(57)【要約】【課題】小型・簡略な構成で外部器機からカプセル内視鏡への通信を行う。【解決手段】カプセル内視鏡１０をクレードル２０内に遮光状態で封止する。クレードル２０内であって、カプセル内視鏡１０の透明半球部１２の前方に、撮像素子１６の画角内となるように複数の発光素子２７を配置する。発光素子２７の点灯をクレードル２０に接続ケーブルを介して接続されたパーソナルコンピュータ３１により制御し、その発光パターンを撮像素子１６で撮影する。各発光パターンに文字コードを対応させ、文字列コードに対応して発光するパターンをコマ毎に撮影することで、カプセル内視鏡１０においてクレードル側からのデータを受信する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カプセル内視鏡と、
前記カプセル内視鏡内に設けられる撮像素子と、
前記撮像素子が遮光されるように前記カプセル内視鏡を収容するクレードルと、
前記撮像素子の前記クレードル内での撮像において異なるパターンの撮像画像を生成可能な前記クレードルに設けられたパターン生成手段と、
前記カプセル内視鏡内に設けられ、前記パターンを解析して前記クレードルからデータを受信するパターン解析手段と
を備えることを特徴とするカプセル内視鏡用データ通信システム。
【請求項２】
前記パターン生成手段が発光素子を備えることを特徴とする請求項１に記載のカプセル内視鏡用データ通信システム。
【請求項３】
前記パターン生成手段が複数の発光素子を備え、前記複数の発光素子における発光の組合せにより前記異なるパターンが生成されることを特徴とする請求項２に記載のカプセル内視鏡用データ通信システム。
【請求項４】
前記クレードルが、カプセル内視鏡の照明用の発光素子からの光を受光する受光素子を備え、前記照明用の発光素子の点灯を前記受光素子で検出することで前記カプセル内視鏡からのデータをクレードル側が受信することを特徴とする請求項３に記載のカプセル内視鏡用データ通信システム。
【請求項５】
前記クレードルに設けられた前記複数の発光素子と前記受光素子の間では、前記複数の発光素子からの光が前記受光素子で受光されることが防止されることを特徴とする請求項４に記載のカプセル内視鏡用データ通信システム。
【請求項６】
前記照明用の発光素子および前記受光素子が複数設けられ、前記カプセル内視鏡が前記クレードルに収容されるとき、前記照明用の発光素子が対応する前記受光素子と対面し、前記受光素子が対面する前記照明用の発光素子の光のみを受光することを特徴とする請求項５に記載のカプセル内視鏡用データ通信システム。
【請求項７】
前記撮像素子においてローリングシャッタ方式の読み出しが行われ、前記異なるパターンが、前記読み出し時における前記発光素子の点灯のタイミングを制御することにより生成されることを特徴とする請求項２に記載のカプセル内視鏡用データ通信システム。
【請求項８】
前記クレードルが、カプセル内視鏡の照明用の発光素子からの光を受光する受光素子を備え、前記照明用の発光素子の点灯を前記受光素子で検出することでクレードル側が前記読み出し開始のタイミングを前記カプセル内視鏡から受信することを特徴とする請求項７に記載のカプセル内視鏡用データ通信システム。
【請求項９】
前記パターン生成手段の駆動は、前記クレードルに接続ケーブルを介して接続される外付けの装置によって制御されることを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載のカプセル内視鏡用データ通信システム。
【請求項１０】
前記内視鏡カプセルの全体が、前記クレードル内に封止されることを特徴とする請求項１〜９の何れか一項に記載のカプセル内視鏡用データ通信システム。
【請求項１１】
請求項１〜１０に記載のカプセル内視鏡。
【請求項１２】
請求項１〜１０に記載のカプセル内視鏡用のクレードル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カプセル内視鏡とカプセル内視鏡用クレードルとの間におけるデータ通信システに関する。
【背景技術】
【０００２】
