(57)【要約】【課題】　後方散乱光および迷光による悪影響を減少させ、画像センサとレンズシステムとの間の位置合わせを向上させたシステムを提供する。【解決手段】　光学ヘッド組立体およびドームを含む装置およびシステム、ならびにその使用方法を提供する。光学ヘッド組立体は、照明部分および画像化部分を含み、ドームの後方に置かれる。ドームには光学システムを組み込んでもよい。【選択図】　　　　図１
2004121843.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
　光学ヘッド組立体およびドームを含むシステムであって、前記光学ヘッド組立体は実質的に前記ドームの後方に置かれ、
　前記光学ヘッド組立体は照明部分および画像化部分を含み、
　前記ドームは光学システムを含む、システム。
【請求項２】
　前記照明部分は少なくとも１つの光源を含み、前記画像化部分は少なくとも１つの画像センサを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
　前記光学システムを前記画像化部分と位置合わせするために構成された位置合わせ要素をさらに含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
　前記ドームはドーム材料を含み、前記ドーム材料は少なくとも前記照明部分を実質的に囲む、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
　前記位置合わせ要素は前記ドームと一体化される、請求項３に記載のシステム。
【請求項６】
　前記位置合わせ要素は前記画像化部分上に組込まれる、請求項３に記載のシステム。
【請求項７】
　光学分離要素を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
　前記光学分離要素は、少なくとも１つの照明部分と少なくとも１つの画像化部分との間に置かれる、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
　前記位置合わせ要素は不透明の材料を含む、請求項３に記載のシステム。
【請求項１０】
　前記位置合わせ要素は不透明の材料を含み、前記位置合わせ要素は実質的に前記画像化部分を囲む、請求項３に記載のシステム。
【請求項１１】
　前記位置合わせ要素は、シム、肩、レンズ保持具、リングおよび１つ以上の位置決め溝を含むグループから選択される、請求項３に記載のシステム。
【請求項１２】
　前記肩は前記画像化部分から延在する、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
　前記肩は前記ドームから延在する、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１４】
　前記レンズ保持具は前記画像化部分から延在する、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１５】
　前記リングは前記画像化部分から延在する、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１６】
　前記位置合わせ要素は前記ドーム上に位置決めされた少なくとも１つの溝を含む、請求項３に記載のシステム。
【請求項１７】
　前記ドーム材料は、ＰＭＭＡ、ポリウレタン、ＣＯＣ、ＣＯＰ、ＮＡＳ、アクリル樹脂およびポリカーボネートを含むグループから選択される、請求項４に記載のシステム。
【請求項１８】
　前記光学システムは実質的に前記ドームの外部表面の近くに位置決めされる、請求項１に記載のシステム。
【請求項１９】
　前記光学システムは実質的に前記ドームの内部表面の近くに位置決めされる、請求項１に記載のシステム。
【請求項２０】
　前記少なくとも１つの画像センサは支持面に装着される、請求項２に記載のシステム。
【請求項２１】
　前記画像化部分は、少なくとも１つの光学フィルタをさらに含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項２２】
　前記光学フィルタは、ＩＲ阻止フィルタおよびカラーフィルタからなるグループから選択される、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２３】
　前記少なくとも１つの画像センサは、ＣＭＯＳ、ＣＣＤおよびＩｎＧａＡｓを含むグループから選択される、請求項２に記載のシステム。
【請求項２４】
　前記少なくとも１つの光源は支持面に装着される、請求項２に記載のシステム。
