(57)【要約】  異なる被写体の形状や状態に応じた所望の画像を得ることができるカプセル型内視鏡装置を提供すること。生体組織を照明する発光素子２９と、前記生体組織を撮像する撮像素子２０と、撮像素子２０によって撮像された画像を含む撮像情報を送信する送信部２３と、前記生体組織との間の距離に関する情報に対する閾値１２を記憶する記憶部１１と、前記生体組織との間の距離に関する情報を検出する距離検出部２２と、距離検出部２２が検出した距離に関する情報と閾値１２とを比較し、該比較結果をもとに撮像条件を選択し、該選択された撮像条件を撮像に発光素子駆動部１０および／または撮像素子駆動部２５に出力する制御部２６と、を備える。
2010143692.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体組織を照明する照明部と、
前記生体組織を撮像する撮像部と、
前記撮像部によって撮像された画像を含む撮像情報を送信する送信部と、
前記生体組織との間の距離に関する情報に対する閾値を記憶する記憶部と、
前記生体組織との間の距離に関する情報を検出する検出部と、
前記検出部が検出した距離に関する情報と前記閾値とを比較し、該比較結果をもとに撮像条件を選択し、該選択された撮像条件を撮像に関する動作部に出力する出力部と、
を備えたことを特徴とするカプセル型内視鏡装置。
【請求項２】
前記検出部は、前記画像の明るさの変化量、前記画像の空間周波数の変化量、および露光時間の変化量の少なくとも１つを前記距離に関する情報として検出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装置。
【請求項３】
前記撮像条件毎の撮像機能を有する複数の撮像部を備え、
前記出力部は、前記検出部が検出した距離に関する情報と前記閾値とを比較し、該比較結果をもとに撮像条件を選択し、該選択された撮像条件に対応する撮像部に対して該選択された撮像条件を出力して動作させ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装置。
【請求項４】
前記撮像条件毎の照明機能を有する複数の照明部を備え、
前記出力部は、前記検出部が検出した距離に関する情報と前記閾値とを比較し、該比較結果をもとに撮像条件を選択し、該選択された撮像条件に対応する照明部に対して該選択された撮像条件を出力して動作させ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装置。
【請求項５】
各照明部は、少なくとも白色光を発する白色照明部と特定の可視光成分を発する特殊光照明部とを有し、
前記出力部は、前記検出部が検出した距離に関する情報と前記閾値とを比較し、該比較結果をもとに撮像条件を選択し、該選択された撮像条件に対応する白色照明部および／または特殊光照明部に対して該選択された撮像条件を出力して動作させることを特徴とする請求項４に記載のカプセル型内視鏡装置。
【請求項６】
当該カプセル型内視鏡装置本体の重心位置を調整する調整部を備え、
前記出力部は、前記検出部が検出した距離に関する情報と前記閾値とを比較し、該比較結果をもとに撮像条件を選択し、該選択された撮像条件を前記調整部に出力して調整動作を行わせ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装置。
【請求項７】
外部に設けられた磁気誘導装置による誘導を受ける磁性体を備え、
前記検出部は、前記磁性体が受ける磁界を前記距離に関する情報として検出し、
前記出力部は、前記検出部が検出した距離に関する情報と前記閾値とを比較し、該比較結果をもとに撮像条件を選択し、該選択された撮像条件を撮像に関する動作部に出力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装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、生体内に投入され、生体組織の画像を取得するカプセル型内視鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、内視鏡の分野において、飲込み型のカプセル型内視鏡が開発されている。このカプセル型内視鏡は、撮像機能と無線機能とを備え、体腔内の観察のために患者の口から飲込まれた後、人体から自然排出されるまでの間、たとえば食道、胃、小腸などの臓器の内部をその蠕動運動にしたがって移動し、順次撮像する機能を有する。【０００３】
ここで、特許文献１には、撮像期間中に、光源を作動させ、撮像装置に反射された光の量を記録し、撮像器の画像の利得レベルを制御する生体内撮像装置が記載されている。【０００４】
また、特許文献２には、距離センサが被写体との距離を検出し、この距離が所定値以下の場合に、カプセル型内視鏡が被検体内に飲み込まれたと判断し、サブスイッチをオン状態にし、無駄な電力消費を抑えて画像収集を行うものが記載されている。【０００５】
さらに、特許文献３には、生体内ｐＨ試験器などの生体内状態試験器を有し、この生体内状態試験器が取得した生体内の状態に応じて操作モードを変更するものが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−５２４０９７号公報
【特許文献２】特開２００５−７３８８７号公報
【特許文献３】特開２００６−５０９５７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、生体組織は、体腔内の部位によって異なる被写体の形状や状態をとる場合があり、被写体の画像を取得する際、これら異なる被写体の形状や状態に対応した多様な撮像条件をもたせて撮像しないと、所望の画像を取得することができず、さらには無駄な画像を取得してしまう場合があるという問題点があった。【０００８】
この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、異なる被写体の形状や状態に応じた所望の画像を得ることができるカプセル型内視鏡装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明にかかるカプセル型内視鏡装置は、生体組織を照明する照明部と、前記生体組織を撮像する撮像部と、前記撮像部によって撮像された画像を含む撮像情報を送信する送信部と、前記生体組織との間の距離に関する情報に対する閾値を記憶する記憶部と、前記生体組織との間の距離に関する情報を検出する検出部と、前記検出部が検出した距離に関する情報と前記閾値とを比較し、該比較結果をもとに撮像条件を選択し、該選択された撮像条件を撮像に関する動作部に出力する出力部と、を備えたことを特徴とする。【００１０】
また、この発明にかかるカプセル型内視鏡装置は、上記の発明において、前記検出部は、前記画像の明るさの変化量、前記画像の空間周波数の変化量、および露光時間の変化量の少なくとも１つを前記距離に関する情報として検出することを特徴とする。【００１１】
また、この発明にかかるカプセル型内視鏡装置は、上記の発明において、前記撮像条件毎の撮像機能を有する複数の撮像部を備え、前記出力部は、前記検出部が検出した距離に関する情報と前記閾値とを比較し、該比較結果をもとに撮像条件を選択し、該選択された撮像条件に対応する撮像部に対して該選択された撮像条件を出力して動作させることを特徴とする。【００１２】
また、この発明にかかるカプセル型内視鏡装置は、上記の発明において、前記撮像条件毎の照明機能を有する複数の照明部を備え、前記出力部は、前記検出部が検出した距離に関する情報と前記閾値とを比較し、該比較結果をもとに撮像条件を選択し、該選択された撮像条件に対応する照明部に対して該選択された撮像条件を出力して動作させることを特徴とする。【００１３】
また、この発明にかかるカプセル型内視鏡装置は、上記の発明において、各照明部は、少なくとも白色光を発する白色照明部と特定の可視光成分を発する特殊光照明部とを有し、前記出力部は、前記検出部が検出した距離に関する情報と前記閾値とを比較し、該比較結果をもとに撮像条件を選択し、該選択された撮像条件に対応する白色照明部および／または特殊光照明部に対して該選択された撮像条件を出力して動作させることを特徴とする。【００１４】
