(57)【要約】【課題】より簡単な構成で所望の赤外線像を得られると共に、体腔内における被検体の発熱部位の観察を容易に行なうことのできる体腔内カメラと、これを用いて被検体の画像を表示し得る体腔内カメラシステムを提供する。【解決手段】少なくとも撮像光学系１１と照明手段１５と撮像手段１２と回路基板１３とを内蔵した体腔内カメラ（カプセル内視鏡）１０において、撮像手段は赤外線領域に感度ピークを有する撮像素子を含んで構成する。【選択図】    図１
2005027723.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも撮像光学系と照明手段と撮像手段と回路基板とを内蔵した体腔内カメラにおいて、
上記撮像手段は、赤外線領域に感度ピークを有する撮像素子を含んで構成されていることを特徴とする体腔内カメラ。
【請求項２】
上記撮像素子は、可視光型撮像素子と赤外透過型色フイルタとを有してなることを特徴とする請求項１に記載の体腔内カメラ。
【請求項３】
上記撮像素子は、多層フォトダイオード型イメージセンサであることを特徴とする請求項１に記載の体腔内カメラ。
【請求項４】
上記撮像素子は、シリコン基板に形成された可視光イメージセンサと、この可視光イメージセンサの裏面に重ね合わせて配設されるボロメータ型イメージセンサとからなることを特徴とする請求項１に記載の体腔内カメラ。
【請求項５】
上記撮像素子は、シリコン基板に形成された可視光イメージセンサと、この可視光型イメージセンサの裏面に重ね合わせて配設される量子効果型イメージセンサとからなることを特徴とする請求項１に記載の体腔内カメラ。
【請求項６】
上記撮像素子は、さらに冷却手段を有してなることを特徴とする請求項１〜５のうちのいずれか一つに記載の体腔内カメラ。
【請求項７】
請求項１〜６のうちのいずれか一つに記載の体腔内カメラを含んで構成される体腔内カメラシステムであって、可視光画像と赤外光画像とを各別に又は両者を重ね合わせた形態で表示し得る表示装置を備えてなることを特徴とする体腔内カメラシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、体腔内カメラ、詳しくは略カプセル形状の筐体内部に撮像光学系及び撮像手段等が一体に組み込まれて構成される体腔内カメラと、これを用いて得られる画像を表示し得るように構成される体腔内カメラシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば体腔内等の検査等を行なうのに際しては、先端に撮像素子等を備えた管状の挿入部と、この挿入部に連設される操作部及びこれに接続される画像処理装置・表示装置等の各種装置等からなり、挿入部を被検者の口腔等から体腔内へと挿入して体腔内における所望の部位を観察し得るように構成される内視鏡装置が実用化され広く普及している。このような従来の内視鏡装置においては、体腔内に挿入される挿入部の長さ等の制約があることから、観察や検査等を行ない得る範囲には制約がある。
【０００３】
そこで、近年においては、例えばカプセル形状の筐体の内部に撮像光学系を含む撮像手段・照明手段・通信手段・電源等を収納した小型の内視鏡、いわゆるカプセル内視鏡等の体腔内カメラと、この体腔内カメラとの間で無線通信を行なう通信手段や受信した信号を記録する記録手段及び同信号をＣＲＴやＬＣＤ等を用いて表示する表示手段等からなる体腔内カメラシステムについて、種々の提案がなされている。
【０００４】
従来より提案がなされている体腔内カメラにおいて適用される照明手段としては、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）等があり、通常の白色光束を被検体に向けて照射する白色ＬＥＤだけでなく、各種の用途に応じて近赤外線を出射する近赤外線ＬＥＤ等、特定波長の光束を出射するＬＥＤ等を含めて複数の発光光源を配設するようにしたものがある。
【０００５】
この場合において、近赤外線ＬＥＤを用いて被検体を照射して、その反射光束を撮像手段を用いて受光することにより得られる画像は、被検体の表面像のみでなく被検体表面よりも内側の状態を表わすことのできる透過像となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の手段では、上述したように近赤外線ＬＥＤ等によって被検体を照射して得られる画像は透過像であるので、例えば体腔内における被検体の発熱部位等を検出するといった用途には不適であるという問題点がある。
