し、かかる錘部材または浮き部材の配置によってカプセル型内視鏡の重心を筐体中心から外れた位置に設定してもよいし、カプセル型内視鏡の構成部、錘部材、浮き部材等を組み合わせた配置によってカプセル型内視鏡の重心を筐体中心から外れた位置に設定してもよい。【０１３６】
また、本発明の実施の形態３では、電源部１５の電池１５ａの配置と錘部材３７の配置によってカプセル型内視鏡の重心を筐体中心軸から外れた位置に設定していたが、これに限らず、かかるカプセル型内視鏡を構成する何れの構成部（照明部、撮像部、電源部、無線通信部、制御部等）の配置によってカプセル型内視鏡の重心を筐体中心軸から外れた位置に設定してもよい。また、筐体に錘部材または浮き部材等を追加配置し、かかる錘部材または浮き部材の配置によってカプセル型内視鏡の重心を筐体中心軸から外れた位置に設定してもよいし、カプセル型内視鏡の構成部、錘部材、浮き部材等を組み合わせた配置によってカプセル型内視鏡の重心を筐体中心軸から外れた位置に設定してもよい。【０１３７】
さらに、本発明の実施の形態２，３では、筐体の中心軸ＣＬと撮像部２３の光軸とを互いに平行または同一直線上に位置させていたが、これに限らず、上述した撮像方向Ａ３に対応する撮像部１３の光軸に例示されるように、筐体の中心軸ＣＬに対して撮像部２３の光軸を傾斜させてもよい。この場合、かかる撮像部２３の光軸は、カプセル型内視鏡の重心の反対側に傾斜してもよいし、この重心側に傾斜してもよい。また、かかる撮像部２３の光軸は、上述した撮像方向Ａ３に対応する撮像部１３の光軸に平行であってもよい。【０１３８】
また、本発明の実施の形態１〜３では、筐体の一構成部である筒状のケース本体の開口端近傍に撮像部を固定配置していたが、これに限らず、かかるケース本体の中間部分に開口部を形成し、かかる中間部分の開口部近傍に撮像部を固定配置してもよい。この場合、かかる中間部分の開口部には、筐体の一部分を形成する光学部材が取り付けられる。さらには、かかる光学部材の外表面には、親水性透明膜または撥水性透明膜等の透明な水滴防止膜を形成してもよい。【０１３９】
さらに、実施の形態１〜３において、カプセル型内視鏡は、照明部によって照射した光が臓器壁面で反射した光を撮像素子で受光することで体内画像を取得するが、この時、液面からの反射光も同時に受光するため、取得した画像が不鮮明になるといった課題がある。【０１４０】
この課題を解決するためには、撮像素子の画角内や照明部の配光角内に液面が入らないことが求められる。これによって、液面からの反射光を撮像素子が受光することを防止でき、鮮明な体内画像を取得できるカプセル型内視鏡を提供することができる。【０１４１】
この時、撮像部の位置と画角、照明部の配光角と、カプセル型内視鏡の比重および重心位置を適切な関係に構成する必要がある。この構成について、以下に記す。【０１４２】
体内に導入される液体に浮遊し、撮像部の光軸が液面に対して垂直になるカプセル型内視鏡を図８に示す。ここで、体内に導入される液体に対するカプセル型内視鏡の比重をρとする。カプセル型内視鏡の体積をρ：１−ρの比で分割し、光軸に垂直な平面を定義する。この光軸に垂直な平面に対して、カプセル型内視鏡の重心が体積比ρ部分の体積の中心よりも遠くなる場合、且つ、カプセル型内視鏡の重心と体積比ρ部分の体積の中心とを結ぶ直線が光軸と平行となる場合、カプセル型内視鏡は撮像部の光軸が液面に垂直になるように浮遊する。この時、水面は、光軸に垂直な平面と一致する。【０１４３】
上記の条件を満たすカプセル型内視鏡が液中で姿勢を維持する原理について図９を用いて説明する。カプセル型内視鏡は体積比ρの部分を水中に沈めた状態で浮遊する。この時、重心にはカプセル型内視鏡に発生する重力が、体積比ρの部分の体積の中心には浮力がそれぞれ鉛直方向に発生する。しかし、体積比ρの部分の体積の中心とカプセル型内視鏡の重心とは同一の液面に垂直な直線上に存在するため、カプセル型内視鏡の姿勢を変化させるトルクは発生しない。一方、カプセル型内視鏡の姿勢が△θ傾斜した場合、浮力と重力によってカプセル型内視鏡の姿勢を元に戻す方向にトルクが発生する。このトルクによって、カプセル型内視鏡の姿勢は、元の姿勢に自然と戻される。なお、カプセル型内視鏡が△θ傾いた時、実際には体積比ρの部分の形状が変化し、それに伴って体積の中心も移動する。ただし、その変化量は小さいため、本原理には影響を与えない。また、カプセル型内視鏡を分割する平面に対して、体積比ρの部分の体積の中心の方がカプセル型内視鏡の重心よりも遠い位置にある場合は、カプセル型内視鏡が△θ傾くと、カプセル型内視鏡をさらに傾ける方向にトルクが発生するため、カプセル型内視鏡の姿勢はさらに傾き、姿勢が維持されない。【０１４４】