また、この発明にかかるカプセル型内視鏡装置は、上記の発明において、当該カプセル型内視鏡装置本体の重心位置を調整する調整部を備え、前記出力部は、前記検出部が検出した距離に関する情報と前記閾値とを比較し、該比較結果をもとに撮像条件を選択し、該選択された撮像条件を前記調整部に出力して調整動作を行わせることを特徴とする。【００１５】
また、この発明にかかるカプセル型内視鏡装置は、上記の発明において、外部に設けられた磁気誘導装置による誘導を受ける磁性体を備え、前記検出部は、前記磁性体が受ける磁界を前記距離に関する情報として検出し、前記出力部は、前記検出部が検出した距離に関する情報と前記閾値とを比較し、該比較結果をもとに撮像条件を選択し、該選択された撮像条件を撮像に関する動作部に出力することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
この発明によれば、出力部が、検出部によって検出された距離に関する情報と記憶部に記憶された閾値とを比較し、該比較結果をもとに撮像条件を選択し、該選択された撮像条件を撮像に関する動作部に出力して撮像動作を最適化するようにしているので、異なる被写体の形状や状態に応じた所望の画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、この発明の実施の形態であるカプセル型内視鏡装置が適用されるカプセル型内視鏡システムの概要構成を示す模式図である。
【図２】図２は、図１に示したカプセル型内視鏡の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、発光素子の配列状態を示す図である。
【図４】図４は、図３に示した光学ドーム近傍の構成を示すＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図５は、発光素子の放射輝度スペクトルおよび撮像素子の分光感度スペクトルを示す図である。
【図６】図６は、受信装置の構成を示すブロック図である。
【図７】図７は、画像表示装置の構成を示すブロック図である。
【図８】図８は、制御部による撮像モードの切替処理手順を示すフローチャートである。
【図９】図９は、発光時間をもとに撮像モードを切り替える一例を示す図である。
【図１０】図１０は、画像の明るさの撮像モード距離依存性を示す図である。
【図１１】図１１は、特殊光観察モード時における距離変化による明るさのヒストグラムである。
【図１２】図１２は、画像の明るさを検出する一例を示す図である。
【図１３】図１３は、距離をパラメータとした場合における信号強度の空間周波数依存性を示す図である。
【図１４】図１４は、図２に示したカプセル型内視鏡に圧力センサを付加した構成を示す図である。
【図１５】図１５は、圧力センサを付加したカプセル型内視鏡の構成を示す図である。
【図１６】図１６は、光学ドームが体内組織に接触した部分を含む画像の一例を示す図である。
【図１７】図１７は、体外磁場発生装置によって発生した磁界によってカプセル型内視鏡を移動させる一例を示す模式図である。
【図１８】図１８は、通常光発光素子と特殊光発光素子とを一対形成した発光素子の分解斜視図である。
【図１９】図１９は、図１８の発光素子に対する発光素子駆動回路の一例を示す回路図である。
【図２０】図２０は、撮像素子の分光感度スペクトルによる受光強度の変化を示す図である。
【図２１】図２１は、発光素子の励起光波長を同一にし、蛍光体の発光波長を変化させて受光強度をほぼ同一する発光スペクトルの一例を示す図である。
【図２２】図２２は、発光素子の励起光波長が短波長側にシフトするに従ってピーク波長を大きくし、蛍光体の発光波長を同一にして受光強度をほぼ同一にする発光スペクトルの他の一例を示す図である。
【図２３】図２３は、生体通信によって外部からの受信を可能にしたカプセル型内視鏡の構成を示す図である。
【図２４】図２４は、生体通信によって被検体内のカプセル型内視鏡に対して送信を可能にした受信装置の構成を示す図である。
【図２５】図２５は、２つの撮像系を有したカプセル型内視鏡の構成を示す図である。
【図２６】図２６は、図２５に示したカプセル型内視鏡を用いて磁気誘導と反転処理を行った場合の状態を示す図である。
【図２７】図２７は、２つの撮像系を有し、重心移動が可能な機能を有したカプセル型内視鏡の構成を示す図である。
【図２８】図２８は、カラーフィルタの画素配置と分光感度特性の変形例を示す図である。
【図２９】図２９は、カラーフィルタの画素配置と分光感度特性の変形例を示す図である。
【図３０】図３０は、カラーフィルタの画素配置と分光感度特性の変形例を示す図である。
【図３１】図３１は、発光素子の変形例の構成を示す図である。
【図３２】図３２は、図３１に示した発光素子の変形例に対応したカラーフィルタの一例の構成を示す図である。
【図３３】図３３は、図３１に示した発光素子の変形例に対応したカラーフィルタの他の一例の構成を示す図である。
【図３４】図３４は、特殊光発光素子に対応する分光感度特性の一例を示す図である。
【図３５】図３５は、画像表示装置による画像処理手順を示すフローチャートである。
【図３６】図３６は、画像表示装置の表示画面の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態であるカプセル型内視鏡装置について説明する。
【００１９】
（実施の形態）
まず、図１は、本実施の形態にかかるカプセル型内視鏡システムの概要構成を示す模式図である。図１に示すように、このカプセル型内視鏡システムは、被検体１の体内画像を撮像するカプセル型内視鏡装置としてのカプセル型内視鏡２と、被検体内部に導入されたカプセル型内視鏡２から被検体１の体内画像を受信する受信装置３と、受信装置３が受信した被検体１の体内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。
【００２０】
カプセル型内視鏡２は、被検体１の口から飲込まれた後、臓器の蠕動運動等によって被検体１の臓器内部を移動しつつ、被検体１の体内画像を順次撮像する。また、カプセル型内視鏡２は、被検体１の体内画像を撮像する都度、撮像した体内画像を含む撮像情報を外部の受信装置３に対して順次無線送信する。この場合、カプセル型内視鏡２は、自身の持つ固有の機能に対応する時間間隔で被検体１の各体内画像を順次無線送信する。
【００２１】
受信装置３は、カプセル型内視鏡２が撮像した被検体１の体内画像群を受信し、受信した体内像群を蓄積する。具体的には、受信装置３は、複数の受信アンテナ３ａ〜３ｈを有し、臓器内部にカプセル型内視鏡２を導入する被検体１に装着（携帯）される。この受信装置３は、被検体１内部のカプセル型内視鏡２が無線送信した撮像情報を複数の受信アンテナ３ａ〜３ｈを介して順次受信し、被検体１の体内画像群を取得する。また、受信装置３は、着脱可能に挿着される携帯型記録媒体５を有し、カプセル型内視鏡２から取得した被検体１の体内画像群を携帯型記録媒体５に記録する。
【００２２】
受信アンテナ３ａ〜３ｈは、例えば被検体１の臓器内部に導入されたカプセル型内視鏡２の移動経路（すなわち被検体１の消化管）に沿って被検体１の体表上に分散配置され、上述した受信装置３に接続される。受信アンテナ３ａ〜３ｈは、被検体１内部のカプセル型内視鏡２が順次無線送信した撮像情報を捕捉し、この補足した撮像情報を受信装置３に対して順次送出する。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等に分散配置されてもよい。また、撮像情報を捕捉する受信アンテナは、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。
【００２３】
画像表示装置４は、携帯型記録媒体５を媒介して被検体１の体内画像群等の各種データを取得し、この取得した各種データをディスプレイ上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。具体的には、画像表示装置４は、被検体１の体内画像群等が記録された携帯型記録媒体５を着脱可能に挿着し、この挿着した携帯型記録媒体５から被検体１の体内画像群等を取り込む。この場合、画像表示装置４は、上述した受信装置３によってカプセル型内視鏡２固有の機能別に識別された状態の体内画像群を取得する。画像表示装置４は、このように取得した体内画像群をカプセル型内視鏡２固有の機能別に保持管理し、カプセル型内視鏡２固有の機能別に区別した態様で各体内画像を表示する。このように画像表示装置４が被検体１の各体内画像を区別して表示することによって、医師または看護師等のユーザは、容易且つ効率的に被検体１の各体内画像を観察（検査）できる。なお、ユーザは、かかる画像表示装置４が表示した被検体１の各体内画像を観察して、被検体１を診断する。