カプセル内視鏡は、撮像画像の画像データを外部装置へと無線を通して送信している。しかし、カプセル内視鏡を用いたシステムにおいて、逆に外部器機からカプセル内視鏡への通信が求められることがある。外部器機からカプセル内視鏡への通信方法としては、無線通信を使用したものや（特許文献１）、有線による通信を使用したもの（特許文献２）が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−０８９８９１号公報
【特許文献２】特開２００８−１７３３２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、無線を利用した通信の場合、カプセル内視鏡内に受信回路を設ける必要があり、小型化において不利である。また有線を利用した通信では、カプセル内視鏡の外表面に通信用の電極を設ける必要があり、構造的に複雑になるとともに、外部器機との接触不良の問題や電極が外部に曝されることによる問題がある。
【０００５】
本発明は、小型・簡略な構成で外部器機からカプセル内視鏡への通信を行うことを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のカプセル内視鏡用データ通信システムは、カプセル内視鏡と、カプセル内視鏡内に設けられる撮像素子と、撮像素子が遮光されるようにカプセル内視鏡を収容するクレードルと、撮像素子のクレードル内での撮像において異なるパターンの撮像画像を生成可能なクレードルに設けられたパターン生成手段と、カプセル内視鏡内に設けられ、パターンを解析してクレードルからデータを受信するパターン解析手段とを備えたことを特徴としている。
【０００７】
パターン生成手段は、発光素子を備えることが好ましい。パターン生成手段は、例えば複数の発光素子を備え、複数の発光素子における発光の組合せにより異なるパターンが生成される。クレードルは、例えばカプセル内視鏡の照明用の発光素子からの光を受光する受光素子を備え、照明用の発光素子の点灯を受光素子で検出することでカプセル内視鏡からのデータをクレードル側が受信する。このとき、クレードルに設けられた複数の発光素子と受光素子の間では、これら複数の発光素子からの光が受光素子で受光されることが防止される。また、照明用の発光素子および受光素子は複数設けられ、カプセル内視鏡はクレードルに収容されるとき、照明用の発光素子が対応する受光素子と対面し、受光素子は対面する照明用の発光素子の光のみを受光する。
【０００８】
撮像素子において例えばローリングシャッタ方式の読み出しが行われ、異なるパターンが、読み出し時における発光素子の点灯のタイミングを制御することにより生成される。またクレードルは、カプセル内視鏡の照明用の発光素子からの光を受光する受光素子を備え、照明用の発光素子の点灯を受光素子で検出することでクレードル側が読み出し開始のタイミングをカプセル内視鏡から受信する。
【０００９】
パターン生成手段の駆動は、クレードルに接続ケーブルを介して接続される外付けの装置によって制御されることが好ましく、内視鏡カプセルの全体が、クレードル内に封止される。
【００１０】
また、本発明のカプセル内視鏡およびクレードルは、上記データ通信システムで用いられ、上述のような構成を備えるカプセル内視鏡およびクレードルである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、小型・簡略な構成で外部器機からカプセル内視鏡への通信を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態の光通信システムを備えたカプセル内視鏡とクレードルの構成を示す模式的な断面図である。
【図２】カプセル内視鏡の電気的な構成を示すブロックである。
【図３】第１実施形態のクレードル、カプセル内視鏡間の光通信のタイミングを示すタイミングチャートである。
【図４】カプセル内視鏡の初期設定モードにおいて実行される処理のフローチャートである。
【図５】第２実施形態の光通信システムを備えたカプセル内視鏡とクレードルの構成を示す模式的な断面図である。
【図６】第２実施形態のクレードル、カプセル内視鏡間の光通信のタイミングを示すタイミングチャートである。
【図７】図６のタイミングでクレードルの発光素子が点灯されたときに、カプセル内視鏡のＣＭＯＳ撮像素子で時系列に撮影される３コマ分の画像の模式図である。
【図８】変形例における画像を撮像するときのＣＭＯＳ撮像素子における読み出しのタイミングと、発光素子の発光タイミングの一例を示すタイミングチャートである。