【０００７】
また、従来の手段おいては、照明手段として複数種類の発光光源（ＬＥＤ等）等をそれぞれ所定の位置に配置した上で、これらを必要に応じて発光制御する必要がある。したがって、部材点数（種類）が多くなるのと同時に、適切な発光制御を行なうための電気回路が複雑化してしまうという問題点がある。
【０００８】
本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、より簡単な構成で所望の赤外線像と共に通常の可視光像を得ることのできる体腔内カメラと、これを用いて当該被検体の画像を表示装置に表示することによって体腔内における被検体の発熱部位の観察を容易に行なうことができるようにした体腔内カメラシステムを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、第１の発明による体腔内カメラは、少なくとも撮像光学系と照明手段と撮像手段と回路基板とを内蔵した体腔内カメラにおいて、上記撮像手段は、赤外線領域に感度ピークを有する撮像素子を含んで構成されていることを特徴とする。
【００１０】
また、第２の発明は、上記第１の発明による体腔内カメラにおいて、上記撮像素子は、可視光型撮像素子と赤外透過型色フイルタとを有してなることを特徴とする。
【００１１】
そして、第３の発明は、上記第１の発明による体腔内カメラにおいて、上記撮像素子は、多層フォトダイオード型イメージセンサであることを特徴とする。
【００１２】
第４の発明は、上記第１の発明による体腔内カメラにおいて、上記撮像素子は、シリコン基板に形成された可視光イメージセンサと、この可視光イメージセンサの裏面に重ね合わせて配設されるボロメータ型イメージセンサとからなることを特徴とする。
【００１３】
第５の発明は、上記第１の発明による体腔内カメラにおいて、上記撮像素子は、シリコン基板に形成された可視光イメージセンサと、この可視光型イメージセンサの裏面に重ね合わせて配設される量子効果型イメージセンサとからなることを特徴とする。
【００１４】
第６の発明は、上記第１〜第５の発明のうちのいずれか一つによる体腔内カメラにおいて、上記撮像素子は、さらに冷却手段を有してなることを特徴とする。
【００１５】
第７の発明による体腔内カメラシステムは、上記第１〜第６の発明のうちのいずれか一つによる体腔内カメラを含んで構成される体腔内カメラシステムであって、可視光画像と赤外光画像とを各別に又は両者を重ね合わせた形態で表示し得る表示装置を備えてなることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図示の実施の形態によって本発明を説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態の体腔内カメラシステムの概要を示す概略構成図である。なお、図１においては、当該体腔内カメラシステムとしてのカプセル内視鏡システムに用いられる体腔内カメラであるカプセル内視鏡についての断面図を図示することで、その内部構成を示している。
【００１７】
図１に示すように本実施形態の体腔内カメラシステム（以下カプセル内視鏡システムという）１は、カプセル状の筐体内部に各種の構成部材を備えて構成される体腔内カメラ（以下カプセル内視鏡という）１０と、このカプセル内視鏡１０との間で通信を行なう通信手段や当該カプセル内視鏡１０により取得した画像信号を受けてこれを記録する記録手段と当該カプセル内視鏡１０により取得した画像信号に基づく画像を表示する表示手段等を含み上記カプセル内視鏡１０を外部から制御する制御手段等からなる外部制御装置２１等によって構成されている。
【００１８】
カプセル内視鏡１０は、外装部材となる筐体１６と、この筐体１６の内部に配設される各種の構成部材、例えば体腔内の消化器等の被検体を照明する発光ダイオード（ＬＥＤ）等の発光光源１５ａ及びこの発光光源１５ａを駆動制御する電気回路が実装される発光光源搭載基板１５ｂとからなる照明手段１５と、この照明手段１５により照明される被検体の光学像を形成する複数のレンズ群１１ａ及びこれを保持するレンズ鏡筒１１ｂ等からなる撮像光学系１１と、この撮像光学系１１により結像される被検体の光学像を受けて所定の光電変換処理等を行なって画像信号を生成する撮像素子１２ａ及びこの撮像素子１２ａの受光面の直前に設けられる色フイルタ１２ｂ等からなる撮像手段１２と、この撮像手段１２から出力される画像信号を受けて各種の信号処理（画像信号処理や通信処理等）を行なう電気回路や当該カプセル内視鏡１０の内部電気回路全体を統括的に制御する制御回路等を実装した複数の基板等からなる回路基板１３と、この回路基板１３を構成する複数の基板同士及び後述する電源手段１７との間を電気的に接続するフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）１４と、本カプセル内視鏡１０の内部電気回路に対してそれぞれが必要とする所定の電力を供給する電源手段１７等によって構成されている。