【００２４】
携帯型記録媒体５は、可搬型の記録媒体であり、上述した受信装置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ものである。具体的には、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。このような携帯型記録媒体５は、受信装置３に挿着された場合、受信装置３がカプセル型内視鏡２から受信した被検体１の体内画像群等を記録し、画像表示装置４に挿着された場合、被検体１の体内画像群等の記録データを画像表示装置４に送出する。
【００２５】
なお、携帯型記録媒体５が記録する各種データは、例えば、被検体１の体内画像群、これら体内画像群内の各体内画像の時間情報（撮像時刻、受信時刻等）、被検体１の患者情報、被検体１の検査情報、撮像モード情報等である。ここで、被検体１の患者情報は、被検体１を特定する特定情報であり、例えば、被検体１の患者名、患者ＩＤ、生年月日、性別、年齢等である。また、被検体１の検査情報は、被検体１に対して実施されるカプセル型内視鏡検査（臓器内部にカプセル型内視鏡２を導入して臓器内部を観察するための検査）を特定する特定情報であり、例えば、検査ＩＤ、検査日等である。また、撮像モード情報とは、後述する通常光観察モードか特殊光観察モードかなどの撮像時の撮像モードを示す情報である。
【００２６】
図２は、カプセル型内視鏡２の構成を示すブロック図である。カプセル型内視鏡２は、筐体に覆われる。筐体は、被検体１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１０ａと光学ドーム１０ｂとによって形成される（図４参照）。ケース本体１０ａは、一端が開口し且つ他端がドーム状に閉じた筒状構造を有するケース部材である。光学ドーム１０ｂ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１０ａの一端である開口端を閉じる態様でケース本体１０ａに取り付けられる。かかるケース本体１０ａと光学ドーム１０ｂとによって形成される筐体は、カプセル型内視鏡２の各構成部を液密に収容する。
【００２７】
カプセル型内視鏡２は、ＬＥＤ等によって実現される発光素子２９と発光素子２９を駆動制御する発光素子駆動部１０とを有し、これらは照明部として機能する。また、ＣＣＤやＣＭＯＳ等によって実現される固体撮像素子である撮像素子２０と撮像素子２０を駆動制御する撮像素子駆動部２５と撮像素子２０から出力された画素信号を画像信号として処理する画像信号処理回路２１とを有し、これらは撮像部として機能する。また、送信部２３は、画像信号処理回路２１から出力された画像情報を含む撮像情報を無線信号として送信アンテナ２４から出力する。
【００２８】
ここで、距離検出部２２は、たとえば画像信号処理回路２１から出力された画像情報あるいは制御部２６からの情報をもとに、被写体とカプセル型内視鏡２との間の距離に関する情報を検出する。そして、制御部２６は、カプセル型内視鏡２の全体制御を行うが、特に、距離検出部２２が検出した距離に関する情報と、記憶部１１に記憶された、撮像モードの切替に関する閾値１２とを比較し、次の撮像モードを決定し、撮像素子駆動部２５および／または発光素子駆動部１０を制御して、決定した撮像モードによる撮像処理を実行させる制御を行う。この撮像モードは、通常光観察モードと特殊光観察モードとの２つがある。なお、カプセル型内視鏡２内には、電池などによって実現されるバッテリ２８を有するとともに、このバッテリを用いて各構成部に電源を供給する電源回路２７を有する。
【００２９】
さらに、照明部および撮像部の詳細構成について説明する。図３は、カプセル型内視鏡内の発光素子２９の配列状態を光学ドーム側からみた図であり、図４は、照明部および撮像部が配置される近傍の縦断面図（Ａ−Ａ線断面図）である。また、図５は、発光素子２９の放射輝度の波長依存性と撮像素子２０の分光感度の波長依存性を示す図である。図３および図５（ａ）に示すように、発光素子２９は、撮像素子２０およびレンズ２０ａの周りに、２種類の発光素子が交互に円環状に配列される。２種類の発光素子２０は、４つの通常光発光素子ＬＡと４つの特殊光発光素子ＬＢとからなり、光源基板２９ａ上に配置される。
【００３０】
通常光発光素子ＬＡは、青色（４５０〜４８０ｎｍ近傍、好ましくは４６０ｎｍ近傍）ＬＥＤ上に黄色蛍光体が設けられ、図５（ａ）の曲線ＦＡに示すような白色光源である。一方、特殊光発光素子ＬＢは、通常光発光素子ＬＡの青色ＬＥＤよりも短波長の青色（４１５〜４３０ｎｍ近傍、好ましくは４１５ｎｍ近傍）ＬＥＤ上に黄色蛍光体が設けられ、図５（ａ）の曲線ＦＢに示すような白色光源である。黄色蛍光体は、各青色ＬＥＤから発する波長光によって５３０〜５６０ｎｍ近傍にピークをもつ蛍光発光を行う。通常光発光素子ＬＡは、通常の白色光源として実現されるが、特殊光発光素子ＬＢは、白色光源であるものの、放射輝度の波長依存性のピーク波長が４１５ｎｍ近傍にある。ここで、４１５ｎｍ近傍の青色光は、ヘモグロビンに吸収されやすく、出血部位で反射されず、出血部位でないところで反射され、さらに生体表面下の浅い部分では、この浅い部分の血管に吸収される特性を有する。このため、特殊光発光素子ＬＢの照射によって得られる画像を画像処理することによって、出血部位を鮮明に表示した血液吸光画像を得ることができるという特殊観察を行うことができる。この実施の形態では、通常光観察モードの場合、通常光発光素子ＬＡと特殊光発光素子ＬＢとの双方を照明させ、特殊光観察モードの場合、特殊光発光素子ＬＢのみを照明させる。
【００３１】
なお、特殊光発光素子ＬＢは、図４に示すように、指向角６０°以上の配光特性を有し、通常光発光素子ＬＡの配光特性よりも広くしている。これは、特殊光観察モードでは、カプセル型内視鏡２に近接した被写体を広く観察するためであり、通常光観察モードでは、カプセル型内視鏡２から離隔した被写体を観察するためである。また、カプセル型内視鏡２の長軸中心に位置するレンズ２０ａは、鏡筒２０ｂ内であって撮像素子２０の上部に配置され、発光素子２９から照射され、被写体から反射した光を集光し、撮像素子２０上に結像する。鏡筒２０ｂおよび撮像素子２０は、撮像基板２０ｃ上に配置固定される。また、撮像素子２０は、ベイヤ配列等で配列されたＲＧＢのカラーフィルタを有し、図５（ｂ）に示すように、各ＲＧＢの分光感度波長依存性を有する。
【００３２】
ここで、受信装置３は、図６に示すように、受信部３０が、複数の受信アンテナ３ａ〜３ｈによって受信したＲＦ信号を復調し、受信信号処理部３１が、この復調された信号をもとに画像情報などを生成し、記憶制御部３２を介して携帯型記録媒体５に記憶する。制御部３３は、受信装置３全体を制御するが、受信部３０で受信したＲＦ信号の受信電界強度をもとに、最も受信電界強度が高い受信アンテナ３ａ〜３ｈを選択し、受信部３０に対して選択切替の指示を出力する。入出力部３４は、各種の指示情報などを入力し、あるいは出力するもので、たとえばタッチパネルなどによって実現される。なお、受信装置３は、電池などによって実現されるバッテリ３５を有するとともに、このバッテリを用いて各構成部に電源を供給する電源回路３６を有する。
【００３３】
また、図７は、画像表示装置４の構成を示すブロック図である。図７に示すように、画像表示装置４の制御部４１は、携帯型記録媒体５から入力された撮像情報を取得し、入力部４０の指示のもと、記憶部４５に格納する。その後、入力部４０の指示のもと、記憶部４５に記憶された所望の画像を取り出し、画像処理回路４２で所望の画像処理を施した後、表示装置制御回路４３を介してモニタ４４に表示出力する。
【００３４】