【請求項２５】
　前記光源は適合可能に位置決めされた光源である、請求項２４に記載のシステム。
【請求項２６】
　前記少なくとも１つの光源は、白色ＬＥＤ、カラーＬＥＤ、レーザダイオードおよびそれらのいかなる組合せをも含むグループから選択される、請求項２に記載のシステム。
【請求項２７】
　前記光学システムは、１つ以上のレンズ、１つ以上の合成レンズ組立体、１つ以上の光学フィルタ、１つ以上のミラー、１つ以上のプリズムおよびそれらの組合せを含むグループから選択される、請求項１に記載のシステム。
【請求項２８】
　前記ドームは２つ以上の材料を含む、請求項１に記載システム。
【請求項２９】
　前記ドームは２つ以上の区分を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３０】
　前記ドームの第１の区分は実質的に前記画像化部分の上方に配置され、前記ドームの第２の区分は実質的に前記照明部分の上方に配置される、請求項２９に記載のシステム。
【請求項３１】
　光学分離要素をさらに含む、請求項２９に記載のシステム。
【請求項３２】
　光学ヘッド組立体およびドームを含むシステムにおいて、前記光学ヘッド組立体は実質的に前記ドームの後方に置かれ、前記光学ヘッド組立体は照明部分および画像化部分を含み、前記ドームには少なくとも１つの位置合わせ要素が組込まれている、ドーム。
【請求項３３】
　前記位置合わせ要素は、シム、肩、レンズ保持具、リングおよび１つ以上の位置決め溝からなるグループから選択される、請求項３２に記載のドーム。
【請求項３４】
　前記ドームは２つ以上の材料を含む、請求項３２に記載のドーム。
【請求項３５】
　前記ドームは２つ以上の区分を含む、請求項３２に記載のドーム。
【請求項３６】
　光学ヘッド組立体およびドームを含むシステムにおいて、前記光学ヘッド組立体は実質的に前記ドームの後方に置かれ、前記光学ヘッド組立体は照明部分および画像化部分を含み、前記ドームには光学システムが組込まれている、ドーム。
【請求項３７】
　前記光学システムは、１つ以上のレンズ、１つ以上の合成レンズ組立体、１つ以上の光
学フィルタ、１つ以上のミラー、１つ以上のプリズムおよびそれらの組合せを含むグループから選択される、請求項３６に記載のドーム。
【請求項３８】
　前記光学システムは実質的に前記ドームの外部表面の近くに位置決めされる、請求項３６に記載のドーム。
【請求項３９】
　前記光学システムは実質的に前記ドームの内部表面の近くに位置決めされる、請求項３６に記載のドーム。
【請求項４０】
　少なくとも１つの位置合わせ要素が組込まれている、請求項３６に記載のドーム。
【請求項４１】
　少なくとも１つの光学分離要素が組込まれている、請求項３６に記載のドーム。
【請求項４２】
　前記ドームは少なくとも１つの焦点曲線を有する形状である、請求項３６に記載のドーム。
【請求項４３】
　光学ヘッド組立体およびドームを含むシステムであって、前記光学ヘッド組立体は実質的に前記ドームの後方に置かれ、
　前記光学ヘッド組立体は、光学システム、照明部分および画像化部分を含み、前記ドームは２つ以上の材料を含む、システム。
【請求項４４】
　前記光学システムは実質的に分離ウェルによって囲まれる、請求項４３に記載のシステム。
【請求項４５】
　前記光学ウェルは、不透明の障壁、光トラップ、光学フィルタ、一連の分離障壁、不透明のプラスチックおよびそれらのいかなる組合せをも含むグループから選択される、請求項４４に記載のシステム。
【請求項４６】
　光学ヘッド組立体およびドームを含むシステムであって、前記光学ヘッド組立体は実質的に前記ドームの後方に置かれ、
　前記光学ヘッド組立体は照明部分および画像化部分を含み、前記ドームには光学分離要素が組込まれている、システム。
【請求項４７】
　光学システムをさらに含む、請求項４６に記載のシステム。
【請求項４８】
　前記光学システムは実質的に光学ウェルによって囲まれる、請求項４７に記載のシステム。
【請求項４９】
　前記光学ウェルは、不透明の障壁、光トラップ、光学フィルタ、一連の分離障壁、不透明のプラスチックおよびそれらのいかなる組合せをも含むグループから選択される、請求項４８に記載のシステム。
【請求項５０】
　前記ドームは少なくとも１つの焦点曲線を有する形状である、請求項１に記載のシステム。
【請求項５１】
　光学ヘッド組立体およびドームを含むシステムであって、
　前記光学ヘッド組立体は実質的に前記ドームの後方に置かれ、前記光学ヘッド組立体は、照明部分および画像化部分を含み、前記光学ヘッド組立体には位置合わせ要素が組込まれている、システム。