【００１９】
本カプセル内視鏡１０の筐体１６は、例えば樹脂等の硬質部材によって形成され、前面部分を覆い保護すると同時に照明手段１５から出射される照明光束や撮像光学系１１へと入射する光束を透過させ得る透明窓部１６ａと、当該筐体１６の主要部分を構成し各種の内部構成部材等が配置されこれを外部より覆い保護する本体部１６ｂとによって構成されている。
【００２０】
撮像光学系１１は、複数のレンズ群１１ａと、これを保持するレンズ鏡筒１１ｂ等によって構成されている。そして、この撮像光学系１１の後方の所定の位置に配設される回路基板１３の所定の基板面上には撮像手段１２が実装配置されている。
【００２１】
撮像手段１２は、上述したように撮像光学系１１の後方に設けられている。この撮像手段１２は、撮像光学系１１を透過した光束を受けて色成分を抽出する色フイルタ１２ｂと、この色フイルタ１２ｂを透過した光束（即ち、撮像光学系１１によって形成される被検体の光学像）を受けて光電変換処理を行なうＣＣＤ又はＣＭＯＳ等のイメージセンサであって、可視光領域に感度を有する可視光型撮像素子（可視光イメージセンサ）１２ａ（以下、単に撮像素子１２ａという）や、この撮像素子１２ａを駆動させて所定の信号処理を行なわしめる複数の電気部品等によって構成される電気回路等からなる。そのために、これらの電気回路や撮像素子１２ａは回路基板１３の所定の基板上に実装されている。
【００２２】
これにより撮像手段１２では、撮像光学系１１によって形成される被検体の光学像を受けて所定の光電変換処理等の信号処理を行ない、当該被検体の光学像に対応する電気信号（画像信号）を生成するようになっている。
【００２３】
したがって、上述の照明手段１５によって被検体が照明され、その照明光束が被検体により反射されると、その反射光束は撮像光学系１１によって集光され、これを透過した後、撮像手段１２における色フイルタ１２ｂを透過した後、撮像素子１２ｃの受光面上に被検体の光学像が結像されるようになっている。
【００２４】
回路基板１３には、例えば各種の画像信号処理や駆動制御処理及び信号通信処理等を行なう電気回路や当該カプセル内視鏡１０の全体を制御する制御回路等が実装されている。なお、これらの電気回路は、それぞれが例えば半導体のワンチップ構成によってなるものである。
【００２５】
また、図示していないが、当該カプセル内視鏡１０の内部又は筐体１６の表面等の所定の位置には、体腔内で使用されるカプセル内視鏡１０と体腔外に設けられる外部制御装置２１との間において各種の制御信号の授受を行なったり、当該カプセル内視鏡１０によって取得した被検体の画像信号を外部制御装置２１へと伝送するためのアンテナ部材等の所定の無線通信手段が配設されている。
【００２６】
電源手段１７は、内部電気回路に対して所定の電力を供給すべく設けられるものであって、例えば電源電池等のバッテリを含み複数の電気部品等により構成されている。
【００２７】
上述したようにカプセル内視鏡１０の撮像手段１２は、主に撮像素子１２ａ及び色フイルタ１２ｂとによって構成されている。このうち、本実施形態のカプセル内視鏡１０において適用される撮像素子１２ａとしては、特に赤外線領域に感度ピークを有するイメージセンサが適用されている。図２は、この撮像素子１２ａ（イメージセンサ）の分光感度特性の一例を示す図である。
【００２８】
また、これに伴って色フイルタ１２ｂには、例えば図３に示すような形態のものが適用されている。即ち、本実施形態のカプセル内視鏡１０において適用される色フイルタ１２ｂは、一般的なベイヤー方式の配列に略準じたものであって、原色フイルタＲ・Ｇ・Ｂに加えて赤外線領域の光束を透過する赤外透過型色フイルタ（ＩＲフイルタ）を所定の位置に配置して形成されている。より詳しく言えば、本実施形態における色フイルタ１２ｂは、図３に示すようにベイヤー方式の配列における二つのＧフイルタのうちの一方をＩＲフイルタに代えて形成した例を示している。