ここで、図８に示すフローチャートを参照して、カプセル型内視鏡２による撮像モードの切替設定処理手順について説明する。図８において、まず、制御部２６は、撮像素子駆動部２５および発光素子駆動部１０を制御し、所定タイミング、たとえば０．５秒毎に、撮像処理を行う（ステップＳ１０１）。その後、距離検出部２２は、得られた撮像情報あるいは制御部２６からの情報をもとに、距離に関する情報を取得する（ステップＳ１０２）。その後、この距離に関する情報の値、たとえば発光時間などが閾値１２に比して大きいか否かを判断する（ステップＳ１０３）。距離に関する情報の値が、閾値１２に比して大きい場合（ステップＳ１０３，Ｙｅｓ）には、被写体とカプセル型内視鏡２との間が離隔しているので、通常光観察モードに設定し（ステップＳ１０４）、ステップＳ１０６に移行する。一方、距離に関する情報の値が、閾値１２に比して大きくない場合（ステップＳ１０３，Ｎｏ）には、被写体とカプセル型内視鏡２との間が近接しているので、特殊光観察モードに設定し（ステップＳ１０５）、ステップＳ１０６に移行する。ステップＳ１０６では、撮像処理を終了するか否かを判断し、撮像処理を終了しない場合（ステップＳ１０６，Ｎｏ）、ステップＳ１０１に移行し、ステップＳ１０４あるいはステップＳ１０５によって設定された撮像モードによって上述した撮像処理を繰り返し行い、撮像処理を終了する場合（ステップＳ１０６，Ｙｅｓ）には、本処理を終了する。なお、上述したように、通常光観察モードの場合、通常光発光素子ＬＡと特殊光発光素子ＬＢとの双方を照明させて撮像し、特殊光観察モードの場合、特殊光発光素子ＬＢのみを照明させて撮像する。また、このようにして撮像された撮像情報は、少なくとも撮像モードの情報を付して受信装置３側に送信される。
【００３５】
（距離に関する情報：発光時間）
ここで、上述した距離に関する情報の具体例について説明する。制御部２６は、得られた画像情報をもとに自動調光制御を行っている。この自動調光制御によって、発光素子（ＬＥＤ）２９の発光時間が調整される。そして、カプセル型内視鏡２と被写体との間が離隔している場合には、被写体からの光の反射光量が少なく暗いため、発光素子２９の発光時間が長く調整され、カプセル型内視鏡２と被写体との間の距離が近接している場合には、被写体からの光の反射光量が多いため、発光素子２９の発光時間が短く調整される。すなわち、発光素子２９の発光時間を検出することによって、カプセル型内視鏡２と被写体との間の距離を検出することができる。
【００３６】
したがって、図９に示すように、制御部２６は、現在設定されている撮像モードが特殊光観察モードＭ２である場合、発光時間の閾値ｔＢを超えたか否かを判断し、超えた場合に、通常光観察モードＭ１に設定変更する処理を行う。一方、制御部２６は、現在設定されている撮像モードが通常光観察モードＭ１である場合、発光時間の閾値ｔＡＢ未満となったか否かを判断し、未満となった場合に、特殊光観察モードＭ２に設定変更する処理を行う。なお、この例では、チャタリング防止のため、異なる閾値ｔＡＢ，ｔＢを用いているが、閾値ｔＡＢ，ｔＢを同一の閾値としてもよい。また、この例では、各通常光発光素子ＬＡと各特殊光発光素子ＬＢとに流す駆動電流を同じに設定している。
【００３７】
（距離に関する情報：画像の明るさ）
つぎに、距離に関する情報として、画像の明るさを検出する場合について説明する。ここでは、画像の明るさを、取得した画像の高輝度部分の画素平均値を用いている。図１０に示すように、高輝度部分の画素平均値は、カプセル型内視鏡２と被写体との間の距離の増大とともに、ある距離から飽和状態から脱し、その後、減少する。したがって、制御部２６は、現在設定されている撮像モードが特殊光観察モードＭ２である場合であって、画像の明るさが閾値Ｃth未満に減少した場合、通常光観察モードＭ１に変更設定する。すなわち、特殊光観察モードＭ２のときに、明るさが閾値Ｃth未満になる領域ＥＡＢでは、通常光観察モードＭ１に変更設定する。
【００３８】
ここで、通常光観察モードＭ１および特殊光観察モードＭ２の双方とも閾値Ｃthとなる領域ＥＢで、現在通常光観察モードＭ１である場合に、一度、特殊光発光素子ＬＢのみをプレ発光し、明るさを検出し、閾値Ｃth未満である場合には、通常光観察モードＭ１を維持し、閾値Ｃthである場合には、特殊光観察モードＭ２に変更設定することが、省エネルギー上、好ましい。
【００３９】
なお、高輝度部分の画素平均値に限らず、図１１に示すように、画像の明るさのヒストグラムをとり、このヒストグラムの高輝度部分ＥＣの分布形状変化によって、カプセル型内視鏡２と被写体との間の距離を検出するようにしてもよい。たとえば、距離の増大によって曲線Ｈｅｂが曲線Ｈｅａｂに変化する。もちろん、ヒストグラム全体の分布形状変化から距離を検出するようにしてもよい。
【００４０】
また、図１２に示すように、検出画像内の全ての画素を対象とせずに、一部の画素を対象として明るさを検出するようにしてもよい。図１２では、距離検出部２２が、検出画像５０内の中央部分の領域Ｅ０と、周辺部分の４つの領域Ｅ１〜Ｅ４との各領域Ｅ０〜Ｅ４の明るさを求めるようにしている。各領域Ｅ０〜Ｅ４は、たとえば１０×１０画素の領域であり、明るさとして輝度を求めている。すなわち、輝度Ｙ＝０．１１・Ｂ＋０．５９・Ｇ＋０．３０・Ｒ  として求めている。なお、この輝度に替えて、体内での吸収特性が最も少ない赤（Ｒ）成分のみから明るさを求めるようにしてもよい。
【００４１】
（距離に関する情報：管腔検出）
この場合、中央部分の領域Ｅ０と、周辺部分の領域Ｅ１〜Ｅ４とを検出しているので、管腔の軸方向を撮像しているか否かを検出することができる。すなわち、領域Ｅ０の明るさが所定値Ａ未満で、領域Ｅ１〜Ｅ４の明るさが所定値Ｂを超えている場合、この画像は、管腔の軸方向を撮像したものであると判定することができる。この管腔の軸方向を撮影している場合には、通常光観察モードＭ１に変更設定することが好ましく、撮影モードの切替処理に、この撮像条件を付加すると、きめの細かい切替処理が可能となる。
【００４２】
（距離に関する情報：画像の空間周波数）
つぎに、距離に関する情報として、画像の空間周波数を検出する場合について説明する。取得した画像は、距離が近い場合、凹凸が粗く、距離が遠い場合、凹凸が細かいものとなる。すなわち、図１３に示すように、距離が近い場合も距離が遠い場合も、画像信号の信号強度は、空間周波数が高くなるにしたがって低くなるが、距離が遠い場合の曲線Ｆｂの方が、空間周波数が高くなるにしたがって低くなる減少度が高く、距離が近い場合の曲線Ｆａとの信号強度差が大きくなる。
【００４３】
すなわち、距離検出部２２は、この空間周波数分布を求めることによって、距離を検出することができる。なお、空間周波数分布は、１次元あるいは２次元で処理するＦＦＴを用いることによって実現される。なお、１次元でＦＦＴ処理を行う場合、複数ラインを平均するようにしてもよい。また、カラーフィルタがベイヤ配列である場合、Ｇの色成分の画素に対する空間周波数を求めるようにすることが好ましい。ベイヤ配列では、４つの画素のうち２つの画素がＧ成分であるので、空間周波数を精度良く取得することができるからである。
【００４４】
（距離に関する情報：接触検出）
ここでは、光学ドーム１０ｂが被写体に接触したか否かによって距離を検出するようにしている。被写体との接触は、図１４に示すように、圧力センサ６０を設け、距離検出部２２が、この圧力センサ６０の測定結果を制御部２６から受けることによって行う。圧力センサ６０は、図１５に示すように、光学ドーム１０ｂとケース本体１０ａとの間の接合部分に設けられる。光学ドーム１０ｂとケース本体１０ａとの間は、弾性部材６１が設けられ、光学ドーム１０ｂがケース本体１０ａに対して長軸方向に移動可能となっている。圧力センサ６０は、たとえばバネ状の押圧部材であり、ＭＥＭＳ素子によって実現される。光学ドーム１０ｂが消化管の側壁などに接触すると、この押圧力によって圧力センサ６０が縮み、この変形を電気的あるいは機械的に検出することによって圧力を検出する。
【００４５】
距離検出部２２は、圧力センサ６０によって測定された圧力が閾値１２を超えた場合、光学ドーム１０ｂが被写体に接触したと判定し、被写体とカプセル型内視鏡２との間の距離が近いことを検出する。制御部２６は、距離が近い場合、特殊光観察モードＭ２に設定し、距離が遠い場合、通常光観察モードＭ１に設定する。
【００４６】
ところで、光学ドーム１０ｂが接触している場合、制御部２６は、発光素子２９による発光強度を強くし、さらに露光時間を短くする接触撮像モードＭ３をさらに設けてもよい。この接触撮像モードＭ３では、発光強度を強くすることで、少ないヘモグロビンの吸光反応を確実に撮像することが可能となり、この発光強度を強くするのに対応して露光時間を短くすることで、撮像素子２０の出力が飽和するのを防止することができる。