【図９】図８のタイミングでクレードルの発光素子が点灯されたきに、カプセル内視鏡のＣＭＯＳ撮像素子で時系列に撮影される３コマ分の画像を模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施形態の光通信システムを備えたカプセル内視鏡とクレードルの構成を示す模式的な断面図である。
【００１４】
カプセル内視鏡１０の外殻１１は、円筒部とこの円筒の両端に設けられた半球部とから形成される。半球部の一方は透明であり（透明半球部１２）、その内側には、光源用基板１３が外殻１１の円筒軸に垂直に配置され、透明半球部１２以外の部分の外殻１１は光を通さない。光源用基板１３には、例えばＬＥＤなどの複数の照明用の発光素子１４が配置される。本実施形態では、４個のＬＥＤが円筒軸を中心に回転対称に配置される。
【００１５】
また、光源基板１３よりも円筒軸に沿って内側には、光源用基板１３に平行に撮像用基板１５が配置される。撮像用基板１５の略中央には、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子１６が配置され、その前方にはレンズ１７、絞り１８が例えば円筒軸に沿って同軸的に配置される。なお、光源用基板１３の中央には開口が設けられ、絞り１８、レンズ１７には、この開口を通して被写体からの光が入射される。また、撮像用基板１５の更に奥には、制御基板等（図示せず）が配置される。
【００１６】
第１実施形態において、カプセル内視鏡１０は、クレードル２０内に封止、遮光された状態で出荷される。すなわち、クレードル２０の本体２１には、カプセル内視鏡１０の全体を収容可能なカプセル収容部２２が形成され、カプセル内視鏡１０は、出荷時、このカプセル収容部２２内に収容され、蓋２３によってカプセル収容部２２の開口部が封止される。
【００１７】
カプセル収容部２２は、外殻１１の円筒部外径に略等しい内径を有する円筒開口部２４と、透明半球部１２の球面形状に一致する半球部２５と、半球部２５の中央部から円筒状に軸方向に穿設された光学素子収容部２６から構成される。収容時、カプセル内視鏡１０は、透明半球部１２が半球部２５に密接されるまでカプセル収容部２２に挿入される。このときカプセル内視鏡１０の円筒側面は円筒開口部２４の内周面に略密接され、透明半球部１２とは反対側の半球部の頂点は、略円筒開口部２４の開口端高さに位置する。すなわち、蓋２３により円筒開口部２４が塞がれると、透明半球部１２とは反対側の半球部の頂点は、蓋２３の底面に当接する。
【００１８】
光学素子収容部２６の底面には、複数の発光素子（例えばＬＥＤ）２７と複数の受光素子２８が配置される。発光素子２７の各々は、クレードル２０内に収容されたカプセル内視鏡１０の撮像系の画角α内に位置するように（撮影領域内に）配置され、受光素子２８の各々は、クレードル２０内に収容されたカプセル内視鏡１０の発光素子１４の光を検出できる位置に配置される。なお、透明半球部１２と半球部２５の接触により、画角α内の透明半球部１２に傷や汚れが付かないように、光学素子収容部２６は撮像素子１６の撮像範囲を全て含む寸法とされる。
【００１９】
第１実施形態において、発光素子２７は、カプセル内視鏡１０の撮像素子１６に対向するように、光学素子収容部２６の底面の中央部に配置される。また、受光素子２８は、カプセル内視鏡１０の発光素子１４のそれぞれに略対向する位置に配置される。第１実施形態において、発光素子２７の数は例えば９個であり、例えば縦横３列に略等間隔で配列される。また、受光素子２８は、カプセル内視鏡１０の発光素子１４の配置に対応して、上記中央部を取り囲む周縁部に配置され、本実施形態では発光素子１４の数と同数の４個が光学素子収容部２６の中心軸を中心として回転対称に配置される。なお、受光素子２８の数は発光素子１４の数と必ずしも等しくなくともよい。
【００２０】
発光素子２７が配置される中央部と、受光素子２８が配置される周縁部は、仕切り板２９によって仕切られ、隣り合う受光素子２８同士も仕切り板（図示せず）によって仕切られる。仕切り板２９は、クレードル２０の各受光素子２８が、カプセル内視鏡１０の発光素子１４のうち、対向する発光素子１４からの光のみを受光するように、他の発光素子１４からの光を遮断する。