【００２９】
そして、照明手段１５は、上述したように被検体を照明するための複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）等からなる発光光源１５ａと、この発光光源１５ａを載置して、当該発光光源１５ａの駆動制御を行なう電気回路等が実装された発光光源搭載基板１５ｂによって構成されている。
【００３０】
この場合において、発光光源１５ａは、具体的には撮像光学系１１のレンズ鏡筒１１ｂの外周縁部の近傍に複数配置されている。そして、当該発光光源１５ａを構成する複数の発光ダイオードのそれぞれは、当該カプセル内視鏡１０の前面側に向けて所定の光束を照射し得るように配設されている。また、この発光光源１５ａを構成する複数の発光ダイオードとしては、通常の白色光束を照射し得るものが適用されている。
【００３１】
一方、外部制御装置２１は、上述したように主にカプセル内視鏡１０を外部から制御する等、当該システム全体を統括的に制御する制御手段に加えて、カプセル内視鏡１０との間で通信を行なう通信手段と、カプセル内視鏡１０によって取得され当該カプセル内視鏡１０の無線通信手段を介して無線伝送される制御信号や画像信号等を受けて所定の処理を行なう制御処理手段と、受信した画像信号等を記録する記録手段と、当該画像信号に基づいて所定の信号処理を行なった後、これを視認可能な画像として表示するための表示手段等を含んで構成されている。
【００３２】
このうち表示手段としては、例えばブラウン管（ＣＲＴ；Ｃａｔｈｏｄ−Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）型表示装置や液晶表示（ＬＣＤ；Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）装置・プラズマディスプレイ（Ｐｌａｓｍａ  Ｄｉｓｐｌａｙ）装置・電子蛍光ディスプレイ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ  Ｄｉｓｐｌａｙ；ＥＬディスプレイ）装置等の一般的な表示装置が用いられる。
【００３３】
このように構成される本実施形態のカプセル内視鏡システム１の作用を以下に説明する。まず、体腔内に挿入されたカプセル内視鏡１０が所望の被検体に応じた画像信号を取得し、これを外部に向けて送信する。
【００３４】
具体的には次のような作用となる。即ち、当該カプセル内視鏡１０を用いた検査を行なうのに際しては、まずカプセル内視鏡１０の所定の電源スイッチ（特に図示せず）をオン状態として起動させた後、これを被検者に嚥下させる。すると、当該カプセル内視鏡１０は、被検者の体腔内臓器による蠕動運動又は所定の移動手段等によって体腔内を進み、やがて観察及び検査を所望する目的の部位（被検体の近傍）に到達する。
【００３５】
なお、カプセル内視鏡１０の電源をオン状態として起動させると、これと同時に照明手段１５もオン状態となる。したがって、上述のように当該カプセル内視鏡１０が体腔内を移動するときには体腔内を照明しながら進むことになる。そして、このように、当該カプセル内視鏡１０が被検体の近傍に到達するまでの間の移動中にも、照明手段１５によって体腔内が照明されつつ対応する光学像は撮像光学系１１によって撮像手段１２の受光面上に結像している。
【００３６】
これを受けて撮像手段１２では所定の光電変換処理が行なわれる。この光電変換処理により被検体の像に応じた画像を表わす電気信号（画像信号）が生成される。この画像信号はＦＰＣ１３を介して回路基板１３上に実装される所定の素子等へと出力されて各種の信号処理が施される。
【００３７】
そして、その結果により生成された被検体の画像信号は無線通信手段を介して外部制御装置２１へと出力される。これを受けて外部制御装置２１は、受信した画像信号に対して所定の信号処理を施した後、自己の内部に設けられる記録手段や表示手段へと各対応する所定の形態の電気信号、即ち記録するのに適した記録用画像信号や表示するのに適した表示用画像信号等として伝送する。
【００３８】
つまり、当該被検体の画像信号は、記録するのに適した所定の形態の記録用画像信号となるように変換されて記録手段へと電送されて、所定の記録媒体（図示せず。記録手段に含まれる）の所定の記録領域に記録される。また、表示するのに適した所定の形態の表示用画像信号となるように変換されて表示装置へと電送されて、その表示部を用いて視認可能な画像として表示される。
【００３９】