【請求項５２】
　前記位置合わせ要素は前記光学システムを前記画像化部分と位置合わせするように構成される、請求項５１に記載のシステム。
【請求項５３】
　前記位置合わせ要素は前記画像化部分に組込まれる、請求項５１に記載のシステム。
【請求項５４】
　前記位置合わせ要素は不透明の材料を含む、請求項５１に記載のシステム。
【請求項５５】
　前記位置合わせ要素は不透明の材料を含み、前記位置合わせ要素は実質的に前記画像化部分を囲む、請求項５１に記載のシステム。
【請求項５６】
　前記位置合わせ要素は、シム、レンズ保持具、リングおよび錐体を含むグループから選択される、請求項５１に記載のシステム。
【請求項５７】
　光学システムをさらに含む、請求項５１に記載のシステム。
【請求項５８】
　前記光学システムは実質的に光学ウェルによって囲まれる、請求項５７に記載のシステム。
【請求項５９】
　前記光学ウェルは、不透明の障壁、光トラップ、光学フィルタ、一連の分離障壁、不透明のプラスチックおよびそれらのいかなる組合せをも含むグループから選択される、請求項５８に記載のシステム。
【請求項６０】
　光学ヘッド組立体およびドームを含むシステムにおいて、前記光学ヘッド組立体は実質的に前記ドームの後方に置かれ、
　光学ヘッド組立体は、照明部分および画像化部分を含み、位置合わせ要素が組み込まれている、光学ヘッド組立体。
【請求項６１】
　請求項１に記載のシステムを含む、インビボ画像化装置。
【請求項６２】
　請求項４３に記載のシステムを含む、インビボ画像化装置。
【請求項６３】
　請求項４６に記載のシステムを含む、インビボ画像化装置。
【請求項６４】
　請求項５１に記載のシステムを含む、インビボ画像化装置。
【請求項６５】
　請求項３２に記載のドームを含む、インビボ画像化装置。
【請求項６６】
　請求項３６に記載のドームを含む、インビボ画像化装置。
【請求項６７】
　請求項６０に記載の光学ヘッド組立体を含む、インビボ画像化装置。
【請求項６８】
　請求項６１に記載の装置を利用するステップを含む、インビボでの画像化のための方法。
【請求項６９】
　画像化部分および照明部分を保持するための光学ヘッド手段と、
　前記光学ヘッド手段をインビボの環境から保護するためのドーム手段とを含み、
　前記光学ヘッド手段は実質的に前記ドーム手段の後方に置かれる、装置。
【請求項７０】
　画像装置を含む、請求項６９に記載の装置。
【請求項７１】
　照明部分および画像化部分を形成するための光学ヘッド組立手段と、
　前記光学ヘッド組立手段を外部の環境から隔離するためのドーム手段とを含み、
　前記ドーム手段は一体化された光学システムを含む、装置。
【請求項７２】
　画像装置を含む、請求項７１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　発明の分野
　この発明は、一般的に光学ヘッド組立体に関し、より特定的にはインビボ画像化装置のための光学ヘッド組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
　発明の背景
　体内の流路または空洞のインビボでの画像化を行なうための装置および方法が当該技術において既知である。このような装置は、特に、さまざまな体内空洞における画像化を行なうためのさまざまな内視鏡画像化システムおよび装置を含み得る。一般的に、これらの装置は、画像化センサアレイ（たとえば、ＣＭＯＳカメラがあるが、その他の種類の画像装置を使用してもよい）といった画像装置および、たとえば「白色ＬＥＤ」または画像化される必要のある領域を照らすための光を与える他の好適な光源といった内部光源を用いて、インビボでの画像化を行なう。光は、光源によって照らされた表面から反射し、光学システムはその反射光をＣＭＯＳ画像化センサ上に焦点合わせする。
【０００３】
　光学システムは、１つ以上のレンズ、１つ以上の合成レンズ組立体、１つ以上の好適な光学フィルタまたは、当該技術で既知のように画像を画像化センサ上に焦点合わせしかつ光を操作するようにされた他の好適な光学要素といった、１つ以上の光学要素を含み得る。光学システムは、当該技術で既知のように、画像受光ＣＭＯＳに取付けるか、その上に装着するか、その上に組立てるかまたはそれに隣接して配置することができる。光学システムおよびＣＭＯＳ画像化センサは典型的に、ＣＭＯＳ表面領域を適切に焦点合わせし光学使用するために正確に位置合わせされるが、部品が小規模であるため、適切な位置合わせを得ることが困難である。
【０００４】