【００４７】
なお、図１６に示すように、取得された画像６２内の接触している部分６３は、構造強調レベルを変更するなどの画像処理を行うことが好ましい。この画像処理を行うことによって、消化管表面の毛細血管などを強調表示することができる。ここで、接触している部分６３の検出は、ある一定以上の明るさと均一性とを有し、空間の周波数成分が周囲の領域に比して低い（凹凸が少ない）部位を検出することによって実現される。
【００４８】
（距離に関する情報：色成分検出による接触検出）
ところで、小腸を観察する場合、ビルルビン（胆汁色素）の影響を受け、画像全体が黄色くなってしまう。一方、光学ドーム１０ｂが生体組織に接触すると、ビルルビンが撮像範囲から押し出され、黄色成分が減少する。この黄色成分は、Ｇ画素およびＲ画素の情報に含まれるので、たとえば、Ｂ画素の信号強度とＧ画素の信号強度との比（Ｂ／Ｇ）を求め、この比（Ｂ／Ｇ）が、閾値を越えた場合に、光学ドーム１０ｂが生体組織に接触したと検出することができる。接触した場合、この比のＢは変化がなく、この比のＧが小さくなるため、比（Ｂ／Ｇ）が大きくなるからである。
【００４９】
そして、制御部２６は、接触した場合に、特殊光観察モードＭ２に設定し、接触しない場合に、通常光観察モードＭ１に設定する。あるいは、接触した場合に、上述したようにさらに、接触撮像モードＭ３に設定するようにしてもよい。
【００５０】
（距離に関する情報：磁界情報）
ここでは、距離に関する情報として、磁界情報を用いている。図１７に示すように、カプセル型内視鏡２を２眼のカプセル型内視鏡１０２とし、カプセル型内視鏡１０２内には、磁性体７３と、磁場を検出する磁場検出部７４とを有する。また、被検体１の外部には、体外磁場発生装置８０が設けられ、胃７０内の水７１に浮いたカプセル型内視鏡１０２に対して磁場を発生し、この磁場を変化させることによって、カプセル型内視鏡１０２を鉛直下方に引き寄せ、カプセル型内視鏡１０２を鉛直方向に移動させることができる。
【００５１】
ここで、距離検出部２２は、制御部２６を介して、磁場検出部７４から磁場の大きさを検出することによって、カプセル型内視鏡１０２と被検体である胃７０の組織表面７０ａとの間の距離を検出することができる。制御部２６は、この検出結果をもとに、上述した撮像モードを変更設定する処理を行うことができる。
【００５２】
（通常光観察モードの変形例）
ところで、上述した通常光観察モードは、通常光発光素子ＬＡと特殊光発光素子ＬＢとを同時に発光させるものであったが、通常光観察モードを、通常光発光素子ＬＡのみの発光とするようにしてもよい。すなわち、通常光観察モードでは、通常光発光素子ＬＡのみを発光させ、特殊光観察モードでは、特殊光発光素子ＬＢのみを発光させるようにしてもよい。
【００５３】
（発光素子の変形例）
また、上述した発光素子２９では、通常光発光素子ＬＡと、特殊光発光素子ＬＢとがそれぞれ別体の発光素子として形成されるものであったが、通常光発光素子ＬＡと特殊光発光素子ＬＢとを一体化したＬＥＤとして形成するようにしてもよい。
【００５４】
たとえば、図１８に示すように、ＬＥＤ本体９０に、４１５〜４３０ｎｍにピークをもつ励起用ＬＥＤ９１と、４５０〜４８０ｎｍにピークをもつ励起用ＬＥＤ９２とを形成し、このＬＥＤ本体９０の上部に、５３０〜５６０ｎｍに蛍光のピークをもつ蛍光体９３を載せて結合させることによって、一体化したＬＥＤが実現される。これによって、通常光発光素子ＬＡと特殊光発光素子ＬＢとの均等配置を考慮する必要がないため、発光素子の配置が容易かつ柔軟に行うことができる。
【００５５】
なお、励起用ＬＥＤ９１を発光させることによって特殊光発光素子ＬＢと同じ機能が発揮され、励起用ＬＥＤ９２を発光させることによって通常光発光素子ＬＡと同じ機能が発揮される。この場合、図１９に示すように、励起用ＬＥＤ９１，９２を並列接続し、さらに励起用ＬＥＤ９１に直列接続されたスイッチ９１ａおよび励起用ＬＥＤ９２に直列接続されたスイッチ９２ａを設けた発光素子駆動部１０とし、制御部２６によって選択駆動制御を行うことによって、任意の組合せの発光を行うことができる。また、図示しない可変抵抗を各励起用ＬＥＤ９１，９２に直列接続し、各励起用ＬＥＤ９１，９２に流れる電流比率を変化させるようにしてもよい。すなわち、スイッチ９１ａ，９２ａによるオンオフに加えて、アナログ的に発光強度を変化させてもよい。さらに、２つの励起用ＬＥＤ９１，９２に加えて、たとえば４００ｎｍにピークをもつ励起用ＬＥＤを持たせるようにしてもよい。すなわち、２つの励起用ＬＥＤ９１，９２に限らず、３つ以上の励起用ＬＥＤを用いても良い。
【００５６】
（発光素子および撮像素子の色成分調整）
ここでは、画像処理時のホワイトバランス補正値の比率が同一となるように、各通常光発光素子ＬＡと各特殊光発光素子ＬＢとの励起光波長成分と、蛍光体の発光波長成分との比率を揃えるようにしている。
【００５７】
図２０に示すように、たとえば波長λ１（４６０ｎｍ）および波長λ３（４１５ｎｍ）に同じピーク値の励起光放射強度を有するＬＥＤであっても、撮像素子の分光感度特性によって最終的な受光強度が異なる（λ３＜λ２＜λ１）。すなわち、波長λ１に対する撮像素子の分光感度Ｓ１に比して、波長λ３に対する撮像素子の分光感度Ｓ３は小さいため、最終的な波長λ３の受光強度は、波長λ１の受光強度に比して小さくなる（Ｓ３＜Ｓ２＜Ｓ１）。この結果、受光強度は異なるスペクトルをなす。
【００５８】
このため、図２１に示すように波長λ１，λ３のピーク放射輝度を同じにし、撮像素子のＢ画素の分光感度特性に応じて、蛍光体の発光成分比率を下げるようにしている。すなわち、図２１に示す蛍光体の発光成分のピーク波長λ０（５６０ｎｍ）近傍が、Ｂ画素の分光感度特性の低下に応じて小さくなるように、蛍光体の発光成分材料を少なくする。この結果、波長λ１，λ３に同じピーク放射輝度を有するものであっても、最終的な各発光素子からの受光強度スペクトルは、ほぼ同じ形状となる。
【００５９】
あるいは、図２２に示すように、蛍光体の発光成分のピーク波長λ０近傍の値が同じになるように、蛍光体の発光成分材料を設定するとともに、Ｂ画素の分光感度特性の低下を補正するように、波長λ１のピーク放射輝度に比して波長λ３のピーク放射輝度を大きくするようにし、最終的な各発光素子からの受光強度スペクトル形状を、ほぼ同じにする。
【００６０】
詳細な設定をする場合、具体的に、通常光発光素子ＬＡの放射輝度特性と撮像素子の分光感度特性とによる各ＲＧＢの積分値をとり、各積分値の比率（Ｂ／Ｇ，Ｒ／Ｇ）として、ある特定値をもたせる。なお、この比率は、１近傍が好ましい。そして、特殊光発光素子ＬＢの放射輝度特性と撮像素子の分光感度特性とによる各ＲＧＢの積分値をとり、各積分値の比率が、通常光発光素子ＬＡのときの比率と同じようにする。
【００６１】
あるいは、たとえば、Ｂ成分に対して、通常光発光素子ＬＡの放射輝度特性と撮像素子の分光感度特性との積分値Ｘを求め、さらに、Ｂ成分に対して、特殊光発光素子ＬＢの放射輝度特性と撮像素子の分光感度特性との積分値Ｙを求め、この時の比率α（＝Ｙ／Ｘ）とすると、他のＧ成分およびＲ成分に対する比率αも同じ値となるようにする。
【００６２】
この結果、どの発光素子から発光させても、あるいは複数の異なる発光素子を同時に発光させても、受光強度スペクトルが同じになり、画像処理時におけるホワイトバランス補正値も同じになるため、画像処理時におけるホワイトバランス補正値が共通化され、画像処理を容易に行うことができる。特に、異なるカプセル型内視鏡によって撮像された画像であっても、この色成分調整を行っておくことによって、たとえば、画像表示装置４側で、共通のホワイトバランス補正値を用いることができ、画像処理にかかる負荷を軽減することができる。
【００６３】
（距離に関する情報の外部入力）
上述した実施の形態では、距離に関する情報をカプセル型内視鏡２内で取得するようにしていたが、これに限らず、外部の装置によって取得した距離に関する情報をカプセル型内視鏡２が受信するようにしてもよい。この受信した距離に関する情報は、制御部２６を介して距離検出部２２に送られる。
【００６４】
ただし、この場合、カプセル型内視鏡２には、受信機構を持たせ、受信装置３には、送信機構を持たせる必要がある。このため、カプセル型内視鏡２には、図２３に示すように、生体通信を行うための一対の受信電極９４ａ，９４ｂと、受信電極９４ａ，９４ｂ間の電位差から受信信号を受信する受信部９４とを有する。一方、受信装置３には、図２４に示すように、一対の送信電極９６ａ，９６ｂと、送信電極９６ａ，９６ｂ間に電位差を発生させ、被検体１を介してカプセル型内視鏡２側に送信信号を発生させる送信部９５とを有する。