このようにして、表示装置の表示部に表示される被検体の画像を観察することによって、その被検体の検査及び診断等を行なう。
【００４０】
ここで、図４・図５は、本実施形態のカプセル内視鏡システムにおける外部制御装置に含まれる表示手段（表示装置の表示部）において表示される画像の表示形態の例を示す。
【００４１】
図４に示す表示形態の一例は、本実施形態のカプセル内視鏡システム１における外部制御装置２１に含まれる表示手段である表示装置の表示部２１ａの表示領域に二つの表示領域Ａ・Ｂを並べて設けるようにしたものである。
【００４２】
この場合において、一方の表示領域Ａには可視光によって形成される被検体の像１００ａを表示するようにし、他方の表示領域Ｂには赤外線によって形成される被検体の像（赤外線像）１００ｂを、それぞれ表示するようにしている。
【００４３】
また、図５に示す表示形態の別の例は、表示装置の表示部２１ａの表示領域の略中央部分に一つの表示領域Ｃを設けるようにしたものである。
【００４４】
この場合において、表示領域Ｃには可視光によって形成される被検体の像（１００ａ）と、赤外線によって形成される被検体の像（赤外線像；１００ｂ）とを重畳した形態の像１００ｃで表示するようにしている。
【００４５】
なお、上述の図４・図５の各表示例において、符号Ｃで示す領域、即ち符号Ａ・Ｂの領域の周縁部近傍であって画像の表示されない余白部位には、例えば当該カプセル内視鏡システム１における各種の設定値や動作モード等等の情報や、各表示領域Ａ・Ｂに表示される画像に関する各種の情報等を文字等によって表示するようにしてもよい。
【００４６】
また、表示装置の表示部２１ａに画像を表示する際の表示形態は、上述の図４・図５に示す表示形態のみではなく、その他のさまざまな表示形態が考えられる。そして、表示を行なうための表示用画像信号を生成する信号処理を工夫することによって、各種の表示形態に対応することができる。また、これら各種の表示形態は、適宜切り換えて表示し得るようにしてもよい。
【００４７】
一般的に、体腔内における炎症部位等は発熱して赤外線放射量が多いと考えられる。このことに鑑みて、本実施形態において適用される撮像手段１２は、上述したように赤外線領域に感度ピークを有する撮像素子１２ａ及びＩＲフイルタを備えた色フイルタ１２ｂ等によって構成されている。そして、この撮像手段１２を用いて得られる赤外線像では、被検体である炎症部位が高い輝度で表示されるようになる。したがって、このことから観察の目的とする被検体の赤外線像を観察することで、その炎症状態等を容易に認知することができることになる。
【００４８】
以上説明したように上記第１の実施形態によれば、カプセル内視鏡１０における撮像手段１２において、赤外線領域に感度ピークを有する撮像素子１２ａと、赤外線領域の光束を透過させ得るＩＲフイルタを備えた色フイルタ１２ｂとによって構成することで、例えば赤外線ＬＥＤ等の特定波長の発光光源等による照明光束の照射を行なうことなく被検体の赤外線像を得ることができる。したがって、体腔内における被検体の発熱部位等の発見が容易となる。
【００４９】
また、照明手段１５としては、通常の白色光束を照射する発光光源のみにて構成することができるので、複数種類の発光光源を用意する必要がない。これに伴って、複数の発光光源の発光制御をする等の複雑な発光制御処理を行なう必要がなくなる。このことからカプセル内視鏡１０を構成する部材の種類の削減化及び内部電気回路の簡易化を行なうことができ、よって製造工程の簡略化及び製造コストの低減化に寄与することができる。
【００５０】
また、外部制御装置２１に含まれる表示装置（表示手段）の表示部２１ａには、可視光像と赤外線像とを同時に観察し得るように、例えば両者を並べた形態で表示させたり、両者を重畳させた形態で表示させることにより、被検体の炎症部位等を詳細に観察することができる。
【００５１】
次に、本発明の第２の実施形態のカプセル内視鏡システムについて、以下に説明する。
本実施形態のカプセル内視鏡システムの構成は、上述の第１の実施形態と略同様であって撮像手段の構成が異なるのみである。したがって、本実施形態のカプセル内視鏡システムの構成を説明するのに当たっては、上述の第１の実施形態と異なる部位についてのみ以下に説明し、同じ構成部材についてはその説明を省略する。なお、上述の第１の実施形態と同様の構成部材については、図１〜図５を参照し、必要に応じて同じ符号を用いて説明するものとする。
【００５２】