　光源、画像化アレイ（たとえばＣＭＯＳ）および光学焦点合わせシステムの組合せを光学ヘッドと呼び得る。光学ヘッドは通常、光学窓またはドームの後ろに置き、たとえば、その電気部品を、体内にみられるこれらの部品の動作を妨げ得る液体から隔離する。これらの光学システムにとって、照明要素および受光機を単一の仕切り内に収めることが有利である。単一の光学窓を有することが、衛生的なかつ実用的な理由からも賢明である。
【０００５】
　照明要素および反射光を受けるための手段が単一の光学窓またはドームの後ろに収められるシステムでは、光学窓自体から発せられた光によって生じる後方散乱光および迷光が受光機によって受けられるかもしれない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
　したがって、単一の光学窓の後ろに照明要素および反射光を受けるための手段であって、適切な位置合わせが容易に達成されかつ後方散乱光が減じられる、システムが必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
　発明の概要
　この発明のいくつかの実施例に従って、単一のドームの後ろに少なくとも１つの照明部分および少なくとも１つの画像化部分を含むシステムであって、後方散乱光および迷光による悪影響を減少させ、画像センサとレンズシステムとの間の位置合わせを向上させた、
システムが提供される。
【０００８】
　いくつかの実施例に従って、ドームには光学システムが組み込まれている。
【０００９】
　他の実施例に従って、ドームは１つ以上の材料からなり、および／または多断面ドームであり得る。ドームは、２つ以上の材料の組合せであってもよい。
【００１０】
　他の実施例に従って、システムは画像化部分および／またはドームに一体化された位置合わせ要素を有する。位置合わせ要素は、たとえば、シム、錐体、肩、レンズ保持具、リング、１つ以上の位置決め溝、または他の構造であってもよい。
【００１１】
　他の実施例に従って、システムは、典型的に画像化部分に一体化された光学分離要素を有する。
【００１２】
　この発明を、本明細書で例示のためにのみ、同じ構成要素が同じ参照数字によって示されている添付の図面を参照して記載する。
【００１３】
　簡単および明瞭に示すために、図に示した要素は、必ずしも同じ割合で描かれていないことが理解されるであろう。たとえば、いくつかの要素の寸法は、明瞭化のために、他の要素に対して誇張されていることもある。さらに、適切と考える場合には、対応するまたは類似の要素を示すのに参照数字が複数の図面で繰り返されていることもある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
　発明の詳細な説明
　以下の詳細な説明において、この発明が完全に理解されるよう、多数の特定の詳細を述べる。しかしながら、これらの特定の詳細がなくてもこの発明を実行し得ることが当業者によって理解されるであろう。他の場合には、この発明を不明確にしないように、周知の方法、手順、部品および回路は詳細に記載しなかった。
【００１５】
　ドームを有する光学ヘッド組立体を、インビボでの画像化のために利用し得る。たとえば、この発明の一実施例に従った光学ヘッドを、胃腸（ＧＩ）管を画像化するための飲み込み可能カプセル、内視鏡、カテーテル、ステント、針等といったインビボ装置に組込むことができる。その一部分が挿入される装置において、典型的には、この発明の一実施例に従った、光学ヘッドを、インビボ装置の遠端（患者の体に挿入される端部）に組込むかまたは取付ける。一実施例においては、光学ヘッドを飲み込み可能な画像化カプセルに組込むが、これはたとえば、この発明の共通の譲受人に与えられ、ここに引用により援用される、ＷＯ　０１／６５９９５および／またはイディアン（Iddan）に付与された米国特許第５，６０４，５３１号に記載されているカプセル等であり得る。
【００１６】
　この発明の説明を通して、いくつかの要素を、「光学的」である、または、光学放射を生成したり、受けたり、変換させたりするようにされている、と述べることがあるが、この発明のいくつかの実施例は、他の形態のエネルギ（たとえば赤外線エネルギ）、典型的には、体の内腔を画像化するのに好適であり得るエネルギを生成したり、受けたり、変換させたりするようにされ得る等価の要素を含むこともあり、このような非光学要素は光学要素と組合されるかまたは光学要素に取って代わることもあり得る、ということを理解すべきである。
【００１７】