【００２１】
発光素子２７および受光素子２８の各々は、信号線を介してクレードル本体２１に設けられたコネクタ部３０に接続される。コネクタ部３０には、接続ケーブルを介して例えばパーソナルコンピュータ３１などの外部装置が接続される。すなわち、発光素子２７の各々は、パーソナルコンピュータ３１からの指令信号にしたがって点灯し、受光素子２８で検出される信号はパーソナルコンピュータ３１へと伝送され解析される。なお、接続ケーブルには例えばＵＳＢなどが利用される。
【００２２】
図２は、カプセル内視鏡１０の電気的な構成を示すブロックである。撮像素子１６は、撮像制御回路３２に接続され、撮像素子１６の駆動は撮像制御回路３２により制御される。また撮像素子１６で得られた画像信号は、撮像制御回路３２を介してＲＡＭ３３に一旦記憶されるとともに、変調回路３４を介してアンテナ３５から外部器機に転送される。なお撮像制御回路３２は、ＣＰＵ３６によりその動作が制御される。
【００２３】
また、ＣＰＵ３６には、照明制御回路３７を介して発光素子１４が接続され、各発光素子１４の点灯、消灯はＣＰＵ３６、照明制御回路３７によって制御される。なお、ＣＰＵ３６には更にＲＯＭ３８が接続されており、型番等のカプセル内視鏡１０の情報の他、制御プログラムや各種設定値など記録されている。
【００２４】
次に図１〜図３を参照して、第１実施形態の光通信システムの通信方法について説明する。第１実施形態の光通信システムは、カプセル内視鏡１０の使用に先立って、医療現場で各種設定を行うために用いられる。通信は、例えばカプセル内視鏡１０がクレードル２０内に封止された状態で、クレードル２０をパーソナルコンピュータ３１に接続して行われ、ユーザはパーソナルコンピュータ３１を操作して各種設定を行う。
【００２５】
この光通信は、双方向通信であり、クレードル２０（パーソナルコンピュータ３１）からカプセル内視鏡１０への情報伝達は、クレードル２０に設けられた複数の発光素子２７の発光パターンをカプセル内視鏡１０の撮像素子１６で撮像し、これを解析することにより行われる。また、カプセル内視鏡１０からクレードル２０（パーソナルコンピュータ３１）への情報伝達は、カプセル内視鏡１０の発光素子１４を発光させ、これをクレードル２０に設けられた受光素子２８で検出することにより行われる。
【００２６】
図３は、クレードル２０側からカプセル内視鏡１０のシリアル番号の問い合わせに対して、カプセル内視鏡１０がシリアル番号をクレードル２０側に送信する場合を例に、発光素子２７、発光素子１４の発光のタイミングを示すタイミングチャートである。
【００２７】
本実施形態において、クレードル２０は、９個の発光素子２７を備えるため、各発光素子２７を１ビットとして９ビットのデータを一度に送信できる。また、カプセル内視鏡１０は、４個の発光素子１４を備えるため、各発光素子１４を１ビットとして４ビットのデータを一度に送信できる。
【００２８】
クレードル２０は、９個の発光素子２７の内、例えば１個をパリティビットとして用い、残りの８個を８ビットのデータ転送に用いる。図３の例では、第０〜７ビットに対応する８個の発光素子２７が、例えば、カプセル内視鏡１０に対しシリアル番号を問い合わせる文字列「ＳＮ？」（アスキーコード：５３ｈ、４ｅｈ、３ｆｈ）に対応して発光する。点灯する９個の発光素子２７は、カプセル内視鏡１０の撮像素子１６において撮影され、その点灯位置から、ＣＰＵ３６は、文字データを順次読み取り、文字列データを再生し、コード解析を行う。
【００２９】
一方、本実施形態においてカプセル内視鏡１０の４個の発光素子１４しか備えていないので、４ビットデータ毎に文字列データをクレードル２０側へと転送する。例えば、４個の発光素子１４はそれぞれ、第０および第４ビット、第１および第５ビット、第２および第６ビット、第３および第７ビットに対応する。図３の例では、クレードル２０からの「ＳＮ？」の問い合わせに対して、所定時間経過後、自らのシリアル番号「Ａ１２」（アスキーコード：４１ｈ、３１ｈ、３２ｈ）を４ビットずつ転送する。発光素子１４の点灯は、クレードル２０に設けられた４個の受光素子２８によってそれぞれ検出され、接続ケーブルを介してパーソナルコンピュータ３１へ４ビットデータと転送され、解析される。
【００３０】