図６は、本実施形態のカプセル内視鏡システムのカプセル内視鏡に適用される撮像素子の一画素を取り出して、これを拡大して示す断面図である。
【００５３】
本実施形態における撮像光学系１１は、上述の第１の実施形態と全く同様の構成からなる複数のレンズ群１１ａ及びこれを保持するレンズ鏡筒１１ｂとによって構成されている。
【００５４】
また、本実施形態における撮像手段である撮像素子１２Ａａは、一画素の構造が図６に示されるような多層フォトダイオード型イメージセンサが適用されている。
【００５５】
つまり、本実施形態の撮像素子（の一画素）１２Ａａは、図６にも示すように複数のフォトダイオードを積層して形成した形態の複数の画素からなるイメージセンサであって、撮像光学系１１側からみてＢ層・Ｇ層・Ｒ層に加えてＩＲ層のフォトダイオードを順次積層した四層構造からなるものである。
【００５６】
なお、本実施形態の撮像手段においては、上述の第１の実施形態における撮像手段１２の色フイルタ１２ｂは排除した形態で構成されている。
【００５７】
また、上述したように本実施形態において適用される撮像素子１２Ａａは、上述の第１の実施形態の撮像素子１２ａとは異なる形態のものであることから、その内部信号処理（図示せず）も対応させていることは当然である。
【００５８】
その他の構成については、上述の第１の実施形態と全く同様であり、その作用についても同様である。
【００５９】
以上説明したように上記第２の実施形態によれば、上述の第１の実施形態と同様の効果を得ることができるのに加えて、単一画素から可視光による画像と赤外線による画像とをそれぞれ別に取得し表示させることが容易にできる。このことから、より高い解像度の画像を得ることができる。そして、取得した両画像を並べて表示したり重畳させて表示し、これを観察することで、病変等に起因する被検体の発熱部位等の発見又は特定することがさらに容易となり、より確実な検査及び診断の補助に寄与することができる。
【００６０】
次に、本発明の第３の実施形態のカプセル内視鏡システムについて、以下に説明する。
図７は、本発明の第３の実施形態のカプセル内視鏡システムの概要を示す概略構成図である。なお、図１と同様に図７におけるカプセル内視鏡については、その内部構成を示すために断面図として図示している。
【００６１】
本実施形態のカプセル内視鏡システム１Ｂの構成は、上述の第１の実施形態と略同様であって、撮像手段１２Ｂ及び照明手段１５Ｂの構成が若干異なるのみである。したがって、上述の第１の実施形態と同様の構成については同じ符号を附してその詳細な説明は省略し、異なる部位についてのみ以下に説明する。
【００６２】
本実施形態のカプセル内視鏡システム１Ｂに適用されるカプセル内視鏡１０Ｂにおける撮像手段１２Ｂは、可視光領域に感度を有し受光した可視光束に基づいて光電変換を行なう撮像素子であって赤外線を透過し得るシリコン基板により形成された可視光型撮像素子である可視光イメージセンサ１２Ｂａと、略赤外線領域のみに感度を有し受光した赤外光束に基づいて光電変換を行なう撮像素子である赤外線イメージセンサ１２Ｂｂとが重ね合わせた形態で構成されている。
【００６３】
この場合において、可視光イメージセンサ１２Ｂａは、撮像光学系１１に対向する位置にその受光面が配設されており、赤外線イメージセンサ１２Ｂｂはその受光面を撮像光学系１１の側に向けて可視光イメージセンサ１２Ｂａの後面側に重ね合わせて配置されている。
【００６４】
なお、赤外線イメージセンサ１２Ｂｂとしては、例えばボロメータ型イメージセンサや量子効果型イメージセンサが用いられる。ここで、量子効果型イメージセンサとしては、化合物型やショットキー型等、各種のセンサを適用し得る。
【００６５】
一方、本カプセル内視鏡１０Ｂにおける照明手段１５Ｂは、被検体を照明するための複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）等からなる発光光源１５ａと、この発光光源１５ａを載置して当該発光光源１５ａの駆動制御を行なう電気回路等が実装された発光光源搭載基板１５ｂとによって構成されている点では上述の第１の実施形態と全く同様である。本実施形態においては、さらに発光光源１５ａの前面側、すなわち当該発光光源１５ａの発光面に対向する位置に赤外線（ＩＲ）カットフイルタ１５ｃを配設するようにしている。
【００６６】
この赤外線（ＩＲ）カットフイルタ１５ｃは、これを透過する照明光束のうちに含まれる赤外線成分のみをカット（遮断）し透過させないようにするフイルター（濾過器）の役目をするものである。