　ここで、図１を参照し、これはこの発明の一実施例に従った、ドームを有する光学ヘッド組立体を概略的に示している。ドーム１０は固体のドームであり、一体化された光学システム１４および任意で位置合わせ要素、たとえば組立の際にドーム１０を光学ヘッド２
０上に位置決めするための肩１６および１８を含む。位置合わせ要素は不透明材料を含み得る。一実施例に従って、位置合わせ要素（たとえば肩１６および１８）はドームと一体化し得、任意でドームと同じ材料で製造される。他の実施例によれば、他の位置合わせ手段、たとえばシムまたは他の構造を使用してもよいし、または、このような手段を使用しなくてもよい。一実施例に従って、光学システム１４は少なくとも１つのレンズを含み得る。他の実施例に従って、光学システム１４は、１つ以上のミラー、プリズム、合成レンズまたはいかなる他の好適な焦点合わせおよび／もしくは導光要素を含み得る。一実施例に従って、光学システム１４を、実質的にドーム１０の内部表面１０′の近くに位置付ける。光学ヘッド２０は、たとえば、支持手段たとえばプリント回路基板（「ＰＣＢ」）２８上に装着された、画像センサ２２といった画像装置、光学分離要素３０、ならびに１つ以上の光源２４Ａおよび２４Ｂを含む。他の支持手段を使用してもよい。さらに、他の部品または部品の組合せを使用してもよい。
【００１８】
　ドーム１０は、たとえば半透明のまたは部分的に半透明の材料で製造され得る。ドーム１０は、たとえば、ＰＭＭＡ、isoplastTM（ポリウレタン）、環状オレフィンポリマー（ＣＯＰ）、環状オレフィン共重合体（ＣＯＣ）、ポリカーボネート、ポリスチレン７０％とアクリル樹脂３０％の共重合体であって、５８８ｎｍでの屈折率が１．５６４（ＮＡＳ）である（他の割合および特性を用いてもよい）共重合体、または、当該技術で既知のいかなる他の好適なプラスチック、ポリマーまたは材料で製造してもよい。ドーム１０は典型的に、たとえば電気部品またはその他の部品を、体内に見られる液体から隔離または保護するのに使用され、また、光学ヘッド２０をインビボまたは他の外的環境から保護するのに使用される。他のまたは追加の機能性をドーム１０に付与してもよい。
【００１９】
　画像センサ２２は、単一の要素または複数の要素を含み得る。たとえば画像センサ２２は独立した複数の画像センサのアレイを含み得、それらの独立した画像センサの各々は互いの画像センサと協同で動作するようにされ得るが、個々の画像センサを独立して動作するようにしてもよい。画像センサ２２は、ＣＭＯＳ、電荷結合素子（「ＣＣＤ」）、インジウムガリウムヒ化物（ＩｎＧａＡｓ）またはいかなる他の好適な素子であってもよい。
【００２０】
　光学分離要素３０は、たとえば不透明のもしくは半透明の障壁、光トラップ、光学フィルタ、一連の分離障壁、またはたとえば不透明のプラスチックといった好適な材料の他の好適な構造で製造し得る。光学分離要素３０は、画像センサ２２またはＰＣＢ２８から直接延在し得る。たとえばＩＲ阻止フィルタといった光学フィルタ（図示せず）を装置の中に、たとえば画像センサ２２と光学システム１４との間に置き得る。照明部分は、カラーＬＥＤ、レーザダイオードまたは白色ＬＥＤといった好適な照明源を含み得る。この発明の実施例において、光源はＩＲ阻止フィルタ、カラーフィルタまたは他のフィルタといった光学フィルタを有してもよい。１つ以上の光学フィルタを１つ以上の光源の上方に置き得る。他の実施例に従うと、フィルタを含む必要はない。
【００２１】
　この発明の一実施例において、１つ以上の肩、たとえば肩１６および／または肩１８を有する固体のドーム１０は、画像センサ２２を、固体のドーム１０に組み込まれた光学システム１４と位置合わせするための案内を提供する。このため、画像センサの表面を最適に使用できる。２４Ａおよび／または２４Ｂといった１つ以上の光源を、画像化される目標物（図示せず）を最適に照らすために、それぞれ肩１６と１８との間に位置付けることができる。光源２４Ａおよび２４Ｂを、たとえばフレキシブルコネクタ３２でＰＣＢ２８上に装着して、ドーム１０を光学ヘッド２０と組立てる際に、光源２４Ａおよび２４Ｂが、１つ以上の肩１６と１８との間に適切に位置付けることができるようにすことも可能である。他の装着方法を使用してもよい。別の実施例（図示せず）においては、１つ以上の光源２４Ａおよび２４Ｂは、たとえば、２つ以上のＰＣＢ上に固く装着され、画像センサ２２と肩１６および１８の間にある光源２４Ａおよび２４Ｂとの位置合わせを、たとえば
、ＰＣＢ間の相対位置を調整することによって達成する。
【００２２】