【００６５】
この受信装置３側からカプセル型内視鏡２側への送信機能を持たせることによって、たとえば、受信装置３側で画像解析を行い、この結果をもとに、上述した画像の明るさや空間周波数などの距離に関する情報をカプセル型内視鏡２側に送ることができる。また、外部磁界発生装置を用いる場合には、カプセル型内視鏡２側に磁界検出部を設けずとも、外部磁界発生装置の磁界発生情報をカプセル型内視鏡２側に送り、この磁界発生情報を、距離に関する情報として用いることによって、上述した撮像モードの切替を行うことができる。
【００６６】
（距離に関する情報の出力先が外部かつ撮像条件が焦点距離）
上述した実施の形態では、距離に関する情報をカプセル型内視鏡２内の動作部に出力するようにしていたが、この距離に関する情報をカプセル型内視鏡２の外部に出力するようにしてもよい。たとえば、受信装置３内の動作部に出力してもよいし、画像処理装置４側の動作部に出力するようにしてもよい。
【００６７】
たとえば、カプセル型内視鏡２に替えて、図２５に示すように、焦点距離の異なる２つの撮像系Ａ，Ｂを有する２眼のカプセル型内視鏡２０２であって、内部に磁石２１０を有し、外部磁界によって反転が可能なものである。すなわち、光学ドーム１０ｂに対応した光学ドーム２１０ａ，２１０ｂを長軸方向の両端に有し、一端には、焦点距離が長い撮像系Ａを設け、他端には、焦点距離が短い撮像系Ｂを設けている。この撮像系Ａ，Ｂに挟まれて、電池２３１、磁石２１０、送信アンテナ２５０などが搭載されている。撮像系Ａ，Ｂは、それぞれ制御基板２３０ａ，２３０ｂ上に、レンズ２２１ａ，２２１ｂおよび撮像素子２２０ａ，２２０ｂを中心に、発光素子２２９ａ，２２９ｂが円環状に配置されている。また、電池２３１は、重量が大きいため、カプセル型内視鏡２０２のカプセル重心Ｇがカプセル型内視鏡２０２の中心に位置するように、重量部材としてのバラスト２４０が電池２３１の反対側に設けられている。
【００６８】
このカプセル型内視鏡２０２は、カプセル重心Ｇが中心に位置しているため、液体中などで容易に回転が可能となり、図１７に示すような体外磁界発生装置８０により、磁界を与えることにより、容易に回転させることができる。この体外磁界発生装置８０に、カプセル型内視鏡２０２側から、距離に関する情報を出力すると、体外磁界発生装置８０は、入力された距離に関する情報をもとに、磁界発生の向きを制御し、距離が短い場合には、焦点距離の短い撮像系Ｂを被写体の体内組織側に向け、距離が遠い場合には、焦点距離の長い撮像系Ａを被写体の体内組織側に向ける（図２６参照）。
【００６９】
上述した実施の形態では、撮像モードを変更することによって撮像条件を変更するようにしていたが、ここでは、距離に応じた焦点距離を有する撮像系を選択することによって撮像条件を変更するようにしている。また、動作部は、体外磁界発生装置８０内の磁界発生制御部となる。
【００７０】
（撮像条件：焦点距離）
上述したように、撮像条件として異なる焦点距離を有した撮像系の変更を行う場合、磁界を用いず、カプセル型内視鏡の重心位置を変更させることによっても行うことができる。たとえば、図２７に示すように、カプセル型内視鏡３０２は、カプセル型内視鏡２０２の固定のバラスト２４０に替え、移動可能なバラスト３４０を設け、このバラスト３４０の移動を駆動させるバラスト駆動部３１０を有する。その他の構成は、図２５に示したカプセル型内視鏡２０２と同じ構成である。
【００７１】
バラスト駆動部３１０は、長軸方向に伸縮するＳＭＡ（形状記憶合金）で形成され、このＳＭＡに電流を流すことによってＳＭＡを伸縮させ、バラスト３４０を移動させ、カプセル重心Ｇの位置を変化させる。このカプセル重心Ｇの位置を変化させることによって、カプセル型内視鏡３０２を回転させることができ、距離に関する情報に応じて撮像系の選択を行うことができる。すなわち、この場合の動作部は、カプセル型内視鏡３０２内のバラスト駆動部３１０であり、撮像条件は、上述した焦点距離である。
【００７２】
（カラーフィルタの変形例１）
上述した実施の形態では、カラーフィルタがベイヤ配列であることを前提としていたが、ここでは、カラーフィルタの構成を変えて撮像画像を得ようとするものである。すなわち、図２８（ａ）に示すように、通常光発光素子ＬＡによる発光スペクトルＦＡと特殊光発光素子ＬＢによる発光スペクトルＦＢとが得られるが、カラーフィルタは、図２８（ｃ）に示すように、Ｒ、Ｇ、Ｂ１、Ｂ２の４画素を用い、Ｂ１画素とＢ２画素とを対角線で配置している。図２８（ｂ）に示すように、画素Ｂ１の分光感度は、特殊光発光素子ＬＢの励起光スペクトルに対応させ、また画素Ｂ２の分光感度は、通常光発光素子ＬＡの励起光スペクトルに対応させている。
【００７３】
そして、通常光撮像モードでは、Ｒ画素、Ｇ画素、（Ｂ１＋Ｂ２）画素を用いて通常光画像の画像生成を行い、特殊光撮像モードでは、Ｂ２画素およびＧ画素を用いて特殊光画像（血液吸光画像）の画像生成を行う。この場合、Ｂ１画素とＧ画素との分光感度のスペクトルが分離しているため、鮮明な特殊光画像を得ることができる。なお、Ｇ（緑）成分は、Ｂ１（青）成分が吸光される血管よりも深部に位置するやや太い血管によって吸光され、これら２つの血管の分離を行うことができる。
【００７４】
（カラーフィルタの変形例２）
この変形例２では、変形例１と同様の通常光発光素子ＬＡによる発光スペクトルＦＡと特殊光発光素子ＬＢによる発光スペクトルＦＢとが得られるが（図２９（ａ）参照）、変形例１に示したＢ１画素の分光感度スペクトルにＢ３画素の分光感度スペクトルをオーバーラップするようにしている（図２９（ｂ）参照）。このカラーフィルタは、図２９（ｃ）に示すように、Ｒ、Ｇ、Ｂ１、Ｂ３の４画素を用い、Ｂ１画素，Ｂ３画素を対角線で配置している。この場合も、Ｂ３画素の分光感度スペクトルとＧ画素の分光感度スペクトルとを分離しているため、鮮明な特殊光画像を得ることができる。
【００７５】
（カラーフィルタの変形例３）
この変形例３では、図３０に示すように、ベイヤ配列の２つのＧ画素のうち、１つのＧ画素を狭帯域の分光感度スペクトルを有するＧ１画素としている。ここで、特殊光観察モードでは、Ｂ画素とＧ１画素とを用い、通常光観察モードでは、Ｒ画素、Ｇ画素（またはＧ画素およびＧ１画素）、Ｂ画素を用いる。この場合もＢ画素の分光感度スペクトルとＧ１画素の分光感度スペクトルとが分離されているため、鮮明な特殊光画像を得ることができる。
【００７６】
（撮像系の変形例１）
上述した実施の形態では、通常光発光素子ＬＡおよび特殊光発光素子ＬＢを用いて、通常光画像および特殊光画像を得るものであったが、ここでは、発光素子として、図３１に示すように、蛍光体を用いず、３つのＬＥＤ、すなわち白色光を発光する白色ＬＥＤ４０１、緑色光を発光する緑ＬＥＤ４０２、青色光を発光する青ＬＥＤ４０３を設け、通常光観察モードでは、白色ＬＥＤ４０１のみを発光させ、特殊光観察モードでは、緑ＬＥＤ４０２と青ＬＥＤ４０３とを発光させる。
【００７７】
この場合のカラーフィルタは、図３２（ａ）に示すように、ベイヤ配列のＲ画素に替えてＭｇ（マゼンタ）画素を用いている。この場合の分光感度スペクトルは、図３２（ｂ）に示すように、Ｍｇ画素が、Ｒ成分とＢ成分とにまたがった分光感度スペクトルを有する。そして、通常光観察モードでは、Ｍｇ画素成分からＢ画素成分を減算したものをＲ画素成分として出力することにより、ＲＧＢによる通常光画像を得ることができる。一方、特殊光観察モードでは、緑ＬＥＤ４０２および青ＬＥＤ４０３のみが発光されるため、Ｒ成分の発光はない。そして、Ｂ成分は、Ｂ画素成分とＭｇ画素成分のＢ成分領域とによってＢ画素の２倍の受光強度を得ることができ、Ｇ成分は、２つのＧ画素によって２倍の受光強度を得ることができ、１つの画素配列で、ベイヤ配列時に比べて２倍の受光強度が得られるため、解像度の高い特殊光画像を得ることができる。
【００７８】
（撮像系の変形例２）