次に、図２および図４のフローチャートを参照して、本実施形態のカプセル内視鏡１０の初期設定モードにおいて実行される処理動作について説明する。なお、この処理動作はカプセル内視鏡１０のＣＰＵ３６において実行される。
【００３１】
カプセル内視鏡１０がクレードル２０に封止、あるいは収容された状態で接続ケーブルがパーソナルコンピュータ３１に接続されると、カプセル内視鏡１０の電源が投入されて、本フローが開始される。ステップＳ１００では、ＣＰＵ３６および周辺装置の初期化が行われ、ステップＳ１０２において、本実施形態の光通信を用いた初期設定モードが開始される。
【００３２】
初期設定モードでは、まずステップＳ１０４において、撮像素子１６でクレードル２０の発光素子２７（図１）の撮影が行われ、撮影された画像の解析が行われる。ステップＳ１０６では、解析されたデータのパリティが適正かが判断され、適正でない場合にはステップＳ１０４に戻り、改めて撮影された画像の解析が行われる。パリティが適正である場合には、ステップＳ１０８に処理は移る。
【００３３】
ステップＳ１０８では、今回取得された文字データとそれまでに得られた文字データから構成される文字列データの解析が行われ、有効なコマンドであるか否かが判定される。有効なコマンド文字列ではないと判定された場合には、ステップＳ１０４へ戻り、更に文字データの読み取りが行われる。一方有効なコマンド文字列であると判定された場合には、ステップＳ１１０へと処理は移る。
【００３４】
ステップＳ１１０では、解析されたコマンドが設定終了コマンドであるか否かが判定される。コマンドが設定終了コマンドであれば、ステップＳ１１２に進み、通常の観察モードが開始され、カプセル内視鏡１０は、初期設定モードの設定などに基づいて駆動される。コマンドが設定終了コマンドでないときには、ステップＳ１１４において、コマンドにしたがった処理が実行される。
【００３５】
例えばシリアル番号の問い合わせであれば、ＲＯＭ３８などからシリアル番号を読み出し、４個の発光素子１４を上述した方法で発光させる。また、カプセル内視鏡１０の動作開始までの時間を設定するスリープ期間ＳＬの設定であれば、スリープ期間ＳＬの値を例えばクレードル２０により指示される値（例えば１２０分）に設定してＲＡＭ３３等のメモリに記憶する。なお、表１に幾つかのコマンドを例示する。
【表１】
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【００３６】
以上のように、本発明の第１実施形態によれば、クレードル側に発光素子を設けるとともにカプセル内視鏡の撮像素子を利用することで、カプセル内視鏡に受信器や接続端子等を設けることなく、小型・簡略な構成で外部器機からカプセル内視鏡への通信を実現できる。これにより、カプセル内視鏡の使用に当たり設定や変更を行いたいデータ、モード、制御パラメータなどが存在する場合にも、その設定や変更を行うことが可能となる。また、カプセル内視鏡側は、撮像素子を用いていることから、従来の機械的な構成を略変更することなく、上記通信を実現できる。
【００３７】
更に、本実施形態では、カプセル内視鏡の照明用の発光素子に対応して、クレードル側に受光素子を設けたことで、カプセル内視鏡、クレードル間での双方向の光通信を可能にしたため、より多様な初期設定や変更を行うことが可能となる。また、両通信において複数の発光素子を利用しているため、高速な通信が可能である。
【００３８】
また、本実施形態では、カプセル内視鏡をクレードル内に封止して出荷し、開封前に設定・変更処理を行うことができるので、カプセル内視鏡を汚損する心配がない。更に、クレードルは基本的に発光素子と受光素子しか備えないので、クレードル自身を極めて低価格で提供でき、使い捨てとすることが可能である。
【００３９】
次に図５〜図７を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。図５は、第２実施形態の光通信システムを備えたカプセル内視鏡とクレードルの構成を示す模式的な断面図である。第２実施形態のカプセル内視鏡の機械的な構成は、第１実施形態と同じであるため第１実施形態と同一参照符号を用いその説明を省略する。第２実施形態のカプセル内視鏡が第１実施形態と異なるのは、第１実施形態では撮像素子１６としてＣＣＤ、ＣＭＯＳ何れを用いてもよかったが、第２実施形態では、特にＣＭＯＳを用いる点と、クレードルからのデータの受信方法に関してである。