　１つ以上の光源２４Ａおよび２４Ｂは、一体化されたドームを通って外部に、物体（図示せず）に対して放射し、その物体から光が反射する。目標物から反射した光線は、光学システム１４で画像センサ２２上に焦点合わせされる。光源２４Ａおよび２４Ｂをドーム材料で本質的に囲む固体のドーム１０は、殻状ドームの内部表面に当る、光源からの光線のために生じる後方散乱光を殻状ドーム内のその共通の内部表面を排除することによって回避することができる。光学分離要素３０は、光源２４Ａおよび２４Ｂから生じる迷光から画像センサ２２を隔離する。
【００２３】
　この発明の別の実施例において、たとえば、画像センサ２２および一体化された光学システム１４に、１つ以上の光源２４Ａまたは２４Ｂから生じる迷光および後方散乱光に対する分離ウェルを与えるために、肩１６の内壁および／または外壁を不透明の材料（図示せず）で覆うことも可能である。
【００２４】
　次に図２Ａを参照して、これは、この発明の一実施例に従った、光学ヘッド組立体７４を有する固体のドーム６６を概略的に示している。光学ヘッド組立体７４は、たとえば、画像センサ２２、レンズシステム６４を有するレンズ保持具６６ならびに、支持手段たとえばＰＣＢ７２に装着された１つ以上の光源２４Ａおよび２４Ｂを含む。画像センサ２２は、ＣＭＯＳ、ＣＣＤまたはいかなる機能的等価物であってもよい。レンズ保持具６６は、レンズシステム６４を画像センサ２２に対して一定の位置に固定して、たとえば画像センサ表面を最適に使用し得るようにする。レンズ保持具６６は、たとえば画像センサ２２からの延長部またはＰＣＢ７２からの延長部であってもよい。代わりに、レンズ保持具６６を別途に加えるかまたは別の構造から延在させてもよい。一実施例に従って、一体化された壁６８を有するレンズ保持具６６は、たとえば、不透明のもしくは半透明の障壁、光トラップ、光学フィルタ、一連の分離障壁、または、たとえば不透明のプラスチックといった好適な材料の他の好適な構造で製造し得る。レンズ保持具６６は、こうして、レンズシステム６４を画像センサ２２に位置合わせするという目的と、光源２４Ａおよび２４Ｂから生じる迷光または後部散乱光を遮るという目的との、２つの目的を与え得る。この発明の一実施例において、ドーム６６は、たとえば楕円形ドームまたは、たとえば、この発明の共通の譲受人に与えられ、ここに全体が引用により援用されているＷＯ　００／７６３９１に記載されるような、少なくとも１つの焦点曲線を有するいかなる他の形状であってもよい。図に示されていない形状といった他の好適な形状をもちろん使用してもよい。
【００２５】
　図２Ｂは、図２Ａに示したのと同様の光学ヘッドとで組立てられた殻状ドーム６２を有する一実施例を概略的に示している。この発明の一実施例において、ドーム６２は、たとえば楕円形ドームまたは、たとえば上述のような、少なくとも１つの焦点曲線を有するいかなる他の形状であってもよい。１つ以上の光源２４Ａおよび２４Ｂは焦点曲線に位置付けることができ、一方で画像センサアレイは対称軸上に配置することができる。こうすれば、照明の際に、ドーム内部表面から内部に反射する光源からの光線が、受光機にたとえば画像センサ２２に入射することはない。ウェル６４を有するレンズ保持具６６は、画像センサよりも上の高さに設定されたレンズシステムを、１つ以上の光源２４Ａおよび２４Ｂから生じる迷光および後方散乱光から隔離する。
【００２６】
　次に図３を参照して、これはこの発明の別の実施例に従った、ドームを有する光学ヘッド組立体を含むシステムを概略的に示している。システム４０は、光学システム４４と一体化された殻状ドーム４２、および光学ヘッド６０を含む。光学ヘッド６０は、支持手段たとえばＰＣＢ５６に装着された画像センサ２２ならびに１つ以上の光源２４Ａおよび２４Ｂを含む。一実施例に従って、光学分離要素５０は、ＰＣＢ５６から画像センサ２２を囲んでドーム４２まで延在し得、その上部端でドーム４２に対して固定される。別の実施
例において、光学分離要素は、たとえば、光要素または画像センサ（もしくは他の部品）の延長部、またはドームもしくはレンズに一体化された要素であってもよい。光学分離要素５０は、たとえば、不透明のもしくは半透明の障壁、光トラップ、光学フィルタ、一連の分離障壁、またはたとえば不透明のプラスチックといった好適な材料の他の好適な構造であってもよい。一実施例に従って、輪状の底部端を有し得る光学分離障壁５０は、たとえば、接着されるか、アコースティック溶接されるか、摩擦嵌めされるか、他の組立部品によってで保持されるか、または他の方法によって、ドーム４２構造内に装着し得る。輪の底部端を当該技術で既知の好適な方法を用いて、ＰＣＢ基板５６に直接固定し得る。ドーム４２を光学ヘッド６０と組立てる際に、分離要素５０の輪は、確実に光学レンズ４４が画像センサ２２と適切に位置合わせされるようにする。