また、図３１に示した発光素子を用い、図３３（ａ）に示すようなカラーフィルタ配列としても高い解像度の特殊光画像を得ることができる。すなわち、ベイヤ配列のＲ画素に替えてＷ（白色）画素を設けている。このＷ画素は、図３３（ｂ）に示すように、ＲＧＢ全領域にまたがった分光感度スペクトルを有する。なお、この変形例２では、変形例１と異なり、通常光観察モードでは、白色ＬＥＤ４０１、緑ＬＥＤ４０２、青ＬＥＤ４０３のすべてを発光させ、Ｒ成分は、Ｗ画素成分から、Ｂ画素成分とＧ画素成分とを加算したものを減算することによって生成する。一方、特殊光観察モードでは、変形例１と同様に、緑ＬＥＤ４０２および青ＬＥＤ４０３を発光させ、Ｗ画素成分からＧ画素成分を減算することによってＷ画素からＢ成分を算出し、Ｂ成分は、Ｂ画素成分とこのＷ画素成分のうちのＢ成分とによって、２倍の受光感度を得ることができ、また、Ｇ成分は、２つのＧ画素を有するため、２倍の受光感度を得ることができる。この結果、特殊光観察モードでは、２倍の受光強度を得ることができ、解像度の高い特殊光画像を得ることができる。
【００７９】
（撮像モード情報の付加出力）
ところで、通常のベイヤ配列で図３４（ｂ）に示す分光感度スペクトルを有する場合で、図３４（ａ）に示す発光スペクトルＦＢの特殊光発光素子ＬＢのみによる発光で画像を得ようとする場合、ＲＧＢ成分を用いて通常光画像を得ることができるとともに、Ｒ成分を用いず、ＧＢ成分のみによって特殊光画像を得ることができる。すなわち、特殊光発光素子ＬＢを用いた場合には、通常光画像と特殊光画像とを得ることができるため、画像表示装置４で画像表示出力する場合、通常光画像と特殊光画像とを得る画像処理あるいは表示できる旨の表示処理を行うことが好ましい。なお、通常光発光素子ＬＡのみを用いた場合あるいは通常光発光素子ＬＡと特殊光発光素子ＬＢとを用いた場合、通常光画像を得ることができる。
【００８０】
そこで、カプセル型内視鏡２は、撮像情報に、撮像条件を示す撮像モード情報を付加情報として含めて送信する。この撮像情報を受けた画像表示装置４は、各画像を表示する際、各画像に施す画像処理を図３５に示す処理手順で行う。すなわち、まず画像に対応する付加情報が特殊光発光素子ＬＢのみによって撮像されたものであるか否かを判断する（ステップＳ２０１）。その後、付加情報が特殊光発光素子ＬＢのみによって撮像されたものでない場合（ステップＳ２０１，Ｎｏ）、通常光発光素子ＬＡのみによって撮像された画像を含め、通常光発光素子ＬＡと特殊光発光素子ＬＢとによって撮像されたときの通常光画像生成処理を行って（ステップＳ２０２）本処理を終了する。
【００８１】
一方、付加情報が特殊光発光素子ＬＢのみである場合（ステップＳ２０１，Ｙｅｓ）、特殊光発光素子ＬＢのみによって撮像された画像に対する通常光画像生成処理を行う（ステップＳ２０３）とともに、特殊光発光素子ＬＢ観察モードのみによって撮像された画像に対する特殊光画像（血液吸光画像）生成処理を並列して行う（ステップＳ２０４）。そして、本処理を終了する。
【００８２】
このようにして得られた通常光画像と特殊光画像（血液吸光画像）とは、図３６に示すように、モニタ４４の表示画面Ｅ内の領域ＥＰ１，ＥＰ２内にそれぞれ表示することができる。ここで、表示画面Ｅ内には、一連の画像群の特徴色で画像順（画像取得順）に並べた平均色バー５００が表示される。この平均色バー５００は、ＧＵＩであり、平均色バー５００の所望位置を指示することによって、この所望位置に対応した画像を表示出力し、あるいは所望位置に対応した画像から順次、連続して表示出力する。ここでは、さらに平均色バー５００の上部に連接し、同じ画像順（画像取得順）で、特殊光画像がある場合には、その領域５０１ａを表示出力する撮像モード表示バー５０１が設けられる。この撮像モード表示バー５０１上の領域５０１ａは、通常光画像の表示の他に、特殊光画像の表示が可能であることを示している。なお、すべての画像が特殊光発光素子ＬＢのみによって撮像された場合には、撮像モード表示バー５０１の領域５０１ａが、特殊光画像の表示が好ましい領域として表示出力するようにしてもよい。この好ましい領域であるか否かの判断は、撮像情報に付加された距離に関する情報あるいは距離に関する情報をもとにした判断結果をもとに行い、距離が閾値よりも短い場合に、好ましい領域であるとして表示出力する。
【００８３】
（撮像モードの変形例）
上述した実施の形態では、通常光観察モードと特殊光観察モードとのいずれか一方に選択設定され、この選択設定された撮像モードは、次の撮像時の撮像モードとなっていた。ここで、さらに、時間的な視点に立った撮像モードの設定変更を行ってもよい。たとえば、撮像条件によって、通常光観察モードと特殊光観察モードとを交互に行う交互撮像モードと、一時的に割り込んで選択設定された撮像モードを一回に限り行う一時撮像モードとを設けるようにしてもよい。
【００８４】
なお、上記各実施の形態のさらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、以上のように表わしかつ記述した特定の詳細および代表的な実施の形態に限定されるものではない。したがって、添付のクレームおよびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【００８５】
１  被写体
２，１０２，２０２，３０２  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
１０  発光素子駆動部
１０ａ  ケース本体
１０ｂ，２１０ｂ  光学ドーム
１１，４５  記憶部
１２  閾値
２０，２２０ａ，２２０ｂ  撮像素子
２０ａ，２２１ａ，２２１ｂ  レンズ
２０ｂ  鏡筒
２０ｃ  撮像基板
２１  画像信号処理回路
２２  距離検出部
２３，９５  送信部
２４  送信アンテナ
２５  撮像素子駆動部
２６，３３，４１  制御部
２７，３６  電源回路
２８，３５  バッテリ
２９，２２９ａ，２２９ｂ  発光素子
２９ａ  光源基板
３０，９４  受信部
３１  受信信号処理部
３２  記憶制御部
３４  入出力部
４０  入力部
４２  画像処理回路
４３  表示装置制御回路
４４  モニタ
５０  検出画像
６０  圧力センサ
６１  弾性部材
７０  胃
７１  水
７４  磁気検出部
８０  体外磁場発生装置
９０  ＬＥＤ本体
９１，９２  励起用ＬＥＤ
９１ａ，９２ａ  スイッチ
９３  蛍光体
９４ａ，９４ｂ  受信電極
９６ａ，９６ｂ  送信電極
２１０  磁石
２３１  電池
２４０  バラスト
２５０  送信アンテナ
４０１  白色ＬＥＤ
４０２  緑ＬＥＤ
４０３  青ＬＥＤ
５００  平均色バー
５０１  撮像モード表示バー
ＬＡ  通常光発光素子
ＬＢ  特殊光発光素子
Ｇ  カプセル重心
【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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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年11月29日(2010.11.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
白色光を発する白色照明部と特定の可視光成分を発する特殊光照明部とを少なくとも有し、前記白色照明部および前記特殊光照明部の少なくとも一方で生体組織を照明する照明部と、
前記生体組織を撮像する撮像部と、
前記撮像部によって撮像された画像を含む撮像情報を送信する送信部と、
前記生体組織との間の距離に関する情報に対する閾値を記憶する記憶部と、
前記生体組織との間の距離に関する情報を検出する検出部と、
前記検出部が検出した距離に関する情報と前記閾値とを比較し、該比較の結果、前記生体組織までの距離が前記閾値よりも大きくない場合には前記特殊光照明部のみを発光させる特殊光観察モードの撮像条件を選択し、前記生体組織までの距離が前記閾値よりも大きい場合には少なくとも前記白色照明部を発光させる通常観察モードの撮像条件を選択して、該選択した撮像条件を撮像に関する動作部に出力する出力部と、
を備えたことを特徴とするカプセル型内視鏡装置。
【請求項２】
前記検出部は、前記画像の明るさの変化量、前記画像の空間周波数の変化量、および露光時間の変化量の少なくとも１つを前記距離に関する情報として検出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装置。
【請求項３】
前記撮像条件毎の撮像機能を有する複数の撮像部を備え、