【００４０】
一方、第２実施形態のクレードル４０は、１個の発光素子４１と１個の受光素子４２をその底面に備える。また、図５の例では、クレードル４０は、カプセル内視鏡１０の透明半球部１２側のみを封止した構成として描かれるが、第１実施形態と同様にカプセル内視鏡１０を完全に収容し、封止する構成であってもよい。クレードル４０は、第１実施形態と同様に、接続ケーブルを介して例えばパーソナルコンピュータ３１に接続され、発光素子４１の発光制御や、受光素子４２において検出された信号の解析処理が行われる。
【００４１】
第２実施形態では、ＣＭＯＳ撮像素子１６のローリングシャッタの特性を利用してクレードル４０からカプセル内視鏡１０へとデータを転送する。すなわち、ローリングシャッタを用いた場合、ラインや画素毎の露光タイミングと読み出し時間にズレが存在するので、１枚の画像が撮像される間にフラッシュのような閃光があると、画像は閃光が存在する間に露光された画素で構成される領域と、閃光のない間に露光された画素で構成される領域ので間で明暗に大きな差が生じる。したがって、遮光されたクレードル４０内において、ＣＭＯＳ撮像素子１６の撮像動作に対する発光素子４１の点灯のタイミングを制御することで、撮影画像における明暗の領域の大きさを制御することができ、異なるパターンの画像を生成することができる。
【００４２】
図６は、ＣＭＯＳ撮像素子１６の露光読み出しのタイミングと、カプセル内視鏡１０の発光素子１４とクレードル４０の発光素子４１の点灯タイミングを示すタイミングチャートであり、図６において、ｂｅｇｉｎおよびｅｎｄは露光読み出しの開始と終了を示す。すなわち、図６では、連続した３コマ分の撮像が例示される。
【００４３】
カプセル内視鏡１０の発光素子１４の点灯は、ＣＭＯＳ撮像素子１６の露光読み出しの開始をクレードル４０側へ知らせるもので、クレードル４０に設けられた受光素子４２で検出される。受光素子４２で検出された信号は接続ケーブルを介してパーソナルコンピュータ３１へと送られる。パーソナルコンピュータ３１は、ＣＭＯＳ撮像素子１６の露光読み出し開始の合図を受けると、伝送する文字コードに対応するタイミングで発光素子４１を点灯（閃光）させる。
【００４４】
図７は、図６のタイミングでクレードル４０の発光素子４１が点灯されたときに、カプセル内視鏡１０のＣＭＯＳ撮像素子１６で時系列に撮影される３コマ分の画像の模式図である。図６、７に示されるように、ＣＭＯＳ撮像素子１６での露光読み出しが開始（ｂｅｇｉｎ）されてからクレードル４０の発光素子４１が点灯されるまでに読み出される上側の領域は暗い領域となり、点灯後に読み出される下側の領域は明るい領域となる。すなわち、暗い領域の面積は、ｂｅｇｉｎから発光素子４１の点灯までの時間に比例し、明るい領域の面積は発光素子４１の点灯からｅｎｄまでの時間に比例する。
【００４５】
明暗の領域の面積比は、ｂｅｇｉｎ〜ｅｎｄ間における発光素子４１の点灯タイミングを制御することで変更できるので、面積比に対応して異なる文字コードや、コマンドコードを割り付けることができ、１コマで何種類もの情報を伝達できる。例えば、撮像素子１６の解像度がＶＧＡ（６４０×４８０画素）で、読み出し時間（ｂｅｇｉｎ〜ｅｎｄ間時間）が３１ミリ秒のとき１ピクセル当たりの読み出し時間は０．１マイクロ秒となるので、０．５マイクロ秒（５ピクセル相当）の精度でクレードル４０の発光素子４１の点灯を制御すると、６４０×４８０／５＝６１，４４０通りの明暗パターンを生成でき、これは略１６ビットデータ（６５，５３６通り）に対応する。なお、図７の例では、水平ラインを単位に制御を行い、１コマ当たり４８０通りの情報を転送している。
【００４６】
以上のように、本発明の第２実施形態によれば、第１実施形態と同様に、クレードル側に発光素子を設けるとともにカプセル内視鏡の撮像素子を利用することで、カプセル内視鏡に受信器や接続端子等を設けることなく、小型・簡略な構成で外部器機からカプセル内視鏡への通信を実現できる。これにより、カプセル内視鏡の使用に当たり設定や変更を行いたいデータ、モード、制御パラメータなどが存在する場合にも、その設定や変更を行うことが可能となる。また、カプセル内視鏡側は、撮像素子を用いていることから、従来の機械的な構成を略変更することなく、上記通信を実現できる。