したがって、体積比ρ部分の体積の中心とカプセル型内視鏡の重心を結ぶ直線が、光軸と平行となるようにカプセル型内視鏡内の撮像部の位置、重心の位置、比重を設定することで、カプセル型内視鏡の光軸を液面に対して垂直となるように浮遊するカプセル型内視鏡を確実に実現することができる。【０１４５】
さらに、図８に示すように、視野境界面、照明境界面がカプセル型内視鏡を分割する光軸に垂直な平面と、カプセル型内視鏡の外側で交差部を有しないように撮像部の位置を設定することで、視野内への水面での反射光の写り込みや、水面での照明光の反射による光量の低下を防ぐことができるので、より鮮明な画像を取得できるようになる。【０１４６】
また、液面は水平方向になり、撮像部の光軸が常に液面に対して垂直になるため、カプセル型内視鏡の撮像方向を一意に決めることができる。したがって、医師がカプセル型内視鏡の観察方向を把握できるため、診断性が向上する。【０１４７】
また、体内に導入される液体に浮遊し、撮像部の光軸が液面に対して垂直になるカプセル型内視鏡の変形例を図１０に示す。カプセル型内視鏡の長軸に対して撮像部を傾けて配置されている。この条件においても、カプセル型内視鏡の重心位置を上記の条件（図８,９参照）を満たすように設置することで、液中での撮像部の光軸の方向を液面に対して鉛直にすることができる。【０１４８】
つぎに、体内に導入される液体に浮遊し、視野境界面内、照明境界面内に水面が入り込まないように比重、重心の位置、撮像部の位置を設定したカプセル型内視鏡を図１１に示す。ここで、体内に導入される液体に対するカプセル型内視鏡の比重をρとする。カプセル型内視鏡の体積をρ：１−ρの比で分割し、視野境界面、照明境界面とカプセル型内視鏡の外側で交差部を有しない平面を定義する。この平面に対して、カプセル型内視鏡の重心が体積比ρ部分の体積の中心よりも遠くなる場合、且つ、カプセル型内視鏡の重心と体積比ρ部分の体積の中心とを結ぶ直線が平面と垂直となる場合、カプセル型内視鏡は、液面上で視野境界面内、照明境界面内に水面が入り込まない状態で浮遊する。この時、水面は、上記平面と一致する。【０１４９】
この状態でカプセル型内視鏡が液面で浮遊する原理については、上述した図９に示した場合と同じである。【０１５０】
上記の条件を満たすようにカプセル型内視鏡の比重、重心の位置、撮像部の位置を設定することで、視野境界面内、照明境界面内に水面が入り込まない状態で液体に浮遊するカプセル型内視鏡を確実に実現できる。【０１５１】
これにより、視野内への水面での反射光の写り込みや、水面での照明光の反射による光量の低下を防ぐことができるので、より鮮明な画像を取得できるようになる。【０１５２】
また、体内に導入される液体に浮遊し、視野境界面内、照明境界面内に水面が入り込まないように比重、重心の位置、撮像部の位置を設定したカプセル型内視鏡の変形例を図１２に示す。カプセル型内視鏡の長軸に対して撮像部が傾けて配置されている。この条件においても、カプセル型内視鏡の重心位置を上述した実施の形態２の場合（図５参照）と同様の条件を満たすように設置することで、カプセル型内視鏡は液面上で視野境界面内、照明境界面内に水面が入り込まない状態で浮遊することができる。【０１５３】
ここで、視野境界面内、照明境界面内に水面が入り込まないことが望ましいが、図１３に示すように、カプセル型内視鏡からの距離が十分に離れた位置で交差部を有する場合でも鮮明な画像を取得できる。【０１５４】
十分に離れた位置で視野境界面内、照明境界面内に水面が入り込んだ場合は、水面での光量が十分に低下しているため、水面で発生する反射の影響が殆ど発生しない。また、水面と視野境界面、照明境界面が交差する部分よりも手前に腸壁が存在する可能性が高くなるため、画像に水面が写りこむ確率が著しく低下する。【０１５５】
ここで、光量は、距離の２乗に反比例して減少する。したがって、撮像部からカプセル表面（カプセル型筐体の外表面）までの距離に対して、水面までの距離が３．２倍以上になると、光量は１／１０程度に低下する。したがって、光の反射の影響も１／１０以下に低下すると言える。【０１５６】
以上より、撮像部からカプセル表面までの距離の３．２倍以上離れた位置で視野境界面、照明境界面が平面と交差部を有する場合は、カプセル型内視鏡は鮮明な画像を取得することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１５７】
以上のように、本発明にかかるカプセル型内視鏡は、被検体内の画像の撮像に有用であり、特に、空間の広い臓器内部の広範囲且つ鮮明な画像を確実に撮像できるカプセル型内視鏡に適している。
【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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【国際調査報告】
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