分離要素５０はまた、画像センサ２２を、光源、たとえば２４Ａおよび／または２４Ｂから生じる迷光から隔離する働きをする。この実施例において、ドーム４２は、焦点曲線を有する形状を含むいかなる特定の幾何学的形状でもある必要はない。というのも、光学システム４４が実質的にドームの外部表面４２′の近くに組み込まれているため、後方散乱光を受けないからである。迷光は、不透明の分離要素５０で避けることができる。一実施例において、分離要素５０を使用したカプセルといった装置が、たとえば直径１１ｍｍである場合、分離要素５０の厚さは、たとえば１ｍｍ未満とすることができる。他の寸法も使用できる。
【００２７】
　図４Ａに移って、この発明の実施例に従った多断面ドーム１００を有する光学ヘッド組立体の概略断面図を示している。図４Ａに示した実施例に従って、光学レンズ１２０をドーム１１０に組み込み得る。照明要素２４Ａおよび２４Ｂといった１つ以上の照明要素は照明を与え、１つ以上の画像センサ２２は画像を捕える。レンズ１２０のほぼ真下の領域は、ドーム１１０の１区分、画像化区分１８０を形成し得、一方で光学レンズ１２０のほぼ真下でなく、照明要素２４Ａおよび２４Ｂとほぼ関連付けられる他の１つまたは複数の領域は、ドーム１１０の１つ以上の照明区分１９０を形成し得る。
【００２８】
　１つ以上の光学分離要素１７０を用いて、少なくとも１つの照明区分１９０および画像化区分１８０を分離し得る。図４Ａにおいて、分離要素１７０は、単一の輪の断面として示されているが、これはたとえば錐体形といった他の好適な形状であってもよい。分離要素１７０は、ＰＣＢ１３０といった他の要素の一部もしくは延長部、またはシリコン面といったいかなる支持面であってもよい。分離要素１７０は、たとえば、接着されるか、アコースティック溶接されるか、摩擦嵌めされるか、他の組立部品によって保持されるか、または他の方法によって構造１１０内に装着し得る。この場合の分離要素１７０はまた、画像センサ２２を後方散乱光から隔離する助けをするとともに、レンズ１２０と画像センサ２２との間の位置合わせの制御を可能にする。他の実施例において、形状の異なる他の数の光学分離要素を使用し得る。光学分離要素は、たとえば、光要素もしくは画像装置の延長部、ドームもしくはレンズに組み込まれた要素、半透明（translucentまたはsemi-transparent）の部材、または他の好適な形状であってもよい。
【００２９】
　一般的に、照明区分は照明要素を含む領域を含み、画像化区分は１つ以上の画像装置を含む領域を含む。しかしながら、照明区分は他の部品および領域を含んでもよく、画像化区分は他の部品および領域を含んでもよい。さらに、照明区分および画像化区分の各々を２つ以上の非接触区分に分割してもよく、示したものとは異なる形であってもよい。たとえば、いくつかの照明区分は、画像化区分全体の内部で「アイランド」として存在してもよいし、照明区分および画像化区分の各々の方は、別の領域内に位置してもよい。さらに、照明区分および画像化区分を完全に分割する必要はなく、たとえば光学分離要素は、区分を完全に分割しなくてもよく、ホールを含んでもよく、半透明等であってもよい。
【００３０】
　この発明の一実施例において、図４Ａに例示したように、１つ以上の照明要素２４Ａまたは２４Ｂおよび１つ以上の画像センサ２２を、ＰＣＢといった支持面１３０の上に置き
得る。ここで、支持面１３０は回路基板以外の部品であってもよい。代替的な実施例において、１つ以上の照明要素２４Ａまたは２４Ｂおよび１つ以上の画像センサ２２を、別々の支持面１３０か、共通のシリコン基板かまたは別の構造の上に置いてもよく、同じ構造に装着または固定する必要はない。
【００３１】
　次に図４Ｂを参照して、これはこの発明の実施例に従った多断面ドームを有する光学ヘッド組立体の画像化部分の概略断面図である。示した実施例において、画像化部分は、レンズ１２０に加えてまたはその代わりに、内レンズ１２２を含み得る。内レンズ１２２を、ドーム１１０内の画像センサ２２に対する位置に置き得、内レンズ１２２が、独立してまたは、ドーム１１０にレンズ１２０が固定されている場合には協同で、入ってくる光を画像センサに焦点合わせできるようにし得る。
【００３２】
　光学フィルタ１４０は画像センサ２２とレンズ１２０および／または１２２との間に置き得る。光学フィルタ１４０はまた、他の位置に置いてもよい。この発明のいくつかの実施例に従って、１つ以上の照明要素２４Ａまたは２４Ｂ（たとえば図４Ａに示す）は、多断面ドーム１１０の照明区分１９０から照明を与える。照明要素２４Ａおよび２４Ｂは、ドーム１１０を通って外部に、物体に対して放射する光を生じ得、その物体から光が反射し得る。反射光は次に、レンズ１２０を通って入ることにより画像化部分で受けられ得る。他の照明要素を使用してもよい。