前記出力部は、前記検出部が検出した距離に関する情報と前記閾値とを比較し、該比較結果をもとに撮像条件を選択し、該選択した撮像条件に対応する撮像部に対して該選択した撮像条件を出力して動作させる請求項１に記載のカプセル型内視鏡装置。
【請求項４】
当該カプセル型内視鏡装置の重心位置を調整する調整部をさらに備え、
前記出力部は、前記検出部が検出した距離に関する情報と前記閾値とを比較し、該比較結果をもとに撮像条件を選択し、該選択された撮像条件を前記調整部に出力して調整動作を行わせ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装置。
【請求項５】
外部に設けられた磁気誘導装置による誘導を受ける磁性体をさらに備え、
前記検出部は、前記磁性体が受ける磁界を前記距離に関する情報として検出し、
前記出力部は、前記検出部が検出した距離に関する情報と前記閾値とを比較し、該比較結果をもとに撮像条件を選択し、該選択された撮像条件を前記撮像に関する動作部に出力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装置。
【手続補正書】
【提出日】平成23年3月25日(2011.3.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
白色光を発する白色照明部と特定の可視光成分を発する特殊光照明部とを少なくとも有し、前記白色照明部および前記特殊光照明部の少なくとも一方で生体組織を照明する照明部と、
前記生体組織を撮像する撮像部と、
前記撮像部によって撮像された画像を含む撮像情報を送信する送信部と、
前記生体組織における前記撮像部の被写体との間の距離に関する情報に対する閾値を記憶する記憶部と、
前記被写体との間の距離に関する情報を検出する検出部と、
前記検出部が検出した距離に関する情報と前記閾値とを比較し、該比較の結果、前記被写体までの距離が前記閾値よりも大きくない場合には前記特殊光照明部のみを発光させる特殊光観察モードの撮像条件を選択し、前記被写体までの距離が前記閾値よりも大きい場合には少なくとも前記白色照明部を発光させる通常光観察モードの撮像条件を選択して、該選択した撮像条件を撮像に関する動作部に出力する出力部と、
を備えたことを特徴とするカプセル型内視鏡装置。
【請求項２】
前記検出部は、前記画像の明るさの変化量、前記画像の空間周波数の変化量、および露光時間の変化量の少なくとも１つを前記距離に関する情報として検出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装置。
【請求項３】
前記撮像部は、前記撮像条件毎の撮像機能を有する複数の撮像系を有し、
前記出力部は、前記検出部が検出した距離に関する情報と前記閾値とを比較し、該比較の結果、前記被写体までの距離が前記閾値よりも大きくない場合には前記特殊光照明部のみを発光させる特殊光観察モードの撮像条件を選択し、前記被写体までの距離が前記閾値よりも大きい場合には少なくとも前記白色照明部を発光させる通常光観察モードの撮像条件を選択し、前記動作部に対して該選択した撮像条件を出力して対応する撮像系を動作させ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装置。
【請求項４】
当該カプセル型内視鏡装置の重心位置を調整する調整部をさらに備え、
前記撮像部は、焦点距離の異なる複数の撮像系を有し、
前記出力部は、前記検出部が検出した距離に関する情報と前記閾値とを比較し、該比較結果をもとに前記複数の撮像系のうちいずれで撮像を行うかの撮像条件を選択し、該選択された撮像条件を前記動作部に出力して前記調整部による調整動作を行わせ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装置。
【請求項５】
外部に設けられた磁気誘導装置による誘導を受ける磁性体をさらに備え、
前記検出部は、前記磁性体が受ける磁界を前記距離に関する情報として検出し、
前記出力部は、前記検出部が検出した距離に関する情報と前記閾値とを比較し、該比較の結果、前記被写体までの距離が前記閾値よりも大きくない場合には前記特殊光照明部のみを発光させる特殊光観察モードの撮像条件を選択し、前記被写体までの距離が前記閾値よりも大きい場合には少なくとも前記白色照明部を発光させる通常光観察モードの撮像条件を選択し、前記動作部に出力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装置。
【請求項６】
前記出力部は、前記撮像部で撮像された画像における周辺部分の領域と中央部分の領域との明るさに基づいて、前記画像が前記生体組織の管腔の軸方向を撮像したものか否かを判定し、前記管腔の軸方向を撮像したものであると判定した場合には前記通常光観察モードを選択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装置。
【請求項７】
前記出力部は、前記中央部分の領域の明るさが第１の所定値未満であると共に、前記周辺部分の領域の明るさが第２の所定値以上である場合に、前記管腔の軸方向を撮像したものであると判定することを特徴とする請求項６に記載のカプセル型内視鏡装置。
【手続補正書】
【提出日】平成23年7月19日(2011.7.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
白色光を発する白色照明部と特定の可視光成分を発する特殊光照明部とを少なくとも有し、前記白色照明部および前記特殊光照明部の少なくとも一方で生体組織を照明する照明部と、
焦点距離の異なる複数の撮像系を有し、前記生体組織を撮像する撮像部と、
前記撮像部によって撮像された画像を含む撮像情報を送信する送信部と、
前記生体組織における前記撮像部の被写体との間の距離に関する情報に対する閾値を記憶する記憶部と、
前記被写体との間の距離に関する情報を検出する検出部と、
当該カプセル型内視鏡装置の重心位置を調整する調整部と、
前記検出部が検出した距離に関する情報と前記閾値とを比較し、該比較の結果、前記被写体までの距離が前記閾値よりも大きくない場合には前記特殊光照明部のみを発光させる特殊光観察モードの撮像条件を選択し、前記被写体までの距離が前記閾値よりも大きい場合には少なくとも前記白色照明部を発光させる通常光観察モードの撮像条件を選択して、該選択した撮像条件を撮像に関する動作部に出力するとともに、前記比較の結果をもとに前記複数の撮像系のうちいずれで撮像を行うかの撮像条件を選択し、該選択された撮像条件を前記動作部に出力して前記調整部による調整動作を行わせる出力部と、
を備えたことを特徴とするカプセル型内視鏡装置。
【請求項２】
白色光を発する白色照明部と特定の可視光成分を発する特殊光照明部とを少なくとも有し、前記白色照明部および前記特殊光照明部の少なくとも一方で生体組織を照明する照明部と、
前記生体組織を撮像する撮像部と、
前記撮像部によって撮像された画像を含む撮像情報を送信する送信部と、
前記生体組織における前記撮像部の被写体との間の距離に関する情報に対する閾値を記憶する記憶部と、
前記被写体との間の距離に関する情報としての前記画像の明るさを検出する検出部と、
前記撮像部で撮像された画像における周辺部分の領域と中央部分の領域との明るさと、前記閾値とに基づいて、前記画像が前記生体組織の管腔の軸方向を撮像したものか否かを判定し、前記管腔の軸方向を撮像したものでないと判定した場合には前記特殊光照明部のみを発光させる特殊光観察モードの撮像条件を選択し、前記管腔の軸方向を撮像したものであると判定した場合には少なくとも前記白色照明部を発光させる通常光観察モードの撮像条件を選択して、該選択した撮像条件を撮像に関する動作部に出力する出力部と、
を備えたことを特徴とするカプセル型内視鏡装置。
【請求項３】
前記出力部は、前記中央部分の領域の明るさが第１の閾値未満であるとともに、前記周辺部分の領域の明るさが第２の閾値以上である場合に、前記管腔の軸方向を撮像したものであると判定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装置。
【国際調査報告】
2010143692.tif 000039
2010143692.tif 000040
2010143692.tif 000041
2010143692.tif 000042