【００４７】
また、第２実施形態では、クレードル側に１個の発光素子、受光素子を設けるだけで、１コマ当たり２ビット以上の情報を伝達することができる。
【００４８】
次に、図８、９を参照して第２実施形態の変形例について説明する。第２実施形態では、１コマの読み出し時間の間にクレードル４０の発光素子４１を１回しか点灯させなかったが、変形例では、１コマの読み出し時間の間に発光素子４１を複数回の点灯（閃光）させる。なお、その他の構成に関しては第２実施形態と同様である。
【００４９】
図８、図９は、第２実施形態の図６、図７にそれぞれ対応する。すなわち図８は、連続して３コマの画像を撮像するときのＣＭＯＳ撮像素子１６における読み出しのタイミングと、発光素子１４、４１の発光タイミングの一例を示し、図９はそのときに撮像される３コマの画像を示す。
【００５０】
図８に示されるように、クレードル４０の発光素子４１は、カプセル内視鏡１０の発光素子１４の点灯によりＣＭＯＳ撮像素子１６の読み出しの開始を通知されると、各コマの撮像期間（ｂｅｇｉｎ〜ｅｎｄ）において、転送するコードに対応するタイミングで発光素子４１を点灯（閃光）する。第１コマでは、読み出し期間中（ｂｅｇｉｎ〜ｅｎｄ）に発光素子４１は３回点灯される。
【００５１】
この第１コマ目の撮像において、読み出し開始（ｂｅｇｉｎ）から第１〜第３回目の点灯が行われるまでの期間をそれぞれ期間ａ、ｂ、ｃで表すと、図９に示されるように、期間ａの間に読み出される画素は、全く露光されず、真暗である。一方、期間ａの終了時点から期間ｂの終了時点までの間に読み出される画素は、第１回目の点灯による露光を受ける。次に、期間ｂの終了時点から期間ｃの終了時点までの間に読み出される画素は、第１回目および第２回目の点灯により露光され、期間ｃの終了時点からこのコマの読み出し終了（ｅｎｄ）までの期間に読み出される画素は、第１、第２、第３の点灯により露光される。
【００５２】
したがって、第１コマの画像には、下に行くにしたがって段階的に明るくなる４つの領域が形成される。一方、第２、第３コマ目では、発光素子４１は２回点灯されるので、下に行くにしたがって段階的に明るくなる３つの領域が形成されるが、第２、第３のコマでは、点灯されるタイミングが異なるので、両コマの画像は異なるグラデーションパターンとなる。
【００５３】
以上のように、第２実施形態の変形例においても、第２実施形態と略同様の効果が得られる。また、変形例では、白黒２つの明暗ではなく、多段的な明暗を用いることができるので、１コマ当たりの情報量を更に多くすることができる。
【００５４】
なお、本実施形態では何れもクレードル側に通信用の発光素子を設けたが、これをＬＣＤなど、複数のパターンを表示できる表示素子とし、これをカプセル内視鏡やクレードルに設けた発光素子で照明して撮像素子で撮像する構成とすることもできる。
【００５５】
また、第１実施形態では、カプセル内視鏡は、クレードルとの関係において発光素子、撮像素子、受光素子が所定の配置となるようにクレードル内に収容されることが望ましいので、位置決めのための構成として、例えばクレードル円筒内周面にキーを形成し、カプセル本体の円筒外側面にこのキーに係合するキー溝を形成してもよい。
【００５６】
また、第２実施形態やその変形例では、クレードル側の発光素子とカプセル内視鏡の間にディフューザを配置してもよい。また、本実施形態では、初期設定を例に説明を行ったが、ファームウェアのアップデートに本通信システムを用いることも可能である。また更に、第１実施形態では、仕切り板を用いて各受光素子が受光できる光源を制限したが、仕切り板に代えて窪みを設け、その中に受光素子や発光素子を配置する構成としてもよい。
【符号の説明】
【００５７】
１０  カプセル内視鏡
１２  透明半球部
１４  発光素子
１６  撮像素子
２０、４０  クレードル
２７、４１  発光素子
２８、４２  受光素子
２９  仕切り板
３１  パーソナルコンピュータ
【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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