【００３３】
　次に図５を参照して、これはこの発明の実施例に従ったシステム内の光学ヘッド組立体の概略断面図である。一実施例に従って、このシステムは多断面ドーム１１０および光学ヘッド組立体を含む。多断面ドーム１１０は異構造であってもよい。たとえば、ドーム１１０は２つ以上の分離可能な部分または区分、たとえば画像化ドーム部分１２４および照明ドーム部分１２６を含み得る。画像化ドーム部分１２４にレンズ１２０を組込み得る。１つ以上の照明要素２４Ａおよび２４Ｂならびに１つ以上の画像センサ２２が光学ヘッド組立体に含まれる。レンズ１２０は、画像センサ２２に対する位置に配置されて、入ってくる光を画像センサ２２上に焦点合わせし得るような光学特徴を有し得る。１つ以上の光学分離要素１７０を用いて、多断面ドーム１１０の複数の区分を分離し得る。多断面ドーム１１０および光学分離要素１７０を、接着、レーザ溶接、超音波溶接または他の好適な方法によって組立て得る。部品を、ＰＣＢといった支持面１３０に装着し得る。１区分、たとえばレンズ１２０を含む区分を画像化区分１８０よりも上方に位置付け得、一方で別の区分を照明区分１９０よりも上方に位置付け得る。
【００３４】
　次に図６に移って、この発明の実施例に従った光学ヘッドおよびドームを有するインビボ画像化カプセルが示されている。図６の線図は、この発明に従った光学ヘッドおよびドームの、インビボカプセル内での他の部品に対する、考えられ得る一般的な配置を示している。この発明の実施例に従ったドーム１０２ならびに、照明要素２４、レンズ保持具１４０上のレンズ１３０および画像センサ２２を有する光学ヘッドは、電池５、送信機６およびアンテナ７を有する円筒形カプセルの端部に位置付け得る。この発明の実施例に従って、部品の別の配置を用いてもよい。たとえば、この発明の一実施例に従った光学ヘッドは、インビボカプセルの長軸に沿って位置してもよい。このインビボカプセルは、既知のインビボカプセル、たとえば上述のＷＯ　０１／６５９９５および／またはイディアンに付与された米国特許第５，６０４，５３１号に記載されたカプセルと同様の動作をすることができる。別の実施例において、カプセルは、電池といった収納式電力源を含む必要はなく、たとえば外部から電力を供給してもよい。代わりに、この発明の一実施例に従った光学ヘッドは、内視鏡、ステント、針、カテーテル等といった他のインビボ装置の挿入端部に位置してもよい。
【００３５】
　この発明を限られた数の実施例に関して記載してきたが、この発明の範囲および精神内
にあるこの発明の多くの変形、修正および他の適用例がなされ得ることが理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】この発明の一実施例に従った、固体ドームを有する光学ヘッド組立体を示す図である。
【図２Ａ】この発明の別の実施例に従った、光学ヘッド組立体を有する固体ドームを概略的に示す図である。
【図２Ｂ】この発明の一実施例に従った、光学ヘッド組立体を有する殻状ドームを概略的に示す図である。
【図３】この発明の別の実施例に従った、光学ヘッド組立体を有する殻状ドームを概略的に示す図である。
【図４Ａ】この発明の一実施例に従った、多断面ドームを有する光学ヘッド組立体の概略断面図である。
【図４Ｂ】この発明の一実施例に従った、多断面ドームを有する光学ヘッド組立体の画像化部分の概略断面図である。
【図５】この発明の一実施例に従った、異構造の多断面ドームを有する光学ヘッド組立体の断面図を概略的に示す図である。
【図６】この発明の一実施例に従った、光学ヘッドおよびドームを有するインビボ画像化装置を概略的に示す図である。
【符号の説明】
【００３７】
　１０　ドーム、１４　光学システム、１６,１８　肩、２０　光学ヘッド、２２　画像センサ、２４Ａ,２４Ｂ　光源、２８　プリント回路基板（ＰＣＢ）、３０　光学分離要素、３２　フレキシブルコネクタ、４２　殻状ドーム、６６　レンズ保持具、７４　光学ヘッド組立体、１１０　多断面ドーム、１２０　光学レンズ、１４０　レンズ保持具、１７０　光学分離要素、１８０　画像化区分、１９０　照明区分。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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