【００６７】
その他の構成については上述の第１の実施形態と同様である。
【００６８】
このように構成される本実施形態のカプセル内視鏡システム１Ｂにおける作用は上述の第１の実施形態と略同様であって、カプセル内視鏡１０Ｂが被検者の体腔内に挿入されると、可視光像は可視光イメージセンサ１２Ｂａによって、赤外線像は赤外線イメージセンサ１２Ｂｂによって、それぞれが同時に取得される。
【００６９】
つまり、撮像光学系１１から入射した被検体からの光束は、まず可視光イメージセンサ１２Ｂａの受光面に被検体の像を結像する。この場合において、入射光束のうちの可視光成分が可視光イメージセンサ１２Ｂａの受光面上に被検体の像を結像させる。これにより形成される像が可視光像である。可視光イメージセンサ１２Ｂａは所定の光電変換処理を行なって当該可視光像に対応する画像信号を生成する。
【００７０】
これと同時に、当該入射光束のうちの赤外線成分は、シリコン基板を透過し得る性質を有していることから可視光イメージセンサ１２Ｂａを透過する。したがって、この可視光イメージセンサ１２Ｂａを透過した赤外線成分は、当該可視光イメージセンサ１２Ｂａの後方に設けられる赤外線イメージセンサ１２Ｂｂの受光面上に結像する。これにより形成される像が赤外線像である。赤外線イメージセンサ１２Ｂｂは所定の光電変換処理を行なって当該赤外線像に対応する画像信号を生成する。
【００７１】
こうして生成される各画像信号は無線通信手段を介して外部制御装置２１へと出力され、記録手段において所定の記録形態のデータに変換されて記録媒体に記録される一方、表示手段において所定の表示形態の信号に変換されて、これに基づく画像が表示装置の表示部に表示される。この場合においては、上述の第１の実施形態と同様に図４・図５に示すような表示形態による表示が行なわれる。
【００７２】
以上説明したように上記第３の実施形態によれば、上述の第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。これに加えて、本実施形態における撮像手段１２Ｂでは、シリコン基板によって可視光イメージセンサ１２Ｂａを構成し、その後面側に赤外線イメージセンサ１２Ｂｂを重ね合わせて配置するような形態で構成している。したがって、このことから可視光成分は減衰することなく可視光イメージセンサ１２Ｂａへと到達し得ると共に、赤外光成分も減衰することなく赤外線イメージセンサ１２Ｂｂへと到達し得る。これによって本実施形態においては、撮像光学系１１を透過する光束に基づいて可視光成分の感度を低下させることなく可視光像を形成すると同時に、赤外線成分の感度をも低下させることなく確実な赤外線像を形成することが容易にできる。
【００７３】
また、照明手段１５Ｂにおいて発光光源１５ａの前面に赤外線カットフイルタ１５ｃを配置することで、発光光源１５ａから照射される赤外線（即ちノイズ成分）を抑止することができる。したがって、発光光源１５ａからの赤外線（ノイズ成分）に影響されることなく、病変等に起因する被検体の発熱部位等からの赤外線のみを確実に捉えることができる。これにより、赤外線成分の感度の向上に寄与し、より確実な赤外線像を得ることができる。
【００７４】
さらに、本実施形態における撮像手段１２Ｂに適用される赤外線イメージセンサ１２Ｂｂは、遠赤外線領域に対しても感度を有する特性を備えているので、さらなる赤外線領域の感度向上に寄与することができる。
【００７５】
したがって、このようにして取得され表示され得る可視光像及び赤外線像を観察することによって、病変等に起因する被検体の発熱部位等を特定することがさらに容易となり、また被検体の温度分布を検出することも可能となる等の効果がある。よって、より確実な検査及び診断の補助に寄与することができる。
【００７６】
ところで、一般的に撮像素子により取得される画像信号に含まれるノイズ成分は、その画像信号に基づいて表示される画像の画質を劣化させる原因となっている。このノイズ成分は、撮像素子の使用環境が高温になる程、増加する傾向にあることは周知である。
【００７７】
そこで、例えばペルチェ（ｐｅｌｔｉｅｒｔ）素子等の冷却手段を撮像手段の近傍に配置することによって撮像素子自体及びその使用環境が高温になるのを抑止して、当該撮像素子により取得される画像信号にノイズ成分が混入することを抑止するという手段が考えられる。
【００７８】
図８は、本発明の第４の実施形態のカプセル内視鏡システムの概要を示す概略構成図であって、図１と同様にカプセル内視鏡については、その内部構成を示すために断面図として図示している。
【００７９】
この第４の実施形態のカプセル内視鏡システム１Ｃは、上述の第１の実施形態と略同様の構成からなるものであって、カプセル内視鏡１０Ｃにおける撮像手段１２Ｃが異なるのみである。
【００８０】
つまり、本実施形態においては、撮像手段１２Ｃは、撮像光学系１１により結像される被検体の光学像を受けて所定の光電変換処理等を行ない画像信号を生成する撮像素子１２ａ及びこの撮像素子１２ａの受光面の直前に設けられる色フイルタ１２ｂによって構成されている点において、上述の第１の実施形態における撮像手段１２と同様である。これに加えて撮像手段１２Ｃでは、冷却手段であるペルチェ素子１８を撮像素子１２ａの後方がわの所定の位置に配置した点が異なる。
【００８１】
このように冷却手段（ペルチェ素子１８）を備えた撮像手段１２Ｃを適用すれば、撮像素子１２ａによって取得される画像信号にノイズ成分が混入することを抑止することができる。したがって、これにより感度を向上させることができると共に、取得される画像信号に基づいて表示される画像の画質を向上させることができるという効果がある。
【００８２】
なお、冷却手段としては上述の実施形態に示すようにペルチェ素子に限ることはなく、撮像素子１２ａ自体及びその使用環境の高温化を抑止し得るものであれば、同様に適用することは容易である。
【００８３】
また、上述の各実施形態においては、電源手段１７をカプセル内視鏡の内部に配設した構成としているが、これに限らず、電源の供給を外部制御装置２１より無線伝送によって供給する構成としたカプセル内視鏡としてもよい。
【００８４】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、より簡単な構成で所望の赤外線像を得られると共に、体腔内における被検体の発熱部位の観察を容易に行なうことのできる体腔内カメラと、これを用いて当該被検体の画像を表示することのできる体腔内カメラシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態のカプセル内視鏡システムの概要を示す概略構成図。
【図２】図１のカプセル内視鏡システムにおけるカプセル内視鏡の撮像素子（イメージセンサ）の分光感度特性の一例を示す線図。
【図３】図１のカプセル内視鏡システムにおけるカプセル内視鏡の色フイルタの形態を示す概念図。
【図４】図１のカプセル内視鏡システムにおける外部制御装置に含まれる表示手段（表示装置の表示部）において表示される画像の表示形態の一例を示す図。
【図５】図１のカプセル内視鏡システムにおける外部制御装置に含まれる表示手段（表示装置の表示部）において表示される画像の表示形態の他の一例を示す図。
【図６】本発明の第２の実施形態のカプセル内視鏡システムにおけるカプセル内視鏡に適用される撮像光学系及び撮像手段を取り出して、これを拡大して示す断面図。
【図７】本発明の第３の実施形態のカプセル内視鏡システムの概要を示す概略構成図。
【図８】本発明の第４の実施形態のカプセル内視鏡システムの概要を示す概略構成図。
【符号の説明】
１・１Ｂ・１Ｃ……カプセル内視鏡システム（体腔内カメラシステム）
１０・１０Ｂ・１０Ｃ……カプセル内視鏡（体腔内カメラ）
１１……撮像光学系
１１ａ……レンズ群
１１ｂ……レンズ鏡筒
１２・１２Ｂ・１２Ｃ……撮像手段
１２Ｂ……可視光イメージセンサ
１２Ｂｂ……赤外線イメージセンサ
１２ａ……撮像素子
１２Ａａ……撮像素子（イメージセンサの一画素分）
１２ｂ……色フイルタ
１２ｃ……撮像素子
１３……回路基板
１５・１５Ｂ……照明手段
１５ａ……発光光源（照明手段）
１５ｂ……発光光源搭載基板（照明手段）
１５ｃ……赤外線カットフイルタ（照明手段）
１６……筐体（外装部材）
１６ａ……透明窓部（外装部材）
１６ｂ……本体部（外装部材）
１７……電源手段
１８……ペルチェ素子
２１……外部制御装置
２１ａ……表示部
【図１】
2005027723.tif 000003
【図２】
2005027723.tif 000004
【図３】
2005027723.tif 000005
【図４】
2005027723.tif 000006
【図５】
2005027723.tif 000007
【図６】
2005027723.tif 000008
【図７】
2005027723.tif 000009
【図８】
2005027723.tif 000010